第一章 基本概念

本章作为绪论，已较全面地展示了自动控制原理课程的全貌，叙述了今后在课程的学习中要进行研究的各个环节内容和要点，为了今后的深入学习和理解，要特别注意本章给出的一些专业术语及定义。

1. 基本要求

（1）明确什么叫自动控制，正确理解被控对象、被控量、控制装置和自控系统等概念。

（2）正确理解三种控制方式，特别是闭环控制。

（3）初步掌握由系统工作原理图画方框图的方法，并能正确判别系统的控制方式。

（4）明确系统常用的分类方式，掌握各类别的含义和信息特征，特别是按数学模型分类的方式。

（5）明确对自控系统的基本要求，正确理解三大性能指标的含义。

2．内容提要

（1） 几个重要概念

自动控制 在没有人直接参与的情况下，利用控制器使被控对象的被控量自动地按预先给定的规律去运行。

自动控制系统 指被控对象和控制装置的总体。这里控制装置是一个广义的名词，主要是指以控制器为核心的一系列附加装置的总和。共同构成控制系统，对被控对象的状态实行自动控制，有时又泛称为控制器或调节器。

自动控制系统

负反馈原理 把被控量反送到系统的输入端与给定量进行比较，利用偏差引起控制器产生控制量，以减小或消除偏差。

(2) 三种基本控制方式

实现自动控制的基本途径有二：开环和闭环。

实现自动控制的主要原则有三：

主反馈原则——按被控量偏差实行控制。

补偿原则——按给定或扰动实行硬调或补偿控制。

复合控制原则——闭环为主开环为辅的组合控制。

（3）系统分类的重点

重点掌握线性与非线性系统的分类，特别对线性系统的定义、性质、判别方法要准确理解。

线性系统

非线性系统

（4）正确绘制系统方框图

绘制系统方框图一般遵循以下步骤：

① 搞清系统的工作原理，正确判别系统的控制方式。

② 正确找出系统的被控对象及控制装置所包含的各功能元件。

③ 确定外部变量（即给定值、被控量和干扰量），然后按典型系统方框图的连接模式将各部分连接起来。

（5）对自控系统的要求

对自控系统的要求用语言叙述就是两句话：

要求输出等于给定输入所要求的期望输出值；

要求输出尽量不受扰动的影响。

恒量一个系统是否完成上述任务，把要求转化成三大性能指标来评价：

稳定——系统的工作基础；

快速、平稳——动态过程时间要短，振荡要轻。

准确——稳定精度要高，误差要小。

考核知识点：开环控制和闭环控制；控制系统的基本组成和基本要求；典型反馈控制系统的方框图。

重点：反馈控制的原理。