自控原理

自控原理的一本教材名为<<linear control system analysis and design>>. 名思义教材内容是“analysis and design”, 对象是linear control system.

为此要建立control system的概念, 也就是反馈的概念. 比如对象系统是一个机构, 其输入是群众需求, 输出是机构的服务, 是为了满足需求的服务. 机构内部为了达到满足需求的服务而进行的调节或管理, 就是控制动作. 反馈就是要根据情况进行调节, 利用的信息就是机构的服务和群众的需求还差多远, 即误差. 特别的, 为了制定本机构的管理策略, 那么对本机构特性的了解就特别重要, 这就是教材的第二章建模内容了.

有了以上这个基本负反馈的标准方块图(为了模型的唯一性), 接下来就是一些定义: 比如输入, 输出, 误差和状态, 传递函数等. 有了这些概念就可以analysis了. 所谓analysis就是给定定义, 概念, 然后应用基本数学原理递推和归纳, 进而得出结论的过程. 首先根据线性代数的知识, 解和特征根建立了联系, 进而给出了稳定性的概念和判据. 这就是暂态分析和稳定性分析部分了; 此外, 为达到降噪和滤波的功能, 又给出了频域的定义, 进而有了频域的一些方法和工具. 书中其他概念都是这些基本概念的衍生品. 

有了以上分析, 那么如果改变控制性能(服务效果), 也就是要改变解的轨线, 进而可以利用前面的原理进行design. Design不满意, 再analysis. 这也是一个反馈过程.

所谓分析就是根据给定的系统模型, 找到保证系统某一性能(e.g, 稳定性)所需要的条件;

所谓综合就是根据给定的系统模型, 基于性能分析, 设计一个控制器使系统和控制器构成的系统满足给定性能;

所以无论是混杂系统分析还是混杂系统综合, 首先必须建立被控对象的数学模型.

 

 

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