干擾與反饋閉環(huán)控制系統(tǒng)的干擾與反饋

關于干擾與反饋閉環(huán)控制系統(tǒng)的干擾與反饋收音機頻道（輸入）相應的頻道的信息（輸出）電磁信號（干擾因素）第2頁,共26頁，2024年2月25日，星期天被控對象輸入量（給定值）輸出量（被控量）

干擾因素1、什么是干擾因素？在控制系統(tǒng)中，除輸入量（給定值）以外，引起被控量變化的各種因素稱為干擾因素。（一）干擾因素第3頁,共26頁，2024年2月25日，星期天【馬上行動】對于電冰箱的溫度控制系統(tǒng)，下列情況是否屬于影響其溫度控制的干擾因素。（1）開電冰箱門（2）電冰箱所在房間的溫度從20。C變到32。C；（3）把熱菜或熱飯放入電冰箱中；（4）在電冰箱外放一盆冷水給定溫度電冰箱實際溫度干擾因素牛刀小試√√√×第4頁,共26頁，2024年2月25日，星期天

在控制系統(tǒng)中干擾因素可能有一個，也可能有若干個，有些干擾因素是由于環(huán)境造成的，有的干擾因素是人為原因所致的?！舅伎肌浚菏卟舜笈锏臏囟瓤刂瓶赡艽嬖谀男└蓴_因素。外部環(huán)境的變化、大棚保溫材料的保溫性能等第5頁,共26頁，2024年2月25日，星期天

在一般控制系統(tǒng)中，干擾因素是需要克服的。而在有些情況下，卻可以利用干擾因素實現(xiàn)某種目的。

干擾因素是否一無是處？例如：在軍事演習中，紅方利用一定頻率的電磁波對藍方的信息指揮系統(tǒng)進行干擾，使之不能正常工作。第6頁,共26頁，2024年2月25日，星期天

這些都是有意對控制系統(tǒng)施加干擾，使控制系統(tǒng)無法達到控制的目標。思考：是不是控制系統(tǒng)本身需要干擾？第7頁,共26頁，2024年2月25日，星期天控制系統(tǒng)在工作過程中必須克服干擾，

使被控量穩(wěn)定克服干擾的基本方法：方法1：消除干擾X第8頁,共26頁，2024年2月25日，星期天克服干擾的基本方法：方法2：減弱干擾

電視機克服磁場干擾的方法是什么？【案例分析】：電視機

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我們也可以通過加強控制系統(tǒng)的性能來提高抗干擾能力，比較常用的就是在控制系統(tǒng)中引入反饋?？朔蓴_的基本方法：方法3：反饋第10頁,共26頁，2024年2月25日，星期天游戲：蒙著眼睛畫鼻子（二）反饋第11頁,共26頁，2024年2月25日，星期天預期位置人實際位置眼睛-+干擾因素第12頁,共26頁，2024年2月25日，星期天（二）反饋什么是反饋？在自動控制系統(tǒng)中，將輸出量通過適當?shù)臋z測裝置返回到輸入端并與輸入量進行比較的過程，就是反饋（feedback）。第13頁,共26頁，2024年2月25日，星期天【小試驗】坐姿提醒器報警試驗

試驗目的：通過視力保護提醒器報警試驗理解反饋的原理。

試驗任務：使用視力保護提醒器，結合產(chǎn)品說明書，試說明其工作原理。使用者坐姿正確時，水銀開關處于斷開狀態(tài)，語音裝置不發(fā)聲。當使用者頭部前傾至一定角度時，語音裝置發(fā)出提醒聲音。使用者根據(jù)提醒聲音糾正坐姿，從而克服干擾因素。第14頁,共26頁，2024年2月25日，星期天正確坐姿人實際坐姿坐姿提醒器-+干擾因素第15頁,共26頁，2024年2月25日，星期天案例分析：電冰箱的溫度控制系統(tǒng)控制的目的輸入量輸出量該系統(tǒng)是如何實現(xiàn)溫度的自動控制的？控制溫度給定溫度電冰箱實際溫度

感溫包不斷地感測電冰箱內的工作溫度，并將溫度信號及時反饋為傳動膜片的伸與縮的動作，改變活動觸點的位置，進而改變壓縮機的工作狀態(tài)。第16頁,共26頁，2024年2月25日，星期天給定溫度電冰箱(被控對象)實際溫度感溫包、膜盒、傳動膜片（檢測、反饋）-+反饋主彈簧及連接桿(控制器)活動觸點(執(zhí)行器)第17頁,共26頁，2024年2月25日，星期天

由于某種干擾因素的存在，系統(tǒng)的被控量偏離給定值時，閉環(huán)控制系統(tǒng)中的反饋環(huán)節(jié)能及時檢測出被控量的值，并迅速反饋到輸入端，與給定值進行比較，控制器根據(jù)比較得到的變差信號進行調節(jié)，從而使系統(tǒng)的被控量接近給定值，達到精確控制的目的。第18頁,共26頁，2024年2月25日，星期天

利用反饋來分析和處理被控對象，通過系統(tǒng)的輸出來調整系統(tǒng)的行為，使系統(tǒng)沿著預期的目標運行的方法，稱為反饋方法。

反饋方法是通過對結果的檢測來調整過程從而獲得更為理想結果的思想和方法，它已經(jīng)在很多領域得到了廣泛的應用。第19頁,共26頁，2024年2月25日，星期天

普通電水壺將水加熱至沸騰時，需要人工關閉電源，而自動保溫電水壺具有當水溫達到沸點時自動切換到保溫狀態(tài)的功能，這也是運用反饋方法實現(xiàn)自動控制的結果。飲水機、空調對于溫度的控制亦是如此。第20頁,共26頁，2024年2月25日，星期天干擾利用克服消除干擾減弱干擾反饋內容小結第21頁,共26頁，2024年2月25日，星期天

在進行控制系統(tǒng)設計時，必須對可能存在的干擾因素進行全面的調查和分析，如果干擾比較經(jīng)常和嚴重，對控制目標影響產(chǎn)生嚴重的后果，就必須考慮抗干擾措施，保證控制系統(tǒng)的正常工作；如果可能存在的干擾不是很嚴重，對系統(tǒng)正常工作影響不大，就可以忽略。因為任何抗干擾措施的實現(xiàn)，都意味著系統(tǒng)結構的復雜性和成本的增加。第22頁,共26頁，2024年2月25日，星期天1、克服干擾的基本方法不包括：A、減弱干擾B、提高系統(tǒng)性能

C、增強對干擾的控制D、消除干擾知識檢測第23頁,共26頁，2024年2月25日，星期天2、在空調器的溫度控制系統(tǒng)中，下列不屬于影響其溫度控制的干擾因素是（）A、打開門窗B、空調器所在的房間溫度由20。C變?yōu)?2。CC、房屋的格局D、房間內人數(shù)增加。第24頁,共26頁，2024年2月25日，星期天3、家用冰箱的溫控系統(tǒng)采用閉環(huán)控制。為了進一步提高其抗干擾的性能，設計中采取的措施是（）