機械控制1-全文預覽
【正文】 的最優(yōu)控制、隨機 系統(tǒng)的最優(yōu)控制、復雜系統(tǒng)的自適應和自學習 控制l 1980迄今 ：魯棒控制、 H?控制、非線性控制、 智能控制等九、本課程的任務及主要內容l 本課程的任務216。l 1892年： A. M. Lyapunov提出李雅普諾夫穩(wěn)定 性理論。216。 快速性 輸出量和輸入量產生偏差時，系統(tǒng)消除這種偏差的快慢程度。 控制系統(tǒng)穩(wěn)定性由系統(tǒng)結構所決定，與外界因素無關。 機械、電氣、機電、液壓、氣動、熱力等控 制系統(tǒng)216。 非線性系統(tǒng)系統(tǒng)中有非線性元件，輸入輸出間不具有疊加性和均勻性性質。離散控制系統(tǒng)通常采用差分方程描述。 連續(xù) 控制系統(tǒng)系統(tǒng)中各部分傳遞的信號為隨時間連續(xù)變化的信號。216。 如：恒溫箱控制、電網電壓、頻率控制等。實際的控制系統(tǒng)中， 擾動 總是不可避免的，擾動分為內部擾動 和 外部擾動 ，但在控制系統(tǒng)中，擾動集中表現(xiàn)在控制量與被控量的偏差上，因此，可以將控制系統(tǒng)的擾動等效為對控制對象的干擾。 執(zhí)行元件 直接對受控對象進行操縱的元件；如電動機、液壓馬達等； 216。216。216。 控制器 對象或過程輸入量 輸出量測量元件閉環(huán)控制系統(tǒng)框圖反饋量216。缺點 ：精度通常較低、無自動糾偏能力控制器 對象或過程輸入量 輸出量開環(huán)控制系統(tǒng)框圖216。 半 閉環(huán)控制系統(tǒng)216。負反饋控制是實現(xiàn)自動控制最基本的方法。這種基于反饋原理，能對輸出量與參考輸入量進行比較，并力圖保持兩者之間既定關系的系統(tǒng)。將輸出量的實際值與給定值（輸入量）進行比 較得出偏差； 216。 輸出量的返回過程稱為 反饋 。216。當溫度偏高時，動觸頭向減小電流的方向 運動，反之加大電流，直到溫度達到給定值為 止，此時，偏差 ?u＝ 0，電機停止轉動。大腦 手 調壓器 恒溫箱眼睛實際溫度期望溫度人工控制恒溫箱系統(tǒng)功能框圖溫度計加熱電阻絲~220V調壓器熱電偶給定信號比較 電壓放大器功率放大器執(zhí)行電動機減速器u2u1++?u恒溫箱自動控制系統(tǒng)例 8：恒溫箱自動控制系統(tǒng)工作原理：216。 觀測恒溫箱內的溫度（被控制量）216。 “+”表示信號相加； “”表示信號相減。它包括三個基本的單元，即 ： 1)引出點（分支點）：表示信號的引出或信號的分支，箭頭表示信號的傳遞方向，線上標記信號的名稱。 內反饋：在系統(tǒng)或過程中存在的各種自然形成的反饋，稱為內反饋。四、 反饋 定義 :系統(tǒng)的輸出不斷地，直接或間接地、全部或部分地返回，并作用于系統(tǒng)，其實質就是信息的傳遞與交互。在控制理論或控制工程中，一般關心的是系統(tǒng)的動態(tài)特性，因此，往往需要采用動態(tài)數學模型。在我們這里模型是指一種用數學方法所描述的抽象的理論模型，用來表達一個系統(tǒng)內部各部分之間，或系統(tǒng)與其外部環(huán)境之間的關系，故又稱為數學模型。 三、 系統(tǒng)及其模型 系統(tǒng)的特性 :（ 1）系統(tǒng)的性能不僅與系統(tǒng)的元素有關，而且還與系統(tǒng)的結構有關； （ 2）系統(tǒng)的內容比組成系統(tǒng)各元素的內容要豐富得多； （ 3）系統(tǒng)往往具有表現(xiàn)出在時域、頻域或復域等域內的動態(tài)特性。 基本的動力學問題 。分析：這是同一個系統(tǒng)，不同的外界作用對上例，需要研究的問題可歸納為以下三類：1)系統(tǒng)的輸入與系統(tǒng)的固有特性如何影響 y(t)，三者之間表現(xiàn)為何種關系 。 機械工程中的廣義系統(tǒng)：元件、部件、儀器、設備、加工過程、測量、車間、部門、工廠、企業(yè)、企業(yè)集團等。二、 機械工程控制論的研究對象與任務 機械工程控制論研究機械工程中 廣義系統(tǒng) 的 動力學問題 。例 .典型控制系統(tǒng)：數控機床、機車、船舶及飛機自動駕駛、導彈制導等。第一章 緒論一、引言控制系統(tǒng)簡介自動控制成為一門科學是從 1945發(fā)展起來的。存在溫度控制 ,生鐵成分控制 ,厚度控制 ,張力控制 ,等等。控制論經濟學社會學生物學工程技術經濟控制論社會控制論生物控制論工程控制論機械工程 機械工程控制論共同的本質特點：通過信息的傳遞、處理與反饋進行控制 。 系統(tǒng)的層次性和相對性：系統(tǒng)的組成元素也可以是一個系統(tǒng)（子系統(tǒng)），整個系統(tǒng)又可以是更上一層系統(tǒng)的組成元素。例 .彈簧－質量－阻尼單自由度系統(tǒng)。上式中 y(t)為微分方程的解，顯然它是由系統(tǒng)的初始條件，系統(tǒng)的固有特性，系統(tǒng)的輸入及系統(tǒng)與輸入之間的關系決定。工程控制論的內容可歸納為如下 5個方面：（ 1）已知系統(tǒng)和輸入，求系統(tǒng)的輸出，即系統(tǒng)分析問題；
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