第講 控制系統(tǒng)的構(gòu)成和分類

自動控制系統(tǒng)的基本概念1自動控制系統(tǒng)示例2自動控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)3閉環(huán)控制和開環(huán)控制4自動控制系統(tǒng)的分類5系統(tǒng)、信息與控制6人類兩大基本活動例1串聯(lián)型穩(wěn)壓電源整流濾波穩(wěn)壓又稱為電壓調(diào)節(jié)器voltageregulator因為VO=VI-VR，當VI↑，引起Vo↑,調(diào)節(jié)R↑，則VR↑

，Vo↓.如果IL↑，引起Vo↓,調(diào)R↓

，VR↓，則Vo

↑.所以調(diào)R,改變VR使輸出電壓穩(wěn)定.

穩(wěn)壓部分實際穩(wěn)壓電路結(jié)構(gòu)

比較放大基準電壓輸出采樣基準是要求的給定值輸出是隨時的檢測值比較放大得出控制量控制晶體管導通程度改變管子兩端電壓使輸出電壓Uo不變。+A+—

R3R1R2R比較放大基準電壓輸出采樣例2熱水供應系統(tǒng)的自動控制

飛船靠其發(fā)動機產(chǎn)生一與月球重力方向相反的推力u(t)，以使飛船在月球表面實現(xiàn)軟著陸，要求發(fā)動機推力的控制規(guī)律，并使燃料的消耗最少。設飛船質(zhì)量為m(t)，高度為h(t)，垂直速度為v(t)，發(fā)動機推力為u(t)，月球表面的重力加速度為常數(shù)g。設不帶燃料的飛船質(zhì)量為M，初始燃料的總質(zhì)量為F．初始高度為h0，初始的垂直速度為v0，那么飛船的運動方程式可以表示為：初始條件

終端條件

約束條件達到最大值

例3月球軟著落問題0速度到地面

1.2自動控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)：

四部分五個量自動控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)設定值r﹣控制器執(zhí)行器被控對象測量、變送被控變量y反饋量

偏差e控制變量u

控制系統(tǒng)的基本組成

被控對象：被控制的目標對象部分控制器:根據(jù)一定的控制規(guī)律得出控制量的部分執(zhí)行器：按控制量直接推動被控對象的部分。測量反饋：測量被控制的量并轉(zhuǎn)換和送回與要求比較;

給定量：給出的與期望被控量相對應的系統(tǒng)輸入量。被控制量期望按照目標要求變化的系統(tǒng)輸出量。偏差：實際測量值和期望值之間的誤差?？刂屏浚嚎刂破鬏敵龅牧恐怠７答伭浚航?jīng)測量和變換送回輸入端的量值。比較環(huán)節(jié)：把測量元件檢測的被控量實際值與給定元件給出的參量進行比較，求出偏差。1自動登控制通過謙控制之器使癢被控匯對象遣或過科程自雁動地每按照陳預定疤要求獨進行秘。2系統(tǒng)由一堪些元智、部鳴件有時機構(gòu)簽成的疑具有棚一定仍功能漸的整更體。3信息伴隨糧任何沸事物怕及其銀運動碧過程確的一遲種可姻記錄蠅形式臉。給定傲值輸出量典型開環(huán)控制的方框圖控制器被控制對象擾動輸出量

受控對象控制裝置

(電源)輸入量(溫度)擾動量開關(guān)電爐恒溫箱加熱電阻絲爐溫開環(huán)控制系統(tǒng)方框圖1.旗3爭開環(huán)麥和閉摘環(huán)控岔制控制門方式：按給窗定值塑操縱陽。信冒號由雹給定扛值至傻輸出驗量單曲向傳單遞。救一定播的給竭定值竿對應扣一定斯的輸賣出量喊。系繁統(tǒng)的防控制黑精度尋取決務于系普統(tǒng)事盆先的謹調(diào)整某精度鉛。多萌用于般系統(tǒng)哨結(jié)構(gòu)管參數(shù)氣穩(wěn)定租和擾顏動信新號較漢弱的陰場合丸.開環(huán)爪控制退系統(tǒng)擔特點匆：信號虜從輸擔入到勞輸出旗無反皮饋,單向臣傳遞.結(jié)構(gòu)藝簡單.控制脾精度亂不高,無法池抑制城擾動.例:直流彩電動省機轉(zhuǎn)能速開炕環(huán)控消制系師統(tǒng)。輸出島量對舞輸入房誠量沒剝有影狐響的卸系統(tǒng)防稱為忍開環(huán)喊系統(tǒng)閉環(huán)肢控制圖示刃:罵人費工電危動機窯轉(zhuǎn)速叫閉環(huán)棗控制肚系統(tǒng)反饋控制闊任務巷：保持逆工作規(guī)機械掃恒速棗運行券.控制蟻過程慣的一御種描比述：反磨饋匆：輸出鳥量送另回至懸輸入弟端并材與輸昌入信賭號比秩較的痰過程負反交饋：反饋聲的結(jié)戒果削墻弱使湊原輸壓入信防號的欺效果典型思閉環(huán)兔系統(tǒng)塑方框榴圖閉環(huán)炒控制些:是指翻控制齒器與佩控制墊對象紹之間碼既有李順向作用丟有反榨向聯(lián)隔系的杏控制麥過程碗。特點:輸出前影響格輸入出，所太以能怖削弱仗或抑桐制干視擾；雹低精鮮度元加件可蚊組成憤高精正度系灣統(tǒng)；皇因為墾可能棒發(fā)生資超調(diào)夫，振擊蕩，斤所以偽穩(wěn)定泥性很想重要瓦特蹦(J扁am問es件w漢at籍)發(fā)燙明的醉飛球君調(diào)節(jié)值器，狐控制缸蒸汽找機的翅轉(zhuǎn)速（1怨76溪9年禍）神舟義六號干回收仆過程羊的：測控兼技術(shù)汽車瘋內(nèi)的夕測量紋與控而制1.拍4棍自動晴控制稠系統(tǒng)縱的分呢類開環(huán)例控制閉環(huán)圾控制暗(反峰饋控驕制)復合稠控制按控夾制方否式分機械淋系統(tǒng)云——稼恒張汽力系納統(tǒng)電氣浴系統(tǒng)機電咳系統(tǒng)糠——肉全自縫動照陵相機吩，光卻機調(diào)電雄結(jié)合液壓誤系統(tǒng)鳳——講伺服暖液壓氧缸，牽汽車賀發(fā)動雕機，束大型冊的仿深真模省擬臺氣動缸系統(tǒng)生物組系統(tǒng)按元件類型分按系協(xié)統(tǒng)功在用分溫度饒控制雷系統(tǒng)壓力壟控制底系統(tǒng)位置膚控制漲系統(tǒng)傲首線性暫系統(tǒng)非線磚性系嫁統(tǒng)連續(xù)蘿系統(tǒng)定常村系統(tǒng)時變查系統(tǒng)確定績性系浮統(tǒng)不確垃定性祝系統(tǒng)按系吼統(tǒng)性負能分離散裝系統(tǒng)恒值賴控制僻系統(tǒng)隨動海系統(tǒng)程序返控制沙系統(tǒng)按參害據(jù)量夸變化扯規(guī)律殊分也稱液鎮(zhèn)定俘系統(tǒng)素。輸之出量干以一野定的明精度濕等于暈給定似值，震而給警定值繳一般緒不變駛化或猜變化測很緩波慢，硬擾動唉可隨斧時變助化的脾系統(tǒng)矛稱為迫恒值高系統(tǒng)近，在書生產(chǎn)庸過程討中，憂這類役系統(tǒng)憐非常蛙多。尿例如銜，冶痛金部訓門的害恒溫始系統(tǒng)搖，石隱油部盛門的質(zhì)恒壓其系統(tǒng)襯等。1-厘4遇典型章控制葛系統(tǒng)狂(控通制方鉗式)恒值家系統(tǒng)聞：例電站非鍋爐惠空氣普預熱奧器密笨封間暫隙控酸制系誤統(tǒng)系統(tǒng)餅通過嬌間隙疏傳感李器實景時測琴量出蔬密封然間隙虛值并報送入摔計算滋機，慨與設銷定值舟比較洲后，闊發(fā)出張控制廁指令抖至電柿動機溪提升墓機構(gòu)搭，調(diào)舊整密幅封板天的位番置，顏達到欄維持暗密封文間隙紀值恒恨定的羽目的辰。輸出晨量能害以一景定精笛度跟栗隨給宮定值覆變化伐的系仔統(tǒng)稱遼隨動毛系統(tǒng)喝（伺張服系菌統(tǒng)）繳，又悅稱為辣跟蹤謝系統(tǒng)墳。這類爬系統(tǒng)習的特顫點是心系統(tǒng)臣的給竭定值共變化貍規(guī)律腳完全枯取決示于事雜先不婆能確敢定的甚時間黃函數(shù)莖。例襪如，普火炮惑系統(tǒng)容，衛(wèi)漫星控桐制系芹統(tǒng)等對。隨動田系統(tǒng)偉：自動便控制桃系統(tǒng)銅的被主控制則量如析果是垮根據(jù)查預先吐編好記的程司序進囑行控委制的四系統(tǒng)煎稱程伴序控伸制系讀統(tǒng)。例如禽，煉謎鋼爐獎中的約微機堆控制誤系統(tǒng)吊，洲投際彈郊道導暖彈的利程序洋控制頓系統(tǒng)齒等。程序壤控制勒系統(tǒng)奏：過程血控制在許狠多工悟業(yè)生伙產(chǎn)過虎程中亭，諸毛如對庸壓力斗、溫幼度、念濕度慕、流敢量、挽頻率便等熱總工量則以及泊原料窄、燃附料成薄分比險例等忽化工白量方艙面的燒控制碑，稱端為過宴程控打制。1.羅5資源撕和財嫌富一切院具有船（現(xiàn)農(nóng)實的授或潛忍在的測）使拳用價醬值的鍬事物恩稱為脾資源驅(qū)。目梢前人華類應逃用的松三類弦基本悟資源葬是材考料、倒能源頌和信吼息。罪其中煮許多遭材料尤、能洪源資估源屬帳于自攀然資釘源。人類饑一切燭財富店是由骨資源佩轉(zhuǎn)化把而來療的。烈直接糧擁有革自然攻資源(如土擴地、混礦產(chǎn)散等)就直壺接擁欺有了掛財富中。但卷一切到非自腔然資賺源要啟通過鋤其它女資源必轉(zhuǎn)化邁而來借，企埋業(yè)的半經(jīng)營閘過程脹就是壺把資瞞源轉(zhuǎn)曬化財教富的隊過程威。資源籃轉(zhuǎn)化而為財難富的溪過程韻主要咐是其集成貝度和淡柔性的增予強過刷程。機其中鳥可貨淚幣量良化的設集成首度和命柔性鑼的增驚強過睛程就五是增秋值過弱程物質(zhì)信息能量動力材料用、工放具知識依、智露慧三類各基本辦資源社會蓮發(fā)展強與對稻資源佛認識決策虹與控濃制是度人類百的重鹿要活津動，律而管甘理的畢核心晴問題鉤是對象復雜浸事物包的決嘩策和懷控制且。自動勁控制宮理論當已經(jīng)黑發(fā)展匆為理季論嚴情密、品系統(tǒng)期完整繪、邏寒輯性眾很強陰的一掌門學農(nóng)科。顯從基藝本反陵饋控司制原杜理發(fā)水展到田：自命適應擋控制毒、優(yōu)通化控攤制、脆魯棒刮控制組、智忠能控貢制、灰智慧聯(lián)控制討論濕的對爆象：肺因果巷系統(tǒng)匹、工價程系在統(tǒng)系統(tǒng)刃的廣鑄義性嘗：經(jīng)書濟、忘社會雀、工猛程、身生物釋、環(huán)認境、電醫(yī)學課程娃特點怎：研冰究系牧統(tǒng)的畜共性壘問題實際系統(tǒng)物理模型數(shù)學模型方法（系統(tǒng)組成分析、設計）作業(yè)