《微机原理优秀PPT.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《微机原理优秀PPT.ppt（24页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、自动限制原理第一章前言学习本课程的意义和作用意义：1.本专业的重要专业基础课，通过学习该课程驾驭限制系统的分析和设计方法。2.为进一步学习先进限制方法打下基础。本课程的要求和主要学习内容1.基本要求：获得自动限制系统的基本理论驾驭系统的基本分析为设计自动限制系统打下基础2.学习内容：基本概念（概述）自动限制系统的数学模型（传递函数）自动限制系统的时域分析自动限制系统的频域分析系统的稳定性根轨迹法设计及校正系统离散（数字）限制系统11自动限制(auto control)系统的概述 一、自动限制的系统的工作方式和基本组成自动限制在现代各行业中应用广泛，如：电冰箱，洗衣机，汽车，电力生产的发电机限制
2、等等，都以自动限制为基础。1.自动限制：一般指无人干脆或常常参与，而通过某些装置，对某对象施加某种作用来达到预期目的（如：电冰箱的温度）。调压器220V例1：炉温限制系统UgUf2.自动限制系统基本环节七个环节：给定、比较、校正、放大、执行、被控对象、检测装置上例中：给定环节：滑动变阻器，给定信号：Ug 比较环节和放大环节：放大器执行机构：电动机限制对象：电炉丝检测装置：热电偶被控参数为：炉温（加热电压）例例2.2.电机调速系统：电机调速系统：测速发电机CF将输出量（转速）检测出来，转换为电压Uf，与Ug相比较，经偏差放大后，限制可控硅电压来供应电机以达到某一转速。限制对象：电机被控参数：电机
3、转速限制器：放大器，触发器，可控硅检测装置：测速电机 自动限制系统就是指能够对限制对象的工作状态（如：炉温，转速）进行自动限制的系统。一般由限制元件通过某种目的有机地联结成一个进行自动限制的总体。定义：自动限制原理，也称自动限制理论，是以限制系统为探讨对象，找出各系统的普遍规律，在此基础上将理论用于工程实际的途径。也就是利用自动限制原理的学问对任何一个须要自动限制的系统进行分析和设计。分析系统：在给出系统数学模型的基础上，确定系统的性能（比如：系统的稳定性，抗干扰性能等等）设计系统：指对系统性能依据权利要求提出要求的基础上确定一个的系统模型 二、自动限制原理的发展 第一代：18,19世纪，理论
4、没有形成体系，解决了个别简洁的限制问题。理论成果：李亚普诺夫（Liapurv）稳定理论，劳斯（Routh）稳定理论，赫尔维茨(Hurwits)稳定理论。飞球调整器飞球调整器 当蒸汽机的负载减轻或者蒸汽温度上升等缘由导致蒸汽机转速上升时，飞球调整器的转速也上升，离心力增加，飞球上升，带着套环上升，操纵汽阀联结器关小蒸汽阀门，从而降低蒸汽机速度。反之，当蒸汽机的负载增加或者蒸汽温度下降等缘由导致蒸汽机转速降低时，飞球调整器的转速也下降，离心力减小，飞球降低，带着套环下降，操纵汽阀联结器开大蒸汽阀门，从而提高蒸汽机速度。因此当负载、蒸汽温度变更时，蒸汽机速度仍旧可以稳定在设定值上。其次代经典限制（上
5、世纪4050年头）其次次世界大战结束时，基本形成，50年头达到鼎盛时期。主要解决单变量线性时不变系统。理论成果：Nyquist奈魁斯特稳定理论，Bode反馈放大理论，Evans伊万根轨迹法，Wiener维纳限制论。第三代现代限制接受时域法即状态空间法。主要解决多变量系统最优限制。70年头进入成就阶段。理论成果：庞德金极大值原理，Bellman动态规划法，卡尔曼（kalman）在状态空间的探讨李氏稳定理论，卡尔曼滤波。主要探讨方向：最优限制，最佳滤波，系统辨识及自适应限制第四代：（设想，无方法）大系统理论，灰色系统理论，多变量系统的频域设计法等等。12自动限制系统的分类一、据有无反馈可分为：开环
6、限制系统（无反馈）闭环限制系统（有反馈）复合限制系统。反馈：限制器获得被控对象输出端的输出变量。即输出量对系统有限制作用 1 1、电机开环限制系统、电机开环限制系统 被控量转速被控量转速N N受控于限制量受控于限制量UrUr，但被控量，但被控量N N对于限制量对于限制量UrUr没有影响。没有影响。由于振动的存在，被控量由于振动的存在，被控量N N相对期望值出现偏差时，系统无法有自修复偏相对期望值出现偏差时，系统无法有自修复偏差的实力。差的实力。这种被控量只受控于限制量，而被控量对限制量无影响的限制，称为开这种被控量只受控于限制量，而被控量对限制量无影响的限制，称为开环限制。这种系统称为开环限制
7、系统。环限制。这种系统称为开环限制系统。开环限制特点：1.简洁性：有输入就有输出2.精度差：要使系统有要求的精度值，系统的各部分特性参数不能变。3.抗干扰性差：系统有振动时，输出量就就变更。（为什么有时用开环限制）开环限制系统方框图2.2.闭环限制系统闭环限制系统 电机闭环限制系统限制过程：设给定电压不变时，电机按期望转速N运行，由于外部或内部的作用，如负载的增加，电机转速下降N，即此时NNN。负载变更（变大）：N（N）UdN（N）使电机按速度N来运行 闭环限制系统方框图 闭环限制系统的特点：与开环相比，增加了检测和比较环节，结构较困难利用偏差量作为限制信号，能订正输出量与期望输出量之间的误差
8、，系统精度高。抗干扰性良好。3.复合限制系统按负反馈原则和按补偿扰动原则结合起来的系统。复合限制系统方框图二、基本类型按自动限制系统是否形成回路分类开环限制系统，闭环限制系统按结构特点分类反馈限制系统、前馈限制系统、前馈反馈复合限制系统按给定值信号分为：恒值限制系统、随动限制系统、程序限制系统按元件特性分类线性限制系统、非线性限制系统按传递信号分为：连续（模拟）限制系统、离散（数字）限制系统 13反馈限制系统的基本要求一、反馈限制系统基本调整过程：把被调量处于变更状态的过程称为动态过程或暂态过程。把被控量处于相对稳定的状态称为静态或稳态。稳态误差：指系统达到稳态时，输出量的实际值和期望值之间的差值 暂态过程的几种状况二、自动限制系统基本性能要求二、自动限制系统基本性能要求二、自动限制系统基本性能要求二、自动限制系统基本性能要求五个字：稳、准、快、壮、省稳：扰动下不发散准：与设定值的偏差小快：用最少的时间达到要求壮：适应宽范围工况省：限制能量最省，波动小，效率高