【正文】 入量之間產(chǎn)生偏差時，消除這種偏差的快慢程度稱為快速性。 單位階躍信號作用下 ， 穩(wěn)定系統(tǒng)的典型輸出響應(yīng)曲線 圖 113 穩(wěn)定系統(tǒng)的 典型單位階躍響應(yīng)曲線 控制系統(tǒng)響應(yīng)曲線 控制系統(tǒng)的計算機輔助設(shè)計 ? 含有大量的矩陣運算 Fortan /C 科學計算 ? 頻域、時域分析 ? 控制模型圖形化 ： ?以計算機為工具，進行控制系統(tǒng)的設(shè)計與仿真分析 ? Matatlab軟件 — m文件 算法分析 — 建模、分析和仿真 課后作業(yè)： ? 課本 p23 ? 、 、 、 下星期一交！ 。穩(wěn)定系統(tǒng)的數(shù)學特征是其輸出量具有非發(fā)散性；反之，系統(tǒng)是不穩(wěn)定系統(tǒng)。同時把可以進行線性化處理的系統(tǒng)或元件特性稱為非本質(zhì)非線性特性。 ? 例如：爐溫、水溫控制系統(tǒng)等 ? 內(nèi)反饋 (自然形成的反饋 ) ? 例如： 4. 反饋控制系統(tǒng)的分類 （ 1） ? 恒值系統(tǒng)和隨動系統(tǒng)（按參考輸入形式分類） 恒值系統(tǒng) 是指參考輸入量保持常值的系統(tǒng)。從而自動控制系統(tǒng)也稱為負反饋控制系統(tǒng)。 ? 控制器有兩個輸入量 ： 一個稱為給定值；另一個輸入量來自測量變送器的信號，這個信號的傳遞方向是從其輸出端回到輸入端，所以稱為反饋信號。 ? 上圖是 液面 高度自動控制系統(tǒng)， 系統(tǒng)由 水箱 、 齒輪減速器、電動機、浮子 和 電位器等 組成。 ? 因此只要出現(xiàn)偏差，就能自動糾偏， 用它可以實現(xiàn)準確的控制 ,因此 ,它是自動控制系統(tǒng)工作的主要方式。 人作為閉環(huán)系統(tǒng)的方框圖 反饋的概念 ? 反饋： 把輸出量送回到系統(tǒng)的輸入端并與輸入信號比較的過程 。 驅(qū) 動 控 制閥 水 槽輸 入 液 面 H i 輸 出 液 面 H o圖 1－ 3 開環(huán)控制系統(tǒng)框圖 開環(huán)控制的特點 ?由于開環(huán)控制的特點是控制裝置只按照給定的輸入信號對被控制量進行單向控制 ， 而不對控制量進行測量并反向影響控制作用 。 信號線 方框 信號線 輸入信號 輸出信號 控制系統(tǒng)的基本概念 一般術(shù)語及方框圖 人類自然信息狀態(tài)（不借助任何工具和技術(shù)的原始狀態(tài)） ? 輸入（獲?。嚎?、聽、聞、嘗、感 ? 存儲：大腦 ? 控制：大腦，世間最強大的處理控制器 ? 傳輸：聲音、手勢 ? 輸出（表達）：語言、手勢、表情 控制技術(shù)與工具 和人類發(fā)明了機械和交通技術(shù)和工具一樣（主要是材料和能量技術(shù)），人類也發(fā)明了非常豐富多彩的控制技術(shù)和工具： ? 輸入（獲?。?：望遠鏡、傳感器（發(fā)展較晚） ? 傳輸： 烽火臺、旗語、鼓語、郵遞、書籍、交通、電報、電話、無線電、電視、 Inter ? 存儲： 結(jié)繩計數(shù)、文字、繪畫、紙和印刷（非常偉大的發(fā)明，現(xiàn)代技術(shù)很多方面都沒有超過它）、照相、錄音、錄像、數(shù)字存儲 ? 輸出（表達）： 文字、繪畫、聲音（音響）、圖形、圖像（顯示技術(shù)）（包括電影電視） ? ★ 處理控制： 算籌、算盤、計算器、 微處理器、 計算機 ? ★ 控制理論：經(jīng)典、現(xiàn)代、大系統(tǒng)理論 現(xiàn)象：數(shù)字化控制技術(shù)大潮 ? 世紀之交的技術(shù)大轉(zhuǎn)移：數(shù)字化大轉(zhuǎn)移 ? 時間：世紀之交前后 50年 ? 50年前開始， 50年后成熟，信息領(lǐng)域數(shù)字技術(shù)一統(tǒng)天下 ? 目前正是轉(zhuǎn)移的高峰期： ? Inter、計算機、數(shù)字錄音、數(shù)據(jù)通訊（目前主干，即將用戶）、數(shù)字電視、數(shù)字廣播、數(shù)字相機、數(shù)字攝像、數(shù)字城市、數(shù)字流域、數(shù)字地球 …… ... 數(shù)字化控制、數(shù)字化生存 ? 專家預(yù)言： 50年后，不是數(shù)字的信息產(chǎn)品很難見到（成熟） 數(shù)字化控制技術(shù)大有用武之地！ 控制技術(shù)應(yīng)用的出發(fā)點 所有應(yīng)用，均基于控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能 ? 處理、控制 ? 存儲 ? 接口應(yīng)用－輸入、輸出等 ? 還有一個重要特點： 在于信息量的輸出，不在于能量的獲取。 大系統(tǒng)理論目前仍處于發(fā)展和開創(chuàng)性階段 。 隨著航天事業(yè)和計算機的發(fā)展 ， 20世紀 60年代初 ， 在經(jīng)典控制理論的基礎(chǔ)上 ， 以線性代數(shù)理論和狀態(tài)空間分析法為基礎(chǔ)的現(xiàn)代控制理論迅速發(fā)展起來 。 ? 二戰(zhàn)期間 （ 19381945年 ） 奈奎斯特 （ ） 提出了頻率響應(yīng)理論 1948年 ， 伊萬斯 （ ） 提出了根軌跡法 。例如機電行業(yè)，機電一體化的產(chǎn)品。 控制對象 控制裝置 則是指對被控制對象起控制作用的設(shè)備總體。它一般由控制裝置和被控對象組成 。 控制論為理論基礎(chǔ)，研究機械工程中廣義系統(tǒng)的動力學問題；同時，它又是一種方法論。機械工程控制基礎(chǔ) 主講人：車暢 專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課 課程性質(zhì) : 課程特點： 內(nèi)容豐富， 技術(shù)更新快， 緊密聯(lián)系實際， 應(yīng)用非常廣泛。（測試技術(shù)課程涉及有） 課外交流聯(lián)系方式 : 授課人 ： 車 暢 辦公室 ： 5教樓 417室 通訊方式： 13689080088 EMAIL : 《 工程控制基礎(chǔ) 》 課程說明 教學目標： 1. 對機電系統(tǒng)中存在的問題能夠以控制論的觀點和思維 方法進行科學分析，以找出問題本質(zhì)和有效的解決方法 2. 如何控制一個機電系統(tǒng)，使之按預(yù)定的規(guī)律運動，以 達到預(yù)定的技術(shù)經(jīng)濟指標，為實現(xiàn)最佳控制打下基礎(chǔ)。 ?自動控制系統(tǒng) ：是指能夠?qū)Ρ豢貙ο蟮墓ぷ鳡顟B(tài)進行自動控制的系統(tǒng) 。 被控制對象 是指要求實現(xiàn)自動控制的機器、設(shè)備或生產(chǎn)過程例如船舶、柴油機、發(fā)電機、鍋爐或熱力過程等。我國是 1954年，科學家錢學森在美國運用控制理論的思想和方法，用英文出版了 《 工程控制論 》 ，首先把控制論推廣到工程技術(shù)領(lǐng)域。 ? 1895年，數(shù)學家勞斯（ Routh）和赫爾威茨（ Hurwitz）分別獨立地提出了高階系統(tǒng)的穩(wěn)定性判據(jù)，即 Routh和 Hurwitz判據(jù)。 因而在實際應(yīng)用中有很大局限性 。它是一個多輸入 、 多輸出 、 多干擾 、 多變量的系統(tǒng) 。 小結(jié) 控制技術(shù)的應(yīng)用范圍廣，與我們的工作、生活密切相關(guān)，在現(xiàn)實世界中可謂無處不在，掌握好控制技術(shù)有著非常重要的意義！ 方框圖的有關(guān)概念 ?方框 控制裝置和被控對象分別用方框表示 ?信號線 方框的輸入和輸出以及它們之間的聯(lián)接用帶箭頭的信 號線表示 ?輸入信號 進入方框的信號 ， 控制量 ?輸出信號 離開方框的信號 ， 被控量 注：干擾或者破壞系統(tǒng)預(yù)定性能的輸入信號稱為擾動 。 ? 這種 輸出量對控制作用沒有任何影響 ，或者說 控制器與控制對象之間只有單向作用而沒有反向作用的控制系統(tǒng)稱為開環(huán)控制系統(tǒng)， 框圖 如圖 13所示。 人本身就是一個具有高度復雜控制能力的閉環(huán)系統(tǒng) 。