機械工程控制基礎(chǔ)1(第一章 緒論)

1、12 本本課程將注重過程，采用過程評價體系。成績主要由平時成績、課程將注重過程，采用過程評價體系。成績主要由平時成績、 實驗成績實驗成績、成績、成績?nèi)糠植糠纸M成。三部分部分組成。1. 平時平時成績：成績：到課率、遲到早退情況、作業(yè)情況等到課率、遲到早退情況、作業(yè)情況等2. 考試考試方式：方式：閉卷，卷面考試成績閉卷，卷面考試成績成績成績的計算：的計算：平時（平時（10% ）+實驗（實驗（20% ）+考試（考試（ 70% ）注意：注意：1、遲到、早退、遲到、早退2次無平時成績；次無平時成績；2、缺席、不交作業(yè)累計、缺席、不交作業(yè)累計3次取消考試成績。次取消考試成績。課程成績確定方法：課程成績確

2、定方法：3機械工程控制基礎(chǔ)機械工程控制基礎(chǔ)課程教材及參考書課程教材及參考書 l教材：教材：1.1.自動控制原理自動控制原理胡壽松等編胡壽松等編 國防工業(yè)出版社國防工業(yè)出版社2.2.復(fù)變函數(shù)與積分變換復(fù)變函數(shù)與積分變換包革軍等編包革軍等編 科學出版社科學出版社3. 3. MATLABMATLAB實用教程實用教程 （美）穆爾著，高會生譯（美）穆爾著，高會生譯 電子工業(yè)出版社電子工業(yè)出版社l參考書：參考書：4本課程與其它課程的關(guān)系本課程與其它課程的關(guān)系機械控制工程基礎(chǔ)機械控制工程基礎(chǔ)電路理論電路理論大學物理大學物理信號與系統(tǒng)信號與系統(tǒng)復(fù)變函數(shù)復(fù)變函數(shù)拉氏變換拉氏變換模擬電子技術(shù)模擬電子技術(shù)線性代數(shù)線

3、性代數(shù)微積分微積分各各 類類專業(yè)課專業(yè)課線性系統(tǒng)線性系統(tǒng)現(xiàn)代控現(xiàn)代控制理論制理論 本本課程是非電專業(yè)的機電技術(shù)專業(yè)基礎(chǔ)課，應(yīng)用廣泛，學時少、內(nèi)容多課程是非電專業(yè)的機電技術(shù)專業(yè)基礎(chǔ)課，應(yīng)用廣泛，學時少、內(nèi)容多，不能輕視。否則，對以后的工作、學習將會造成影響，不能輕視。否則，對以后的工作、學習將會造成影響。5主要教學內(nèi)容主要教學內(nèi)容基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)知識分析方法分析方法基本概念基本概念控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)體系控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)體系控制系統(tǒng)數(shù)學模型控制系統(tǒng)數(shù)學模型工工程程控控制制技技術(shù)術(shù)時域分析時域分析頻域分析頻域分析系統(tǒng)穩(wěn)定性判據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定性判據(jù)工程應(yīng)用工程應(yīng)用系統(tǒng)性能指標系統(tǒng)性能指標系統(tǒng)校正系統(tǒng)校正6主要內(nèi)容主要內(nèi)容

4、6第一章 緒論第二章 系統(tǒng)的數(shù)學模型 第三章 系統(tǒng)時間響應(yīng)分析 第四章 系統(tǒng)頻率特性分析 第五章 系統(tǒng)的穩(wěn)定性 第六章 系統(tǒng)性能指標與校正第七章 非線性系統(tǒng)初步 第八章 線性離散系統(tǒng)初步第九章 系統(tǒng)辨識初步7 2014年德國政府的工業(yè)推進計劃年德國政府的工業(yè)推進計劃“”引發(fā)了關(guān)于第四次工業(yè)革命的熱議引發(fā)了關(guān)于第四次工業(yè)革命的熱議問題問題隨之而來隨之而來： 到底什么是第四次工業(yè)革命？ 第四次工業(yè)革命與之前的工業(yè)發(fā)展有何根本的不同？ 是什么推動了人類進入第四次工業(yè)革命？ 這些推動因素在人類實現(xiàn)第四次工業(yè)革命中起到什么作用？8從工業(yè)從工業(yè)1.0 到工業(yè)到工業(yè) 4.0時間時間18世紀末工業(yè)工業(yè)1.0創(chuàng)

5、造了機器工廠的創(chuàng)造了機器工廠的“蒸汽時代蒸汽時代”20世紀初電力廣泛應(yīng)用電力廣泛應(yīng)用蒸汽機蒸汽機信息物聯(lián)系統(tǒng)信息物聯(lián)系統(tǒng)1970年代初今天工業(yè)工業(yè)2.0將人類帶入分工明確、將人類帶入分工明確、大批量生產(chǎn)的流水線大批量生產(chǎn)的流水線模式和模式和“電氣時代電氣時代”工業(yè)工業(yè)3.0應(yīng)用電子信息技術(shù)，應(yīng)用電子信息技術(shù)，進一步提高生產(chǎn)自動進一步提高生產(chǎn)自動化化水平的水平的“信息化時信息化時代代”自動化、信息化自動化、信息化工業(yè)工業(yè)4.0開始應(yīng)用信息物理融開始應(yīng)用信息物理融合系統(tǒng)（合系統(tǒng)（CPS）復(fù)復(fù)雜雜度度 目標：建立一個高度靈活的自動化、個性化、數(shù)字化產(chǎn)品與服務(wù)的生產(chǎn)模式 關(guān)鍵點：“原材料（物質(zhì)）”=“

6、信息”。智能工廠使用了含有信息的原材料，實現(xiàn)了“原材料（物質(zhì)）”=“信息”，制造業(yè)終將成為信息產(chǎn)業(yè)的一部分。9工業(yè)工業(yè)4.0”概念即是以智能制造為主導的第四次概念即是以智能制造為主導的第四次工業(yè)革命，或革命性的生產(chǎn)方法。該戰(zhàn)略旨在工業(yè)革命，或革命性的生產(chǎn)方法。該戰(zhàn)略旨在通過充分利用信息通訊技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)空間虛擬系通過充分利用信息通訊技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)空間虛擬系統(tǒng)統(tǒng)信息物理系統(tǒng)（信息物理系統(tǒng)（Cyber-Physical System) 相相結(jié)合的手段，將制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型結(jié)合的手段，將制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型l 一是一是“智能工廠智能工廠”，重點研究智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過程，重點研究智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過程，以及網(wǎng)絡(luò)化

7、分布式生產(chǎn)設(shè)施的實現(xiàn)以及網(wǎng)絡(luò)化分布式生產(chǎn)設(shè)施的實現(xiàn)l 二二是是“智能生產(chǎn)智能生產(chǎn)”，主要涉及整個企業(yè)的生產(chǎn)物流管，主要涉及整個企業(yè)的生產(chǎn)物流管理、人機互動以及理、人機互動以及3D技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過程中的應(yīng)用技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過程中的應(yīng)用智能工廠智能生產(chǎn)工業(yè)4.0機械工程控制機械工程控制P10現(xiàn)代控制現(xiàn)代控制應(yīng)用應(yīng)用 現(xiàn)代控制起源于冷戰(zhàn)時期的軍備競賽，如導彈現(xiàn)代控制起源于冷戰(zhàn)時期的軍備競賽，如導彈(發(fā)發(fā)射，操縱，指導及跟蹤射，操縱，指導及跟蹤)，衛(wèi)星，航天器和星球大，衛(wèi)星，航天器和星球大戰(zhàn)，以及計算機技術(shù)的出現(xiàn)戰(zhàn)，以及計算機技術(shù)的出現(xiàn)P11現(xiàn)代控制現(xiàn)代控制應(yīng)用應(yīng)用P12現(xiàn)代控制現(xiàn)代控制應(yīng)用應(yīng)用13控制

8、的應(yīng)用舉例控制的應(yīng)用舉例 電機控制電機控制 機床控制機床控制 生產(chǎn)過程自動化控制生產(chǎn)過程自動化控制 機器人控制機器人控制 . . . . . . . . . . .工業(yè)控制工業(yè)控制 機器人不再被固定在機器人不再被固定在 安全工作地點而是與人一起協(xié)同工作安全工作地點而是與人一起協(xié)同工作14控制的應(yīng)用舉例控制的應(yīng)用舉例蛟龍?zhí)栞d人潛水器是一艘由中國自行設(shè)計、自主集成研制的載人蛟龍?zhí)栞d人潛水器是一艘由中國自行設(shè)計、自主集成研制的載人潛水器潛水器。2009年至年至2012年，年，“接連取得接連取得1000米級、米級、3000米級、米級、5000米級和米級和7000米級米級海試成功。海試成功。2012年年

9、6月，在月，在馬里亞納海溝馬里亞納海溝創(chuàng)造了下潛創(chuàng)造了下潛7062米的中國載人深潛米的中國載人深潛紀錄，也是世界同類作業(yè)型潛水器最大下潛深度紀錄。紀錄，也是世界同類作業(yè)型潛水器最大下潛深度紀錄。蛟龍蛟龍?zhí)柼?P15機械狗機械狗控制的應(yīng)用舉例控制的應(yīng)用舉例16控制的應(yīng)用舉例控制的應(yīng)用舉例汽汽 車車 電電 子子電源電源發(fā)動機控制發(fā)動機控制行駛裝置行駛裝置報警與安全裝置報警與安全裝置旅居性旅居性儀表儀表娛樂通訊娛樂通訊17控制的應(yīng)用舉例控制的應(yīng)用舉例其他其他工程應(yīng)用工程應(yīng)用 軍事軍事、航天、航天領(lǐng)域領(lǐng)域（火炮、雷達、跟蹤系統(tǒng)、人造衛(wèi)星、宇宙飛船火炮、雷達、跟蹤系統(tǒng)、人造衛(wèi)星、宇宙飛船等）等） 流程工

10、業(yè)（流程工業(yè)（軋鋼過程、工業(yè)窯爐、石油化工、水泥建材、玻璃、造紙軋鋼過程、工業(yè)窯爐、石油化工、水泥建材、玻璃、造紙等）等） 現(xiàn)代現(xiàn)代農(nóng)業(yè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生產(chǎn)（自動灌溉；農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢測；疫情檢測自動灌溉；農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢測；疫情檢測等等 ） 其他領(lǐng)域其他領(lǐng)域（通信、交通、醫(yī)學、環(huán)境保護、經(jīng)濟管理通信、交通、醫(yī)學、環(huán)境保護、經(jīng)濟管理等）等）18控制的基本概念控制的基本概念19控制實例控制實例2：冰箱控制系統(tǒng)：冰箱控制系統(tǒng)2021控制系統(tǒng)的基本概念（控制系統(tǒng)的基本概念（1 1）控制系統(tǒng)的數(shù)學模型（控制系統(tǒng)的數(shù)學模型（2 2）控制系統(tǒng)的的分析（控制系統(tǒng)的的分析（3 3、4 4、5 5）時域分析（時域分析（3 3）

11、頻域分析（頻域分析（4 4）根軌跡分析根軌跡分析穩(wěn)定性分析（穩(wěn)定性分析（5 5）控制系統(tǒng)的綜合（控制系統(tǒng)的綜合（6 6）時域分析法（時域分析法（3 3）頻域分析法（頻域分析法（4 4）根軌跡法根軌跡法22控制的基本概念控制的基本概念23控制的基本概念控制的基本概念2425第一講第一講 機械工程控制論的研究對象與任務(wù)機械工程控制論的研究對象與任務(wù)26第一講第一講 機械工程控制論的研究對象與任務(wù)機械工程控制論的研究對象與任務(wù) 27第一講第一講 機械工程控制論的研究對象與任務(wù)機械工程控制論的研究對象與任務(wù)譬如：譬如：機器系統(tǒng)、生命系統(tǒng)機器系統(tǒng)、生命系統(tǒng)思維、學習、工作思維、學習、工作社會系統(tǒng)社會系統(tǒng)

12、生產(chǎn)系統(tǒng)生產(chǎn)系統(tǒng)自然系統(tǒng)自然系統(tǒng)人造系統(tǒng)人造系統(tǒng)實體系統(tǒng)實體系統(tǒng)概念系統(tǒng)概念系統(tǒng)28第一講第一講 機械工程控制論的研究對象與任務(wù)機械工程控制論的研究對象與任務(wù)29第一講第一講 機械工程控制論的研究對象與任務(wù)機械工程控制論的研究對象與任務(wù)30第一講第一講 機械工程控制論的研究對象與任務(wù)機械工程控制論的研究對象與任務(wù) 機械系統(tǒng)中的機械系統(tǒng)中的“激勵激勵”與與“響應(yīng)響應(yīng)”分別分別代表著系統(tǒng)的輸入和輸出。代表著系統(tǒng)的輸入和輸出。31第一講第一講 機械工程控制論的研究對象與任務(wù)機械工程控制論的研究對象與任務(wù)實物模型實物模型物理模型物理模型數(shù)學模型數(shù)學模型靜態(tài)模型靜態(tài)模型動態(tài)模型動態(tài)模型靜態(tài)模型靜態(tài)模型：

13、反映系統(tǒng)在恒定載荷或緩變載荷作用下或在系統(tǒng)平衡狀態(tài)下的特性反映系統(tǒng)在恒定載荷或緩變載荷作用下或在系統(tǒng)平衡狀態(tài)下的特性。（一般用一般用代數(shù)方程代數(shù)方程描述）描述）動態(tài)模型動態(tài)模型：用于研究系統(tǒng)在迅變載荷作用下或在系統(tǒng)不平衡狀態(tài)下的特性。用于研究系統(tǒng)在迅變載荷作用下或在系統(tǒng)不平衡狀態(tài)下的特性。 （一般用一般用微分方程微分方程或或差分方程差分方程描述）描述）( (描繪系統(tǒng)的動態(tài)歷程描繪系統(tǒng)的動態(tài)歷程) ) 模型模型: : 就是對系統(tǒng)的一種客觀描述，它通常是真實系統(tǒng)的一種簡化。就是對系統(tǒng)的一種客觀描述，它通常是真實系統(tǒng)的一種簡化。32第一講第一講 機械工程控制論的研究對象與任務(wù)機械工程控制論的研究對象

14、與任務(wù) 模型模型是研究系統(tǒng)、認識系統(tǒng)、描述系統(tǒng)以及分析系統(tǒng)的是研究系統(tǒng)、認識系統(tǒng)、描述系統(tǒng)以及分析系統(tǒng)的工具工具。靜態(tài)模型和動態(tài)模型分析示例靜態(tài)模型和動態(tài)模型分析示例機器隔振系統(tǒng)機器隔振系統(tǒng)F(t)：外力，即激勵：外力，即激勵N(t)：隔振墊對機器的支反力：隔振墊對機器的支反力 y(t)：地基的位移，亦可作激勵：地基的位移，亦可作激勵x(t)：機器的位移，即響應(yīng)：機器的位移，即響應(yīng) 動態(tài)模型在一定的條件下可以轉(zhuǎn)換成靜態(tài)模型。在控制理論或控制工程動態(tài)模型在一定的條件下可以轉(zhuǎn)換成靜態(tài)模型。在控制理論或控制工程中，一般關(guān)心的是系統(tǒng)的動態(tài)特性，因此，往往需要采用動態(tài)數(shù)學模型。中，一般關(guān)心的是系統(tǒng)的動態(tài)

15、特性，因此，往往需要采用動態(tài)數(shù)學模型。即，即，一般所指的系統(tǒng)的數(shù)學模型是描述系統(tǒng)動態(tài)特性的數(shù)學表達式。一般所指的系統(tǒng)的數(shù)學模型是描述系統(tǒng)動態(tài)特性的數(shù)學表達式。33第一講第一講 機械工程控制論的研究對象與任務(wù)機械工程控制論的研究對象與任務(wù)輸入相異的單自由度機械振動系統(tǒng)輸入相異的單自由度機械振動系統(tǒng)參數(shù)說明：參數(shù)說明：m系統(tǒng)質(zhì)量；系統(tǒng)質(zhì)量；c粘性阻尼系數(shù)；粘性阻尼系數(shù)；k彈簧剛度彈簧剛度34第一講第一講 機械工程控制論的研究對象與任務(wù)機械工程控制論的研究對象與任務(wù)（1）外力）外力f(t)作用下的系統(tǒng)動力學方程作用下的系統(tǒng)動力學方程動力學方程：動力學方程：Fma f tky tcy tmy t微分算

16、子：微分算子：dpdt dy typ ydt動力學方程簡化為：動力學方程簡化為： 2mpcpk y tf t 222dy typydt被動力之和被動力之和= =主動力主動力則：則：35第一講第一講 機械工程控制論的研究對象與任務(wù)機械工程控制論的研究對象與任務(wù)（2）位移）位移x(t)作用下的系統(tǒng)動力學方程作用下的系統(tǒng)動力學方程動力學方程：動力學方程： k x ty tc x ty tmy t微分算子：微分算子：dpdt dy typ ydt動力學方程簡化為：動力學方程簡化為： 2mpcpk y tcpk x t 222dy typydt則：則：36第一講第一講 機械工程控制論的研究對象與任務(wù)機械

17、工程控制論的研究對象與任務(wù)2mpcpk0(0),yy0.(0)yy( ) ,( )f tx t( )y t初始狀態(tài)、系統(tǒng)固有特性、外界作初始狀態(tài)、系統(tǒng)固有特性、外界作用、與外界的關(guān)系等四大因素決定用、與外界的關(guān)系等四大因素決定系統(tǒng)響應(yīng)系統(tǒng)響應(yīng) 2mpcpk y tcpk x t 2mpcpk y tf t37第一講第一講 機械工程控制論的研究對象與任務(wù)機械工程控制論的研究對象與任務(wù)38第一講第一講 機械工程控制論的研究對象與任務(wù)機械工程控制論的研究對象與任務(wù)例例1 圖示為數(shù)控機床工作臺的傳動系統(tǒng)。如果考慮傳動系統(tǒng)的制造誤差，圖示為數(shù)控機床工作臺的傳動系統(tǒng)。如果考慮傳動系統(tǒng)的制造誤差，為了使為了

18、使工作臺均勻移動工作臺均勻移動，試確定其輸入，試確定其輸入。若系統(tǒng)的輸入已知（例如電動機轉(zhuǎn)速），要求確定系統(tǒng)且其輸出符合工作臺均勻移動的要求。此即此即最優(yōu)控制問題最優(yōu)控制問題。即為最優(yōu)設(shè)計問題。39第一第一講講 機械工程機械工程控制論的研究對象與任務(wù)控制論的研究對象與任務(wù)例例2 2 電子稱電子稱的原理如下圖。顯示即的原理如下圖。顯示即為為輸出輸出，重物的重量為，重物的重量為輸入輸入，要求，要求確確定系統(tǒng)定系統(tǒng)（即電子稱）以識別輸入或輸（即電子稱）以識別輸入或輸入中的有關(guān)入中的有關(guān)信息。信息。若若輸入輸入（重物）和（重物）和輸出輸出（顯示）已知，求（顯示）已知，求系系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)

19、 ，即建立系統(tǒng)的，即建立系統(tǒng)的數(shù)學模型。數(shù)學模型。系統(tǒng)識別或系系統(tǒng)識別或系統(tǒng)辯識統(tǒng)辯識問題問題濾波濾波與預(yù)測與預(yù)測問題問題40本講小結(jié)本講小結(jié)A了解控制并認識控制系統(tǒng)了解控制并認識控制系統(tǒng)A控制論的研究對象控制論的研究對象A控制論的研究任務(wù)或內(nèi)容控制論的研究任務(wù)或內(nèi)容第一講第一講 機械工程控制論的研究對象與任務(wù)機械工程控制論的研究對象與任務(wù)41第一章第一章 緒論緒論第二講第二講 反饋反饋42第二講第二講 反饋反饋自動控制示例自動控制示例1 1：液位控制系統(tǒng)：液位控制系統(tǒng)分析控制系統(tǒng)的組成要素分析控制系統(tǒng)的組成要素：被被控制對象：控制對象：貯罐貯罐；控制控制目標：目標：液位恒定液位恒定；控制控制

20、手段手段：手動手動/ /自動調(diào)節(jié)閥門自動調(diào)節(jié)閥門的的部分部分43第二講第二講 反饋反饋自動控制示例自動控制示例1 1：液位控制系統(tǒng)：液位控制系統(tǒng)系統(tǒng)的表達控制系統(tǒng)中各子系統(tǒng)間的信號的傳遞與反饋系統(tǒng)的表達控制系統(tǒng)中各子系統(tǒng)間的信號的傳遞與反饋 關(guān)系關(guān)系：期望期望液位液位閥門閥門貯罐貯罐實際液位實際液位（輸出）（輸出）液液位位計計人腦人腦實際實際液位液位擾動擾動人手人手人眼人眼實際與期實際與期望液位差望液位差44第二講第二講 反饋反饋自動控制示例自動控制示例1 1：液位控制系統(tǒng)：液位控制系統(tǒng)系統(tǒng)的表達控制系統(tǒng)中各子系統(tǒng)間的信號的傳遞與反饋系統(tǒng)的表達控制系統(tǒng)中各子系統(tǒng)間的信號的傳遞與反饋 關(guān)系關(guān)系：

21、浮浮球球杠桿杠桿閥門閥門貯罐貯罐實際液位實際液位（輸出）（輸出）實際液位實際液位擾動擾動浮球浮球位置位置期望期望液位液位45第二講第二講 反饋反饋1、反饋、反饋（1 1）根據(jù)反饋信號的來源分）根據(jù)反饋信號的來源分n 反饋的分類：反饋的分類： 外反饋（反饋控制）：外反饋（反饋控制）：相對于被控對象而言，由附加相對于被控對象而言，由附加的反饋裝置引起的信息交互。的反饋裝置引起的信息交互。外外反饋反饋舉例說明：舉例說明：46第二講第二講 反饋反饋1、反饋、反饋（1 1）根據(jù)反饋信號的來源分）根據(jù)反饋信號的來源分n 反饋的分類：反饋的分類：內(nèi)反饋：內(nèi)反饋：系統(tǒng)或過程中由于各元素間的相互聯(lián)系而自然形成的

22、各種反饋系統(tǒng)或過程中由于各元素間的相互聯(lián)系而自然形成的各種反饋 ，是，是系系統(tǒng)內(nèi)部的信息的交互統(tǒng)內(nèi)部的信息的交互；反映系統(tǒng)內(nèi)部元素間互為因果的內(nèi)在聯(lián)系；反映系統(tǒng)內(nèi)部元素間互為因果的內(nèi)在聯(lián)系；內(nèi)反饋舉例說明：內(nèi)反饋舉例說明： 人體的溫度自我調(diào)節(jié)人體的溫度自我調(diào)節(jié)系統(tǒng)系統(tǒng)內(nèi)反饋是造成內(nèi)反饋是造成機械系統(tǒng)存在機械系統(tǒng)存在一一定的動態(tài)特性的根本原因！定的動態(tài)特性的根本原因！47第二講第二講 反饋反饋 內(nèi)反饋：內(nèi)反饋：耦合反饋（系統(tǒng)或過程中自然形成的反饋）耦合反饋（系統(tǒng)或過程中自然形成的反饋）內(nèi)反饋實例分析內(nèi)反饋實例分析單自由度系統(tǒng)單自由度系統(tǒng)48第二講第二講 反饋反饋狀態(tài)方程表示：狀態(tài)方程表示：取取有

23、：有：狀態(tài)方程用方框圖表示為：狀態(tài)方程用方框圖表示為：y1和和y2之間具有信息交互作之間具有信息交互作用，本質(zhì)上是彈簧的位能用，本質(zhì)上是彈簧的位能與質(zhì)量的動能之間的轉(zhuǎn)換。與質(zhì)量的動能之間的轉(zhuǎn)換。 y2本身的交互作用就是阻本身的交互作用就是阻尼消耗能量的過程。尼消耗能量的過程。49第二講第二講 反饋反饋1、反饋、反饋(2)(2)根據(jù)反饋的作用的結(jié)果分類根據(jù)反饋的作用的結(jié)果分類n 反饋的分類：反饋的分類：負反饋：負反饋：反饋信息與控制信息的作用方向相反，因而制約控制部分的活動。反饋信息與控制信息的作用方向相反，因而制約控制部分的活動。 輸出（被控量）偏離設(shè)定值（目標值）時，反饋的作用使輸出偏離的程

24、度輸出（被控量）偏離設(shè)定值（目標值）時，反饋的作用使輸出偏離的程度減小，并力圖達到設(shè)定值。減小，并力圖達到設(shè)定值。 如如： 液面控制系統(tǒng)液面控制系統(tǒng) 火炮瞄準火炮瞄準 50第二講第二講 反饋反饋1、反饋、反饋(2)(2)根據(jù)反饋的作用的結(jié)果分類根據(jù)反饋的作用的結(jié)果分類n 反饋的分類：反饋的分類： 正反饋：正反饋：反饋信息不是制約控制部分的活動，而是促進和加強控制部分的活動。反饋信息不是制約控制部分的活動，而是促進和加強控制部分的活動。 輸出（被控量）偏離設(shè)定值（目標值）時，反饋的作用使輸出偏離的程度加劇。輸出（被控量）偏離設(shè)定值（目標值）時，反饋的作用使輸出偏離的程度加劇。 如：圖示的液位控制

25、系統(tǒng)如：圖示的液位控制系統(tǒng) 電子加速器電子加速器 火藥爆炸火藥爆炸 熱核反應(yīng)熱核反應(yīng) 51第二講第二講 反饋反饋512、反饋控制系統(tǒng)的組成反饋控制系統(tǒng)的組成52第二講第二講 反饋反饋 1 1給定環(huán)節(jié)；給定環(huán)節(jié)；2 2比較環(huán)節(jié)；比較環(huán)節(jié)；3 3校正環(huán)節(jié)；校正環(huán)節(jié)；4 4放大環(huán)節(jié)；放大環(huán)節(jié)；5 5執(zhí)行機構(gòu)；執(zhí)行機構(gòu)；6 6被控對象；被控對象；7 7檢測裝置檢測裝置反饋控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及基本環(huán)節(jié)反饋控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及基本環(huán)節(jié)設(shè)定被控制量設(shè)定被控制量的給定值的裝的給定值的裝置置將所檢測的被控制量將所檢測的被控制量與給定量進行比較，與給定量進行比較，確定兩者之間的偏差確定兩者之間的偏差量，多用差動放大器量，

26、多用差動放大器實現(xiàn)負反饋實現(xiàn)負反饋一般由傳動裝置和調(diào)一般由傳動裝置和調(diào)節(jié)機構(gòu)組成。執(zhí)行機節(jié)機構(gòu)組成。執(zhí)行機構(gòu)直接作用于控制對構(gòu)直接作用于控制對象，使被控制量達到象，使被控制量達到所要求的數(shù)值所要求的數(shù)值要進行控制要進行控制的設(shè)備或過的設(shè)備或過程程控制系統(tǒng)所控控制系統(tǒng)所控制的物理量制的物理量（被控量）（被控量） 檢測被控制量，檢測被控制量，并將其轉(zhuǎn)換為與并將其轉(zhuǎn)換為與給定量相同的物給定量相同的物理量理量用來實現(xiàn)調(diào)節(jié)作用，用來實現(xiàn)調(diào)節(jié)作用，如放大、整流，也如放大、整流，也稱為調(diào)節(jié)器或調(diào)節(jié)稱為調(diào)節(jié)器或調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)環(huán)節(jié)53第二講第二講 反饋反饋3、控制系統(tǒng)的分類控制系統(tǒng)的分類圖圖1.4.1 開環(huán)系統(tǒng)示意圖開環(huán)系統(tǒng)示意圖54第二講第二講 反饋反饋圖圖1.4.21.4.2閉環(huán)系統(tǒng)示意圖閉環(huán)系統(tǒng)示意圖55第二講第二講 反饋反饋56第二講第二講 反饋反饋57第二講第二講 反饋反饋連續(xù)控制系統(tǒng)連續(xù)控制系統(tǒng)離散控制系統(tǒng)離散控制系統(tǒng)定常系統(tǒng)定常系統(tǒng)時變系統(tǒng)時變系統(tǒng)位移控制系統(tǒng)位移控制系統(tǒng)溫度控制系統(tǒng)溫度控制系統(tǒng)速度控制系統(tǒng)速度控制系統(tǒng) 引出點（分支點）：引出點（分支點）：從某一信號線上引出新的分