【正文】 裝置 校正 裝置 放大 元件 執(zhí)行 機構 受控 對象 反饋裝置 (測量元件 ) 比較環(huán)節(jié)： 將參考輸入與主反饋信號進行比較的環(huán)節(jié)，它的輸出等于參考輸入與主反饋信號的差值，即偏差 e,比較環(huán)節(jié)又稱為偏差檢測器。 ? 測量變送器送出的信號稱為 反饋信號 。 ? (3)執(zhí)行器 ：接受控制器來的控制信號，經過功率放大后產生控制作用，驅動調節(jié)機構，改變進入控制對象的物質流或能量流，使輸出量向著給定值的方向發(fā)生變化。 ? (2)控制器 (或稱調節(jié)器 )：具有比較、放大、判斷決策與發(fā)出指令的功能。 ? 從 液面 高度自動控制 反饋控制系統(tǒng)實例，我們可以引出下列一些概念 。下面以液面高度自動控制為例說明反饋控制系統(tǒng)的一些基本概念。 驅 動 閥 水 槽輸 入 液 面 H i 輸 出 液 面 H o檢測比 較 控 制閉環(huán)控制框圖 驅 動 閥 水 槽輸 入 液 面 H i 輸 出 液 面 H o檢測比 較 控 制? 如上圖所示：閉環(huán)控制系統(tǒng)的控制信號沿 前向通道和反饋通道 閉路不斷傳送，往復循環(huán)，所以又稱 反饋控制系統(tǒng) 。 那么，閥門 V1開度變化引起輸出流量和液位變化時，該裝置通過測量和比較，得到實際液位與給定值的偏差，這個偏差信號通過 執(zhí)行部件(圖中的伺服電動機 )反過來使控制輸入流量的閥門 V2開度自動作相應的變化，把液位又調整到原來的高度 。 顯然 ， 負反饋控制是一個利用偏差進行控制并最后消除偏差的過程 ， 又稱偏差控制 。 閉環(huán)控制是一切生物控制自身運動的基本規(guī)律 。 因此 ， 開環(huán)控制不具有修正由于擾動 （ 使被控制量偏離希望值的因素 ） 而出現(xiàn)的被控制量與希望值之間偏差的能力 ， 即抗干擾能力差 。 圖 1－ 2 液位控制系統(tǒng)示意圖 ? 但是液位 H的變化卻不會自動使閥門 V2開度發(fā)生變化，也就是說系統(tǒng)的輸出量 (液面高度 )對系統(tǒng)的控制作用 (輸入流量 )沒有任何影響 。 采用開環(huán)控制的系統(tǒng)稱為開環(huán)控制系統(tǒng) 。一般認為，其方法包括學習控制、模糊控制、神經元網絡控制、和專家控制等方法。 智能控制的概念和原理主要是針對被控對象 、 環(huán)境 、 控制目標或任務的復雜性提出來的 ， 它的指導思想是依據人的思維方式和處理問題的技巧 ， 解決那些目前需要人的智能才能解決的復雜的控制問題 。 大系統(tǒng)理論是過程控制與信息處理相結合的系統(tǒng)工程理論 ， 具有規(guī)模龐大 、 結構復雜 、 功能綜合 、 目標多樣 、 因素眾多等特點 。 它無論對線性系統(tǒng)或非線性系統(tǒng) ， 定常系統(tǒng)或時變系統(tǒng) ， 單變量系統(tǒng)或多變量系統(tǒng) ， 都是一種有效的分析方法 。 現(xiàn)代控制理論 由于經典控制理論只適用于單輸入 、 單輸出的線性定常系統(tǒng) ，只注重系統(tǒng)的外部描述而忽視系統(tǒng)的內部狀態(tài) 。 經典控制理論的基本特征 （ 1） 主要用于線性定常系統(tǒng)的研究 ， 即用于常系數(shù)線性微分方程描述的系統(tǒng)的分析與綜合； （ 2） 只用于單輸入 ， 單輸出的反饋控制系統(tǒng)； （ 3） 只討論系統(tǒng)輸入與輸出之間的關系 ， 而忽視系統(tǒng)的內部狀態(tài) ， 是一種對系統(tǒng)的外部描述方法 。 ? 1868年，馬克斯威爾（ ）提出了低階系統(tǒng)的穩(wěn)定性代數(shù)判據 。既是一門古老的 、 已臻成熟的學科 ， 又是一門正在發(fā)展的 、 具有強大生命力的新興學科 。 20世紀 50年代之后火炮和導彈技術得到極大的發(fā)展。 控制裝置 返回 返回 控制無處不在 工 業(yè) 控 制 國 防 應 用 家 用 電 器 消費類產品 控制 技術 應 用 自動控制技術應用 控制技術 應用舉例 (1) 工 業(yè) 控 制 ? 電機控制 ? 機床控制 ? 生產過程自動化控制 ? 機器人控制 ? . . . . . . 控制技術的應用 ? 海洋探測機器人 1990年日本海洋科技中心 研制的“海溝號”纜控式無人潛水器（左）及其在大海中工作時的情況（右） CR01型 6000米水下無纜機器人 1995年 8月我國沈陽自動化所機器人中心研制的 CR01型 6000米水下無纜機器人 （ 上 ） 和正在下水的情況 （ 右 ） 瑞典博福斯公司研制的 “ 雙鷹 ” 水下掃雷機器人 一個典型的運動控制系統(tǒng) 船用火力發(fā)電綜合控制系統(tǒng) 家 用 電 器 ? 冰箱、洗衣機 ? 家庭影院 ? 微波爐 ? . . . . . . 控制技術 應用舉例 (2) 消費類產品 ? WalkMan ? U盤、 MP3 ? 手機應用產品 ? . . . . . . 控制技術 應用舉例 (3) 3 64等 合弦音 MCU芯片 智能樓宇的控制 控制技術 應用舉例 (4) 可視對講、室內報警、遠程家電控制 …… . 樓 宇 電 梯 的 控 制 信 號 檢 測 供 電 系 統(tǒng) 電機 (執(zhí)行機構 ) 可編程序 控制器 Programmable Logic Controller 電機控制器 汽車電子 汽 車 電 子 電源 發(fā)動機控制 行駛裝置 報警與安全裝置 旅居性 儀表 娛樂通訊 收音機、汽車電話、業(yè)余電臺 點火裝置、燃油噴射控制、 發(fā)動機電子控制 車速控制、間歇刮水、 除霧裝置、車門緊鎖 …. 安全帶、車燈未關報警、 速度報警、安全氣囊 …. 空調控制、動力窗控制 里程表、數(shù)字式速度表、 出租車用儀表 …. 控制技術 應用舉例 (5) 21世紀 綠色 環(huán)保汽車 EV 安全、舒適、可靠 無廢氣排放 ( 零 排放 ) 高效率 EV? 機 電 機電一體化 EV 汽車照明、 電動轉向、空調、 音響、雨刷、安全 報警、電動門窗 ……. 電 子 機械 控制 控制 基于 CAN總線的汽車內部控制示意圖 口語汽車導航系統(tǒng)使用情景示意圖 汽車 GPS定位， GIS導航， GSM通信 單片機控制器 應用 自動控制理論的發(fā)展 ? 控制理論的奠基人美國科學家維納（ Wiener,N.）從 1919年開始萌發(fā)控制論的思想， 1940年他提出了數(shù)字電子計算機設計的 5點建議。一般由控制裝置和被控制對象組成。 控制裝置是指對被控對象起控制作用的設備總體 。 引言（一般概念） 熱處理爐 溫自動控 制系統(tǒng) 手動與自動 ?自動控制： 是指在沒有人直接參與的情況下 ， 利用控制裝置使被控對象 （ 如機器 、設