【正文】 大腦 偏差 腳、油門踏板 汽車 實(shí)際車速 x(t) 眼睛、轉(zhuǎn)速表 b(t) e(t) 輸入量 輸出量 25頁 機(jī)電汽車工程學(xué)院 通常 ， 把輸出量返回到輸入端并與輸入量比較的過程稱為 反饋 ， 反饋包括 正反饋 和 負(fù)反饋 。 希望車速 y(t) 大腦 偏差 腳、油門踏板 汽車 實(shí)際車速 x(t) 眼睛、轉(zhuǎn)速表 b(t) e(t) 輸入量 輸出量 26頁 機(jī)電汽車工程學(xué)院 在上述系統(tǒng)中 ， 人直接參與了反饋控制過程 ， 因此這是一個(gè)人工反饋控制系統(tǒng) 。 該系統(tǒng)由指令電位器、反饋電位器、放大器、伺服電機(jī)、齒輪減速器、滾珠絲杠及工作臺(tái)組成，其功用是控制工作臺(tái)位置按指令電位器給出的規(guī)律變化。 當(dāng)工作臺(tái)位置 xc與給定位置 xr有偏差時(shí) ， 橋式電路的輸出電壓為 Du= ur – uc ，設(shè)開始時(shí)指令電位器和反饋電位器滑動(dòng)觸點(diǎn)都處于左端 ，即 xr= xc=0， 則 Du= ur– uc=0 ，此時(shí) ， 放大器無輸出 ， 直流伺服電機(jī)不轉(zhuǎn) ， 工作臺(tái)靜止不動(dòng) ， 系統(tǒng)處于平衡狀態(tài) 。 當(dāng)反饋電位器滑動(dòng)觸點(diǎn)的位置與給定位置一致 ， 即輸出完全復(fù)現(xiàn)輸入時(shí) ， 電橋平衡 ，偏差電壓 Du= 0 ， 伺服電機(jī)停轉(zhuǎn) ， 工作臺(tái)停止在由指令電位器給定的位置上 ， 系統(tǒng)進(jìn)入新的平衡狀態(tài) ， 當(dāng)給出反向指令時(shí) ， 偏差電壓極性相反 ， 伺服電機(jī)反轉(zhuǎn) ， 工作臺(tái)左移 ，當(dāng)工作臺(tái)移至給定位置時(shí) ， 系統(tǒng)再次進(jìn)入平衡狀態(tài) 。 Du 33頁 機(jī)電汽車工程學(xué)院 例 3：工作臺(tái)速度控制系統(tǒng) 。 工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)速度由測速裝置 (該裝置由齒條 、齒輪和測速發(fā)電機(jī)組成 ， 測速發(fā)電機(jī)的輸出電壓與輸入轉(zhuǎn)速成正比 )檢測并轉(zhuǎn)換為電壓 ， 與給定電壓比較 ， 其偏差電壓為 Du。 37頁 機(jī)電汽車工程學(xué)院 該系統(tǒng)的方塊圖如下圖所示： 電位器 放大器 伺服閥 液壓缸 工作臺(tái) xr ur uc Q xc(V) 齒輪、齒條 測速發(fā)電機(jī) i n 圖 19 38頁 機(jī)電汽車工程學(xué)院 例：恒溫箱控制系統(tǒng) T RuP 2?t 恒溫箱自動(dòng)控制系統(tǒng)原理圖 恒溫箱自動(dòng)控制系統(tǒng)原理圖 39頁 機(jī)電汽車工程學(xué)院 T 恒溫箱自動(dòng)控制系統(tǒng)原理圖 40頁 機(jī)電汽車工程學(xué)院 例：機(jī)床工作臺(tái)位置控制系統(tǒng) 41頁 機(jī)電汽車工程學(xué)院 由以上各例可知 ， 雖然構(gòu)成各反饋控制系統(tǒng)的元件不同 ， 系統(tǒng)的功用也各不相同 ， 但反饋控制系統(tǒng)的工作原理都是相同的 ， 即都是按 負(fù)反饋 控制原理進(jìn)行工作的 。 其方框圖表現(xiàn)為 無反饋回路 。 閉環(huán)系統(tǒng)能自動(dòng)修正被控量的偏差 ， 控制精度高 ， 但系統(tǒng)容易產(chǎn)生振蕩 。當(dāng)有擾動(dòng)引起轉(zhuǎn)速變化時(shí)，無法克服擾動(dòng)造成的影響，因此 ua與 n之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系是不準(zhǔn)確的。 ug 電位器 電動(dòng)機(jī) 負(fù)載 功 放 ua 47頁 機(jī)電汽車工程學(xué)院 二 、 對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)還可按輸出變化規(guī)律分 自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng) 在外界干擾作用下 ， 系統(tǒng)的輸出仍能基本保持為常量的系統(tǒng) 。 48頁 機(jī)電汽車工程學(xué)院 程序控制系統(tǒng) 在外界作用下 ， 系統(tǒng)的輸出按預(yù)定程序變化的系統(tǒng) 。 圖 114 53頁 機(jī)電汽車工程學(xué)院 執(zhí)行環(huán)節(jié) 給定環(huán)節(jié) 放大運(yùn) 算環(huán)節(jié) 被控對(duì)象 xi xb 測量環(huán)節(jié) e xo + 控制部分 放大及運(yùn)算環(huán)節(jié)：將偏差信號(hào)做必要的校正 ，然后進(jìn)行功率放大 ， 以便推動(dòng)執(zhí)行環(huán)節(jié)； 執(zhí)行環(huán)節(jié)：接收放大環(huán)節(jié)來的控制信號(hào) ， 驅(qū)動(dòng)被控對(duì)象按照預(yù)期的規(guī)律進(jìn)行 。實(shí)際控制系統(tǒng)在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)均留有一定的 穩(wěn)定裕度 ，系統(tǒng)工作時(shí)參數(shù)可能發(fā)生變化時(shí)，如果未留穩(wěn)定裕度或裕度值不夠時(shí)，會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)失穩(wěn)，不穩(wěn)定的系統(tǒng)是不能工作的。 對(duì)控制系統(tǒng)的基本要求可以用三個(gè)字來表示： “ 穩(wěn)、快、準(zhǔn) ” 本課程所要講解的內(nèi)容都是圍繞“ 穩(wěn)、快、準(zhǔn) ”這三項(xiàng)要求來進(jìn)行的。從后面的講解中同學(xué)們會(huì)了解到，要想使系統(tǒng)的響應(yīng)速度 （快） 與穩(wěn)態(tài)精度 （準(zhǔn)） 的提高，就要求系統(tǒng)具有較大的增益值（放大能力），而增益的增大，總是使系統(tǒng)的穩(wěn)定裕度降低甚至導(dǎo)致系統(tǒng)失穩(wěn)由穩(wěn)定變?yōu)椴环€(wěn)定 （穩(wěn)） 。 必修課 ? 任選課？ 61頁 機(jī)電汽車工程學(xué)院 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH 。 60頁 機(jī)電汽車工程學(xué)院 對(duì)大家的幾點(diǎn)要求 按時(shí)上課 ， 勿曠課 、 遲到 、 早退； 按時(shí)交作業(yè)及實(shí)驗(yàn)報(bào)告 ， 并要求獨(dú)立完成； 上課認(rèn)真聽講 ， 勿影響他人； 按時(shí)做實(shí)驗(yàn) ， 認(rèn)真預(yù)習(xí) ， 更不允許讓同學(xué)替代 。如隨動(dòng)系統(tǒng)對(duì)響應(yīng)速度的要求是很高的。它是衡量系統(tǒng)性能的一個(gè)很重要的指標(biāo)。但對(duì)控制系統(tǒng)的基本要求一般可歸納為以下幾個(gè)方面（性能評(píng)價(jià)指標(biāo)）： 系統(tǒng)的穩(wěn)定性 輸出量對(duì)給定的輸入量的偏離應(yīng)該隨著時(shí)間增長逐漸趨近于零（特征方程的根均具有負(fù)實(shí)部），這樣的系統(tǒng)是穩(wěn)定系統(tǒng)。 如：工作臺(tái)