自動控制系統有哪些數學模型

Ⅰ 什麼是數學模型，靜態數學模型什麼是自動控制，反饋控制和自動控制系統

數學模型就是，根據關系建立起來的數學公式。靜態就是結果和原因都不變。有因果關系，但因果都不隨時間而改變。自動控制是按一定程序自動運行，不用人為干涉。反饋是在輸出的誤差拿回來給輸入端，用來矯正輸出的錯誤。自動控制系統，包括了與之有關的各環節。如一個溫度控制系統就包括了:溫度計，晶體管放大，繼電器，中間繼電器，接觸器，排風扇等。

Ⅱ 自動控制系統中數學模型的作用及常見形式有哪些

在控制系統的分析和設計中,首先要建立系統的數學模型.控制系統的數學模型是描述系統內部物理量(或變數)之間關系的數學表達式.在靜態條件下(即變數各階導數為零),描述變數之間關系的代數方程叫靜態數學模型；而描述變數各階導數之間關系的微分方程叫數學模型.如果已知輸入量及變數的初始條件,對微分方程求解就可以得到系統輸出量的表達式,並由此可對系統進行性能分析.因此,建立控制系統的數學模型是分析和設計控制系統的首要工作
建立控制系統數學模型的方法有分析法和實驗法兩種.分析法是對系統各部分的運動機理進行分析,根據它們所依據的物理規律或化學規律分別列寫相應的運動方程.例如,電學中有基爾霍夫定律,力學中有牛頓定律,熱力學中有熱力學定律等.實驗法是人為地給系統施加某種測試信號,記錄其輸出響應,並用適當的數學模型去逼近,這種方法稱為系統辨識.近幾年來,系統辨識已發展成一門獨立的學科分支,本章重點研究用分析法建立系統數學模型的方法.
在自動控制理論中,數學模型有多種形式.時域中常用的數學模型有微分方程、差分方程和狀態方程；復數域中有傳遞函數、結構圖；頻域中有頻率特性等.

Ⅲ 控制系統的時域數學模型是什麼

在自動控制理論中 ，時域中常用的數學模型有 微分方程，差分方程，狀態方程。
而復數域中有傳遞函數，結構圖。
頻域中有頻率特性。

Ⅳ 自動控制系統的數學模型有哪些表示方法

微分方程、傳遞函數、頻率響應，要是4種的話就把框圖算1個。
現代控制用狀態方程

Ⅳ 現代控制技術有哪些數學模型

現代控制技術數學模型有狀態方程x_dot=Ax+Bu,和輸出方程y=Cx+Du.
數學模型的歷史可以追溯到人類開始使用數字的時代。隨著人類使用數字，就不斷地建立各種數學模型，以解決各種各樣的實際問題。
對於廣大的科學技術工作者對大學生的綜合素質測評,對教師的工作業績的評定以及諸如訪友，采購等日常活動，都可以建立一個數學模型，確立一個最佳方案。建立數學模型是溝通擺在面前的實際問題與數學工具之間聯系的一座必不可少的橋梁。

Ⅵ 自動控制系統的其它相關

書名:自動控制系統/普通高等教育十五國家級規劃教材
ISBN:704012559
作者:李先允
出版社:高等教育出版社
定價:23.3
頁數:285
出版日期:2003-7-1
版次:1
開本:16開
包裝:平裝
簡介:本書是普通高等教育「十五」國家級規劃教材（高職高專教育），本書針對高職高專層次教育的特點，理論知識的講解以必須夠用為度，注重應用能力的培養，將較難理解的自控原理的內容穿插到自動控制系統的講解中介紹。書中介紹了直流調速的閉環控制系統、可逆直流調速系統、直流脈寬調速系統、數字直流調速系統、非同步電動機變轉差率調速系統、非同步電動機變頻調速系統等。
目錄
第一章
自動控制原理概論
1.1概述
1.1.1引言
1.1.2控制系統的結構
1.1.3控制系統的分類
1.1.4控制系統的基本要求
1.1.5控制系統的分析與設計
1.2 系統數學模型與傳遞函數
1.2.1建立數學模型的方法
1.2.2控制系統的微分方程
1.2.3控制系統的傳遞函數
1.2.4控制系統的動態結構圖
1.3典型環節與反饋控制
1.3.1典型環節
1.3.2反饋控制
思考題與習題
第二章 自動控制系統的分析與校正
2.1 系統時域分析
2.1.1基本概念
2.1.2一階系統階躍響應分析
2.1.3二階系統階躍響應分析
2.2 自動控制系統的穩定性分析
2.2.1系統穩定性基本概念
2.2.2系統穩定性條件
2.2.3系統穩態性能分析
2.3 系統的頻域分析
2.3.1基本概念
2.3.2自動控制系統的伯德圖
2.3.3系統頻域穩定性基本概念
2.4自動控制系統的頻域校正
2.4.1基本概念
2.4.2自動控制系統校正方法
2.5 MATLAB和SIMULINK應用簡介
2.5.1 MATLAB應用簡介
2.5.2 SIMULINK應用簡介
思考題與習題
第三章 閉環直流調速系統
3.1 直流調速系統概論
3.1.1調速指標與直流調速的基本方法
3.1.2直流調速系統的結構
3.1.3直流調速系統的檢測方法
3.1.4晶閘管-電動機系統的開環特性分析
3.2直流調速系統中典型環節的傳遞函數
3.2.1晶閘管觸發整流裝置
3.2.2直流電動機
3.2.3比例、積分及比例--積分調節器
3.2.4測速發電機
3.3單閉環調速系統分析
3.3.1有靜差轉速負反饋直流調速系統
3.3.2無靜差轉速負反饋直流調速系統
3.3.3其它反饋在單閉環直流調速系統中的應用
3.4轉速、電流雙閉環調速系統分析
3.4.1雙閉環調速系統的組成及工作原理
3.4.2雙閉環調速系統穩態分析
3.4.3雙閉環調速系統動態分析
3.5轉速、電流雙閉環系統調節器的工程設計
3.5.1調節器的工程設計方法概論
3.5.2典型系統及其參數和性能指標的關系
3.5.3調節器的選擇
3.5.4對控制對象傳遞函數的近似處理
3.5.5應用MATLAB輔助設計電流、轉速雙閉環系統調節器
3.6其他多環調速系統簡介
3.6.1多環控制系統內環的作用
3.6.2多環調速系統簡介
思考題與習題
第四章 可逆直流調速系統
4.1 可逆直流調速系統的實現方法
4.1.1電樞反接可逆電路
4.1.2勵磁反接可逆電路
4.1.3電樞反接可逆電路與勵磁反接可逆電路的比較
4.2 可逆直流調速系統的環流分析
4.2.1環流的種類
4.2.2靜態環流的分析
4.3 有環流可逆直流調速系統
4.3.1α=β工作制有環流可逆直流調速系統
4.3.2可控環流的可逆直流調速系統
4.4 無環流可逆直流調速系統
4.4.1 邏輯無環流可逆直流調速系統
4.4.2錯位無環流可逆直流調速系統
思考題與習題
第五章 直流脈寬調速系統
5.1 脈寬調制變換器
5.1.1不可逆PWM變換器
5.1.2可逆PWM變換器
5.2 脈寬調速系統的開環機械特性
5.3 脈寬調速系統的控制電路
5.3.1脈寬調制器
5.3.2邏輯延時環節
5.3.3基極驅動器
5.4直流脈寬調速系統的特殊問題
5.4.1電流脈動量
5.4.2轉速脈動量
5.4.3電力晶體管的開關損耗和最佳開關頻率
5.4.4泵升電壓限制電路
思考題與習題
第六章 位置隨動系統
6.1位置控制原理
6.1.1位置隨動系統的分類
6.1.2位置控制方法
6.2位置隨動系統檢測元件
6.2.1旋轉變壓器
6.2.2光柵
6.2.3感應同步器
6.3位置隨動系統分析與設計
6.3.1位置隨動系統靜態誤差分析
6.3.2位置隨動系統動態校正設計
思考題與習題
第七章 交流調壓調速系統和串級調速
7.1 交流調速的基本原理
7.1.1交流調速系統的特性
7.1.2交流調速系統的分類
7.2 交流調壓調速系統
7.2.1調壓調速系統的原理和電路
7.2.2交流調壓調速系統機械特性分析
7.3 串級調速系統
7.3.1串級調速系統的基本原理
7.3.2串級調速系統機械特性
7.3.3雙閉環串級調速系統分析
思考題與習題
第八章 非同步電動機變壓變頻調速系統
8.1 變頻調速的基本控制方式
8.1.1基頻以下調速
8.1.2基頻以上調速
8.2非同步電動機變頻調速的機械特性
8.2.1恆壓恆頻控制非同步電動機的機械特性
8.2.2恆壓恆頻控制非同步電動機的變頻調速性能分析
8.3轉速開環變頻調速系統
8.3.1交-直-交電壓型逆變器轉速開環的變頻調速系統
8.3.2電流型逆變器轉速開環的變頻調速系統
8.4轉差頻率控制的轉速閉環調速系統
8.4.1轉差頻率控制的基本概念
8.4.2轉差頻率控制規律
8.4.3轉差頻率控制的變頻調速系統
8.5非同步電動機矢量變換控制系統
8.5.1非同步電動機矢量變換控制的基本原理
8.5.2矢量變換運算規律及實現
8.5.3矢量變換控制中的非同步電動機數學模型
8.5.4非同步電動機矢量變換控制基本方程式
8.5.5非同步電動機矢量變換控制系統
8.6非同步電動機的直接轉矩控制
8.6.1直接轉矩控制的特點
8.6.2直接轉矩控制的基本原理
8.6.3非同步電動機轉矩控制的基本控制方案
思考題與習題
第九章 變頻器應用技術
9.1變頻器裝置的分類及主要功能
9.1.1變頻器裝置的分類
9.1.2通用變頻器的主要功能
9.2變頻器的選擇
9.2.1 變頻器類型的選擇
9.2.2控制方式的選擇
9.2.3控制系統
9.2.4變頻器容量選擇
9.2.5變頻器外圍設備的選擇
9.3電動機容量的選擇
9.4電纜的選擇
9.5 變頻器與PLC和上位機的連接
9.5.1變頻器的輸入輸出電路
9.5.2使用時應注意的問題
9.5.3通過數據傳輸進行的控制
9.5.4接地和電源系統
9.6 變頻器的安裝、調試及使用
9.6.1通用變頻器的安裝
9.6.2變頻器的接線
9.6.3通用變頻器的調試
9.6.4通用變頻器的使用方法
思考題與習題
第十章 全數字化交直流調速控制系統
10.1概述
10.1.1系統總體結構
10.1.2電機數字控制系統的設計方法和步驟
10.1.3電機數字控制系統的硬體系統設計方法和步驟
10.1.4電機數字控制系統總體方案的確定
10.1.5微處理晶元的選擇
10.1.6控制系統的軟體
10.1.7數字調速系統的特點
10.2 全數字化直流調速系統
10.2.1國內外直流調速系統數字化的發展概況
10.2.2 32位全數字化直流傳動裝置介紹
10.2.3應用實例
10.3 微機控制的交流調速系統
10.3.1功能模塊劃分與微機系統結構
10.3.2矢量控制系統的微機控制
10.3.3交流電動機的微機變頻控制裝置設計
思考題與習題
附錄 常用符號表
參考文獻 書 名:自動控制系統——工作原理、性能分析與系統調試
第2版 1碟
層 次：高職高專
配 套：電子課件
作者：孔凡才
出版社： 機械工業出版社
出版時間：2011-01-20
ISBN:9787111115298
開本： 16開
定價:￥36.0
內容簡介
本書內容分3篇：第1篇主要從物理過程上，概括地講述常用檢測元件、常用電動機和電力電子供電電路等基本部件的工作原理（4～30學時）。第2篇內容包括系統數學模型、MATLAB軟體及其應用、系統性能分析和系統校正等。本篇主要從傳遞函數與系統框圖出發，應用Simulink系統模擬分析，以定性分析為主，闡述各環節（及各參數）對系統性能的影響與改進性能的途徑（24學時）。第3篇為各種常見典型自動控制系統的工作原理、性能分析和系統調試（16～48學時）。本書從基礎知識→自動控制原理→自動控制系統→具體電路→系統調試→故障排查，為讀者提供了一個完整的認知過程和一個理論聯系實際的實踐過程，內容全面豐富。本書的特點是內容新，理論聯系實際，突出物理過程的分析，注重方法論的闡述，注意基礎知識的復習與應用，分析細致，通俗易懂。並可根據不同專業要求，有6種方案可供選擇（學時為50～96）。全書每章均有小結、思考題與習題，它們多為生產實際中的問題。書中還安排了較多的閱讀材料、實例分析和讀圖練習，以利學生的自學、分析和實踐能力的提高。此外，還有與教材配套的實踐項目內容和相應的實踐裝置介紹。為便於新版教材的使用，本書還附帶一張配套的多媒體光碟（CAI光碟）。光碟內容包括【教學指導】、【參考電子教案】、【自學輔導】、【疑難問題解答】、【實例分析】及【實踐裝置和實驗、實訓指導書】等。該光碟對教師教學及學生學習，都將會有很大的幫助。本書可供應用型本科、技師學院、高等專科學校、高等職業技術學院、職工大學的電氣工程類專業、應用電子類專業、機械類專業、機電一體化專業、數控機床維修專業和計算機應用類專業選用，也可供工程技術人員參考，並可作為技師和高級技師技術培訓教材。
目錄
前言
第1篇 自動控制系統概述和典型自動控制系統的基本部件
第1章 自動控制系統概述
第2章 常用檢測元件
第3章 常用電動機的工作原理
第4章 電力電子供電電路
第5章 常用的調節器線路
第2篇 自動控制原理
第6章 拉普拉斯變換
第7章 自動控制系統的數學模型
第8章 自動控制系統的性能分析
第9章 改善自動控制系統性能的途徑
第3篇 典型自動控制系統的工作原理、性能分析和系統調試
第10章 水位控制系統與溫度控制系統
第11章 晶閘管直流調速系統
第12章 雙極晶體管（BJT）脈寬調制（PWM）控制的直流調速系統
第13章 絕緣柵雙極晶體管（IGBT）正弦脈寬調制（SPWM）控制的交流調速系統
第14章 位置隨動系統
第15章 自動控制系統的分析、調試與故障的排除
附錄
參考文獻

Ⅶ 工業自動控制系統歷史先後產生了哪四種控制系統

具體系統如下：
1、早期控制
早在古代，勞動人民就憑借生產實踐中積累的豐富經驗和對反饋的直觀認識，發明了許多著閃爍控制理論智慧火花的傑作。如果要追溯自動控制技術的發展史，早在兩千年前人類就有了自動控制技術的萌芽。
2、經典控制理論
自動控制理論是與人類社會發展密切聯系的一門學科，是自動控制科學的核心自從19世紀Maxwell對具有調速器的蒸汽發動機系統進行線性常微分方程描述及穩定性分析以來。
經過20世紀初Nyquist，Bode，Harris，Evans，Wienner，Nichols等人的傑出貢獻，終於形成了經典反饋控制理論基礎，並於50年代趨於成熟。
特點是以傳遞函數為數學工具，採用頻域方法，主要研究單輸入單輸出線性定常控制系統的分析與設計，但它存在著一定的局限性，即對多輸入多輸出系統不宜用經典控制理論解決，特別是對非線性時變系統更是無能為力。
3、現代控制理論
隨著20世紀40年代中期計算機的出現及其應用領域的不斷擴展，促進了自動控制理論朝著更為復雜也更為嚴密的方向發展，特別是在Kalman提出的可控性和可觀測性概念以及提出的極大值理論的基礎上，在20世紀5060年代開始出現了以狀態空間分析(應用線性代數)為基礎的現代控制理論。
現代控制理論本質上是一種時域法，其研究內容非常廣泛，主要包括三個基本內容：多變數線性系統理論最優控制理論以及最優估計與系統辨識理論現代控制理論從理論上解決了系統的可控性可觀測性穩定性以及許多復雜系統的控制問題。
4、智能控制理論
隨著現代科學技術的迅速發展，生產系統的規模越來越大，形成了復雜的大系統，導致了控制對象控制器以及控制任務和目的的日益復雜化，從而導致現代控制理論的成果很少在實際中得到應用經典控制理論現代控制理論在應用中遇到了不少難題，影響了它們的實際應用，其主要原因有三：
1)精確的數學模型難以獲得此類控制系統的設計和分析都是建立在精確的數學模型的基礎上的，而實際系統由於存在不確定性不完全性模糊性時變性非線性等因素，一般很難獲得精確的數學模型；
2)假設過於苛刻研究這些系統時，人們必須提出一些比較苛刻的假設，而這些假設在應用中往往與實際不符；
3)控制系統過於復雜為了提高控制性能，整個控制系統變得極為復雜，這不僅增加了設備投資，也降低了系統的可靠性
第三代控制理論即智能控制理論就是在這樣的背景下提出來的，它是人工智慧和自動控制交叉的產物，是當今自動控制科學的出路之一。

Ⅷ 什麼是控制系統的數學模型

數學模型是指控制系統設計依據的理論的計算原理、方法、工式等.比如很多閉環調節控制的數學模型是PID演算法.