控制與控制系統(tǒng)講座(已修改)
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【正文】 2021/6/14 武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院 容一鳴 1 系統(tǒng)、信號(hào)與控制⑵ 大器雖然晚年成， 卓犖全憑弱冠爭。 多識(shí)前賢蓄其德， 莫拋心力貿(mào)才名。 〔 清 〕 龔自珍 【 己亥雜詩 】 2021/6/14 武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院 容一鳴 2 培養(yǎng)無師自通能力 可以預(yù)言，未來的 “ 文盲 ” 將不再是目不識(shí)丁的人，而是一些沒有學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)方法，不會(huì)自己鉆研問題，沒有預(yù)見能力、分析能力的人。 2021/6/14 武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院 容一鳴 3 2. 關(guān)于控制與控制系統(tǒng) 閥門 水箱 浮子 給定液位 實(shí)際液位 物質(zhì)流 干擾信號(hào) 杠桿 一 iq oq2021/6/14 武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院 容一鳴 4 控制系統(tǒng)的基本概念 大腦 腳踏油門 汽車 車速表 期望車速 實(shí)際車速 反饋信號(hào) 偏差 汽車的恒速控制 驅(qū)動(dòng)系 能量流 道路坡度等的影響 2021/6/14 武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院 容一鳴 5 汽車的行駛軌線控制 大腦 方向盤 汽車 眼睛 期望軌線 實(shí)際軌線 反饋信號(hào) 偏差 轉(zhuǎn)向系 能量流 橫風(fēng)等的影響 2021/6/14 武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院 容一鳴 6 定義：控制與自動(dòng)控制 所謂自動(dòng)控制，是指在沒有人直接參與的情況下，利用外加的設(shè)備或裝置 (稱控制裝置或控制器 )，使機(jī)器、設(shè)備或生產(chǎn)過程 (統(tǒng)稱被控對(duì)象 )的某個(gè)工作狀態(tài)或參數(shù) (即被控量、輸出 )自動(dòng)地按照預(yù)定的規(guī)律運(yùn)行。 控制就是按照預(yù)先給定的目標(biāo)，改變系統(tǒng)行為或性能的方法學(xué)。 2021/6/14 武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院 容一鳴 7 控制系統(tǒng)基本組成與工作原理 控制器 執(zhí)行器 受控對(duì)象 檢測器 輸入 輸出 反饋信號(hào) 干擾信號(hào) 能量流 物質(zhì)流 信息流 控制規(guī)律 偏差信號(hào) 控制器：現(xiàn)代控制系統(tǒng)一般采用計(jì)算機(jī)，完成比較、放大、變換等信號(hào)處理工作，輸出控制規(guī)律；比較器就是最簡單的控制器。執(zhí)行器和受控對(duì)象合稱受控系統(tǒng)，它一般是一個(gè)能量傳動(dòng)系統(tǒng)，一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)。 2021/6/14 武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院 容一鳴 8 反饋控制原理 檢測輸出 比較得偏差 糾正偏差 控制的目的？ —— 輸入是什么？ 輸出是什么？ —— 描述對(duì)象特征的某個(gè)物理量 輸出如何檢測？ 受控對(duì)象是誰？ 基于負(fù)反饋基礎(chǔ)上的檢測偏差用以糾正偏差的控制原理稱之為反饋控制原理。 2021/6/14 武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院 容一鳴 9 控制過程的物理本質(zhì) 從物理本質(zhì)上看 ， 控制過程是一種信息處理及控制能量（ 物質(zhì) 、 信息 ） 按給定規(guī)律進(jìn)行轉(zhuǎn)移的過程 。 控制器 執(zhí)行器 受控對(duì)象 檢測器 輸入 輸出 反饋信號(hào) 干擾信號(hào) 能量流 物質(zhì)流 信息流 控制 規(guī)律 偏差信號(hào) 提高信息處理能力，以最短的時(shí)間和（或）最小的控制代價(jià)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)按預(yù)定的規(guī)律進(jìn)行能量轉(zhuǎn)移，這就是控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)所要解決的中心問題。 不論控制
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