第1章 控制与仿真的基础知识 经典控制理论特点 1)本质上是一种频域法,以控制系统的输入/输岀特性 作为研究的依据,侧重于系统的输出响应性能。 (2)在特定信号作用下对控制系统进行分析并研究系统输 出的响应。 (3)系统控制器由能实现典型控制规律的调节器构成,通 过校正使控制系统达到预期的响应性能。 (4)经典控制理论的基本内容包括时域法、频域法、根轨 迹法、描述函数法、相平面法、代数与几何判据以及校正 网络的设计等,研究的主要问题是控制系统的稳定性、动 态性能和稳态精度,以及改善系统性能的方法
11 经典控制理论特点： （1）本质上是一种频域法，以控制系统的输入/输出特性 作为研究的依据，侧重于系统的输出响应性能。 （2）在特定信号作用下对控制系统进行分析并研究系统输 出的响应。 （3）系统控制器由能实现典型控制规律的调节器构成，通 过校正使控制系统达到预期的响应性能。 （4）经典控制理论的基本内容包括时域法、频域法、根轨 迹法、描述函数法、相平面法、代数与几何判据以及校正 网络的设计等，研究的主要问题是控制系统的稳定性、动 态性能和稳态精度，以及改善系统性能的方法。 第1章 控制与仿真的基础知识
第1章 控制与仿真的基础知识 2.现代控制理论 现代控制理论以线性代数为数学工具,用状态空 间法来描述系统的内部性能,用零极点配置、最优控制、 状态方程等理论来研究和设计控制系统。主要处理多输 入/多输出(MIMO)系统的稳定性、能控性、能观测性 等问题
12 2. 现代控制理论 现代控制理论以线性代数为数学工具，用状态空 间法来描述系统的内部性能，用零极点配置、最优控制、 状态方程等理论来研究和设计控制系统。主要处理多输 入/多输出（MIMO）系统的稳定性、能控性、能观测性 等问题。 第1章 控制与仿真的基础知识
第1章 控制与仿真的基础知识 现代控制理论特点: (1)本质上是一种时域方法,建立在状态变量的基础上 以多变量、线性及非线性系统为研究对象。 (2)以状态空间法对系统进行数学描述,并在此基础上 进行各种定性和定量的分析以及期望特性的控制规律设计 3)以现代数学方法为主要分析手段。 4)以计算机为主要计算及分析工具。 (5)能够处理复杂非线性、多输入/多输出、参数时变 等复杂控制对象
13 现代控制理论特点： （1）本质上是一种时域方法，建立在状态变量的基础上 以多变量、线性及非线性系统为研究对象。 （2）以状态空间法对系统进行数学描述，并在此基础上 进行各种定性和定量的分析以及期望特性的控制规律设计。 （3）以现代数学方法为主要分析手段。 （4）以计算机为主要计算及分析工具。 （5）能够处理复杂非线性、多输入/多输出、参数时变 等复杂控制对象。 第1章 控制与仿真的基础知识
控制与仿真的基础知识 112自动控制的概念及其应用 系统的定义 控制工程中系统定义为:由相互联系、相互 作用的物体所形成的具有特定功能和运动规律的有 机整体。 如:一个大型钢铁联合企业可以看作是一个 系统,它由相互联系和相互作用的釆矿、选矿、炼 钢、轧钢、制品等工厂有机的组合在一起 14
14 第1章 控制与仿真的基础知识 1.1.2 自动控制的概念及其应用 1. 系统的定义 控制工程中系统定义为：由相互联系、相互 作用的物体所形成的具有特定功能和运动规律的有 机整体。 如：一个大型钢铁联合企业可以看作是一个 系统，它由相互联系和相互作用的采矿、选矿、炼 钢、轧钢、制品等工厂有机的组合在一起
第1章 控制与仿真的基础知识 2.系统的三要素 如果从系统本身的组成、特点和规律等方面进行评 价,一个系统应具备以下三大要素: (1)实体 系统是由一些相互联系的实际物体组合而成的,这 些物体称为实体 如图1-1所示的温度控制系统,由比较器、调节器、 加热炉、温度传感器等装置组合而成,这些装置就是实体 15
15 2. 系统的三要素 如果从系统本身的组成、特点和规律等方面进行评 价，一个系统应具备以下三大要素： （1）实体 系统是由一些相互联系的实际物体组合而成的，这 些物体称为实体。 如图1-1所示的温度控制系统，由比较器、调节器、 加热炉、温度传感器等装置组合而成，这些装置就是实体。 控制与仿真的基础知识 第1章