现代控制理论基础

1、Chapter1IntroductiontolinearSystem1,1控制系统理论的研究对象控制系统理论的研究对象系统system是系统控制理论研究的对象,本章是线性系统理论的一个概述,重点就线性系统理论的研究对象基本内容和论。

2、6,1引言引言综合问题的提法综合问题的提法系统的综合问题由系统的综合问题由受控系统受控系统,性能指标性能指标和和控制输入控制输入三个要素组成三个要素组成所谓系统综合,就是对给定受控系统,确定反馈形式的控制,使所导出闭环系统的运动行为所谓系。

3、Chapter3AnalysisofLinearSystem3,1INTRODUCTION运动分析的数学实质,从数学的角度,运动分析的实质就是求解系统的状态方程,以解析形式或数值分析形式,建立系统状态随输入和初始状态的演化规律。

4、控制系统的状态空间描述控制系统的状态空间描述第二章第一节状态变量及状态空间表达式Chapter2一个系统可用下图来表征,系统输入,环境对系统的作用,系统输出,系统对环境的作用,puuu21n,21qyyy21qyyy21puuu。

5、李雅普诺夫稳定性分析5Contents目目录录54李雅普诺夫稳定性的基本概念李雅普诺夫第一方法李雅普诺夫第二方法引言53525155线性定常系统的李雅普诺夫稳定性分析引言51稳定性是自动控制系统能否正常工作的首要条件稳定性是自动控制系统能否。

6、Chapter4ControllabilityandObservabilityofLinearSystem4,1能控性和能观测性的定义线性定常系统A,B,C,对任意给定的一个初始状态,t0,如果在t1t0的有限时间区间t。

7、BJTU智能控制智能控制BJTU第二章第二章模糊控制的理论基础模糊控制的理论基础引言引言模糊集合论基础模糊集合论基础模糊逻辑,模糊逻辑推理和合成模糊逻辑,模糊逻辑推理和合成BJTU引言引言一,模糊控制发展二,模糊控制特点吸收人脑的特点,模拟。

8、上一讲内容回顾n了解典型工业过程的动态特性类型,n掌握简单被控过程的机理建模方法,n掌握调节阀,气开,气关,形式与流量特性的选择原则,n掌握,广义对象,概念及其动态特性的典型测试方法,习题2,4讨论对于如图所示的加热炉温度控制系统,试,1。

9、主要内容n选择性控制问题的由来,n选择性控制的设计方法与应用场合,n分程控制的特点与适用场合,n分程区间的确定方法,n阀位控制的概念与设计方法,选择性控制系统戴连奎浙江大学智能系统与决策研究所20040406选择性控制分类n超驰控制,Ove。

10、在没有人直接参与的情况下,采用控制装置或机在没有人直接参与的情况下,采用控制装置或机械,械,使被控制对象,使被控制对象,达到预期的目标达到预期的目标,电风扇的控制电机,风扇叶片,开关或程序控制电压一,开环控制,输入量,控制装置被控对象输出量。

11、计算机控制系统属于闭环离散控制系统,它的输出量与输计算机控制系统属于闭环离散控制系统,它的输出量与输入量之间的关系可用差分方程来描述,用入量之间的关系可用差分方程来描述,用Z变换解差分方程,变换解差分方程,用脉冲传递函数对离散系统进行暂态和。

12、电气控制电路设计方法一,经验设计法经验设计法又称试探法,没有固定模式,设计结果不唯一,经验设计法根据生产机械的工艺要求和加工过程,利用各种典型的基本控制环节,加以修改,补充,完善,最后得出最佳控制方案,1经验设计法的设计流程第一步,设计主电。

13、可编程控制器的概念可编程控制器,早期主要应用于逻辑控制,因此,也称可编程逻辑控制器,随着个人计算机,的出现,这个名字已经成为个人计算机的代名词,为了加以区别,本书将可编程控制器简称,硬件是由微处理器为核心的输入输出接口电路构成,采用一类可编。

14、工作台自动往返及加工控制一,实验导学本实验要求设计一个可自动往返的工作台控制程序,工作台自动往返及加工控制主要是用启动按钮来选择初始运行方向,根据限位开关是否触发来判断是否到达指定位置并触发定时器,相互之间制约条件总的来说较简单,可以使用常。

15、水塔水位的模拟控制水塔水位控制系统是我国住宅小区广泛应用的供水系统,传统的控制方式存在控制精度低,能耗大的缺点,基于PLC控制的供水系统,可以完成逻辑控制,使系统实现自动控制,达到可靠,节能的目的,提高了供水系统的质量,1,设计要求按下SB。

16、电气控制电路设计基础一,基本原则电气控制线路的设计是在传动形式及控制方案选择的基础上进行的,是传动形式与控制方案的具体化,一般而言,在设计电气控制线路时,控制方式应与拖动需要相适应,与通用化程度相适应,应最大限度满足工艺要求,且控制电源应可。

17、程序控制类指令1跳转与标签指令跳转指令JMP中止程序的线性扫描,跳转到指令中的地址标签所在的目的地址,没有执行跳转指令时,各个程序段按从上到下的先后顺序执行,这种执行方式称为线性扫描,跳转时不执行跳转指令与标签LABLE之间的程序,跳到目的。

18、可编程控制器的特点可编程控制器在机电控制领域的重要作用与其以下的特点是分不开的,1,功能齐全可编程控制器的基本功能包括以下几方面,开关量的逻辑控制功能,这是其最常用,最常见的功能,对模拟量,温度,速度,流量,压力,液位等,的输入输出的处理能。

19、启动控制线路电动机从静态接通电源后逐渐加速到稳定运行状态的过程称为电动机的启动,三相异步电动机接入电源后,电动机由静止不动到达稳定转速运行所经历的过程即三相异步电动机的启动,在刚接入电源时,转子绕组中产生的感应电动势和感应电流最大,通常为额。

20、正反转控制线路各种生产机械常常要求具有上下,左右,前后等相反方向的运动,这就要求电动机能够实现正反转工作,对于三相异步电动机,可以借助正反向接触器改变定子绕组相序来实现正反转,如图3,10,a,所示为基本的正反转控制线路,又称,正,停,反。

21、十字路口交通灯控制学习目标1,进一步熟悉常用功能指令的使用方法,2,掌握西门子S7,1200PLC程序的设计方法,3,掌握S7,1200PLC程序仿真调试方法和联机调试,一,实验导学十字路口交通灯控制系统主要是根据时间要求控制路口各盏灯进行。

22、机械手控制系统1系统概述在工业生产和其他领域内,由于工作的需要,人们经常受到高温,腐蚀性,放射性以及有毒气体等因素的危害,这不仅增加了工人的劳动强度,甚至有生命的危险,自从机械手问世以来,相应的各种难题就迎刃而解了,机械手一般都是由耐高温。

23、联锁或互锁控制生产机械往往是由许多零部件组成的,而零部件之间的运动是相互联系和相互制约的,这种相互联系和制约的控制称为联锁控制,或互锁,联锁控制在电气控制电路中应用十分广泛,是最基本的控制,图3,4为接触器联锁控制线路图,为了避免正反转两个。

24、调速控制线路在实际生产中,机械设备常常有多种速度输出的要求,即要求电动机具有调速能力,如立轴圆台磨床工作台的旋转需要高低速进行磨削加工,玻璃生产线中,成品玻璃的传输根据玻璃厚度的不同采用不同的速度以提高生产效率,电动机的调速是指在某一确定负。

25、长动与点动控制一,长动控制回路生产设备在正常加工时一般处于连续运转工作状态,这种工作状态称为,长动,即按下启动按钮后,电动机启动,此时即使启动按钮复位,接触器线圈仍能长期得电,电动机连续运行,为了实现这一目的,通常在启动按钮两端并联交流接触。

26、花色天塔之光控制程序在学习活动5,3中我们初步学习了,花色天塔之光,中流水灯光的程序设计,在本实例中我们结合之前的学习活动5,3中的实例,按照经验设计法设计循环时间35s的灯光程序,本小节硬件设置与学习活动5,3区别不大,程序内容相差较大。

27、继电器控制电路移植法继电器控制系统经过长时间的使用和改进,已经被证明能够完成系统要求的控制功能,因此可以由继电器电路图来设计梯形图,这种设计方法不需要改变控制面板,保持了系统原有的外部特性,而且也符合操作人员长期的操作习惯,在熟悉了PLC的。

28、水塔水位的模拟控制学习目标1学会S7,1200PLC基本逻辑指令的使用方法,2学会使用S7,1200PLC常用功能指令,3能够编制控制程序及系统调试,一,实验导学本实验设计一个模拟的水塔水位控制系统,可参考6,3,3的内容,需要用到以下知识。

29、习题5,1判断下列系统二次型函数的符号性,1,2,3,4,解,1,二次型函数不定,2,二次型函数为负定,3,二次型函数负定,4,二次型函数不定,5,2试确定系统的稳定性,解,由于系统可写为,系统有唯一平衡点,0,0,矩阵的特征方程,可得特征。

30、习题2,1有电路如图1,19所示,以电压为输入量,求以电感中的电流和电容上的电压作为状态变量的状态方程,和以电阻上的电压作为输出量的输出方程,图1,19电路图解,选取状态变量为根据基尔霍夫定理,可得到系统状态空间表达式为,2,2如下图两输入。

31、习题3,1试求下列系统矩阵对应的状态转移矩阵,1,2,3,2,解,1,A为约当阵,2,特征值为,将A阵化成约当标准型的变换阵P为系统状态转移矩阵为,3,特征值为,将A阵化成约当标准型的变换阵P为,系统状态转移矩阵为,4,为结构四重根的约旦标。

32、洛阳理工学院洛阳理工学院ModelControl教学大纲课程课程名称,现代控制理论名称,现代控制理论先修课程先修课程,矩阵论,线性代数,矩阵论,线性代数,电路理论,电路理论,自动控制原理等自动控制原理等课程类别,专业基础课课程类别,专业基础。

33、洛阳理工学院洛阳理工学院第第6章章洛阳理工学院洛阳理工学院线性定常系统的综合线性定常系统的综合控制系统的分析和综合是研究控制系统的两大问题,控制系统的分析和综合是研究控制系统的两大问题,线性定常系统分析,在建立的数学模型的基础上线性定常系统。

34、洛阳理工学院洛阳理工学院第第5章章洛阳理工学院洛阳理工学院本章主要内容李雅普诺夫李雅普诺夫关于稳定性的定义关于稳定性的定义李雅普诺夫方法在线性系统中的应用李雅普诺夫方法在线性系统中的应用李雅普诺夫李雅普诺夫第一法第一法LyapunovLya。

35、洛阳理工学院洛阳理工学院第第3章章洛阳理工学院洛阳理工学院3,13,1线性定常齐线性定常齐次状态方程次状态方程的解的解,tA,t齐次状态方程,齐次状态方程,系统输入为零,系统输入为零,初始时刻初始时刻tt00的的状态有状态有,0,00,e。

36、洛阳理工学院洛阳理工学院第第7章章洛阳理工学院洛阳理工学院本章主要内容最优控制的一般概念最优控制的一般概念线性二次型最优控制问题线性二次型最优控制问题基于基于MatlabMatlab求解线性二次型最优控制问题求解线性二次型最优控制问题洛阳理。

37、洛阳理工学院洛阳理工学院第第2章章控制系统的状态空间表达式控制系统的状态空间表达式在在现代控制理论中,用状态变量构成的一阶微分方程组来描述,能够反映现代控制理论中,用状态变量构成的一阶微分方程组来描述,能够反映系统全部独立变量的变化,还能确。

38、洛阳理工学院洛阳理工学院第第4章章洛阳理工学院洛阳理工学院,ut,t,yt经典控制理论经典控制理论以传递函数描述系统的输入以传递函数描述系统的输入输出特性输出特性,输出量即,输出量即被被控控量,只要系统是稳定的,输出量量,只要系统是稳定的。

39、第第66章章最最优优控控制制6,1最优控制问题概述最优控制问题概述6,2用变分法求解最优控制问题用变分法求解最优控制问题6,3极小值原理极小值原理6,4用动态规划法求解最优控制问题用动态规划法求解最优控制问题6,5线性二次型最优控制调节器线。

40、第第33章章控制系统的能控性和能观性控制系统的能控性和能观性3,1线性连续系统的能控性与能观性线性连续系统的能控性与能观性3,2线性离散时间系统的能控性与能观性线性离散时间系统的能控性与能观性3,3能控标准形与能观标准形能控标准形与能观标准。

41、第第22章章线性系统的运动分析线性系统的运动分析2,1线性定常系统齐次状态方程的解线性定常系统齐次状态方程的解2,2状态转移矩阵状态转移矩阵2,3非齐次状态方程的求解非齐次状态方程的求解2,4线性定常离散系统的运动分析线性定常离散系统的运动。

42、第第00章章绪绪论论0,1现代控制理论概述现代控制理论概述0,2本书的主要内容本书的主要内容0,1现代控制理论概述现代控制理论概述控制理论一般分为经典控制理论和现代控制理论两大部分,和其它理论一样,控制理论的发展经历了漫长的过程,0,1,1。

43、第第44章章控制系统的稳定性分析控制系统的稳定性分析4,1李雅普诺夫稳定性定义李雅普诺夫稳定性定义4,2李雅普诺夫第二法李雅普诺夫第二法4,3线性定常连续系统的李雅普诺夫稳定性分析线性定常连续系统的李雅普诺夫稳定性分析4,4线性定常离散系统。

44、第第11章章控制系统的状态空间描述控制系统的状态空间描述1,1状态空间描述状态空间描述的基本概念的基本概念1,2状态空间描述的建立状态空间描述的建立1,3化高阶微分方程为状态空间描述化高阶微分方程为状态空间描述1,4状态空间方程的线性变换状。

45、第第55章章极点配置与观测器的设计极点配置与观测器的设计5,1反馈控制结构反馈控制结构5,2系统的极点配置系统的极点配置5,3解耦控制解耦控制5,4观测器及其设计方法观测器及其设计方法5,5带状态观测器的反馈系统带状态观测器的反馈系统5,6。