控制的基本概念知識講座(編輯修改稿)
2025-02-17 22:55 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 人工控制 （半） 自動控制 案例分析討論 （蘇教版 P98） ? 三種消暑方式：手搖扇、電風(fēng)扇、空調(diào) ? 三種消暑方式的演變表現(xiàn)了隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展控制手段從低級向高級發(fā)展的過程。 ? 用電扇控制室內(nèi)溫度是并非手動控制。 ? 人在控制過程中，只是起了一個按電鈕、設(shè)置定時時間的作用，并沒有 直接參與 控制的過程，人是享受者。 ? 電扇的定時、轉(zhuǎn)頭控制也是自動控制的。 討論 ? 蘇教版教師參考書 P94對教材 P98“馬上行動 ”的舉例 ： ? 人工控制：人工紡紗，普通自來水龍頭， 撳按鈕打開電燈 ，拖地清潔地板， 駕駛汽車 ? 自動控制：數(shù)控機床，飲料自動裝罐生產(chǎn)線，花房恒溫控制，十字路口紅綠燈 （根據(jù)車流量大小改變紅綠燈時間） 的轉(zhuǎn)換， 遙控電視更換節(jié)目頻道 ， 聯(lián)合收割機割麥子 手動控制屬于自動控制的范疇 開環(huán)控制與閉環(huán)控制 ? 開環(huán)控制、閉環(huán)控制與復(fù)合控制的區(qū)分是在自動控制技術(shù)的范疇劃分的 。 ? 閉環(huán)控制是將控制論的反饋調(diào)節(jié)原理運用到工程技術(shù)中，從控制系統(tǒng)的框圖上看信號的流通途徑形成一個封閉的環(huán)而命名，用這種框圖來描述信號的流通方式是在自動控制技術(shù)范疇?wèi)?yīng)用的。 討論 ? 有些開環(huán)控制系統(tǒng)加上人的控制因素，這個系統(tǒng)就會變成閉環(huán)控制系統(tǒng)，如自行車速控制系統(tǒng)。 ——蘇教版教師參考書 P100 ? 人調(diào)節(jié)可調(diào)光臺燈的旋鈕定義為 “ 人工閉環(huán)控制 ” （這是自己造的詞） ——蘇教版教師參考書 P104 討論 ? 我建議只對自動控制系統(tǒng)討論開環(huán)與閉環(huán)控制問題。在其他范圍我們可以討論存在不存在反饋調(diào)節(jié)。 ? 自動控制中閉環(huán)系統(tǒng)的設(shè)計正是依據(jù)控制論中功能模擬方法模擬人的作用實現(xiàn)反饋調(diào)節(jié)的。 ? 上述的說法把本來簡單的事情搞復(fù)雜了。 ? 在討論自動控制系統(tǒng)時，我們要把人和設(shè)備（控制裝置）分開。 討論 ? 對于自動控制系統(tǒng)， 區(qū)別 系統(tǒng)是開環(huán)控制還是閉環(huán)控制的 關(guān)鍵 就是：系統(tǒng)的設(shè)計中是不是運用了反饋調(diào)節(jié)的控制方式。 ? 蘇教版 P103所舉的三個例子中均不存在反饋調(diào)節(jié)的控制方式，因此是開環(huán)的。 ? P105活動猴的控制過程中有人參與，不屬于自控控制的范疇，但是用線固定小猴四肢，雖然有人的參與但是人沒有反饋調(diào)節(jié)的余地，因此不存在反饋調(diào)節(jié)的過程。 控制概念的隸屬層次 控制論 負反饋調(diào)節(jié) 功能模擬 黑箱方法 …… 工程控制論 生物控制論 經(jīng)濟控制論 社會控制論 …… …… 人工控制 自動控制 開環(huán)控制 閉環(huán)控制 復(fù)合控制 自動 手動 操作 理論 信息通道 操作 三、自動控制的基本概念 系統(tǒng) 自動控制的基本方式 開環(huán)控制、閉環(huán)控制、復(fù)合控制 控制系統(tǒng)的功能方框圖 控制系統(tǒng)方框圖的繪制 自動控制系統(tǒng)的分類 三、自動控制的基本概念 系統(tǒng) ? 自動控制系統(tǒng)中系統(tǒng)的定義是系統(tǒng)論中的 “ 相對孤立系統(tǒng) ” 的概念，并非是包羅萬象的系統(tǒng)。 相對孤立系統(tǒng) ? 在我們研究問題時，忽略那些影響概率足夠小的因素，把它看作系統(tǒng)所受的干擾和系統(tǒng)之外的。 一個相對孤立系統(tǒng)盡可能是閉合的互為因果網(wǎng)絡(luò) ，并且，根據(jù)我們的研究目的和系統(tǒng)變化的時間尺度抓住主要的互為因果變量， 構(gòu)造出系統(tǒng)模型。 系統(tǒng)不是存在的實體，是人們的一種規(guī)定 自動控制理論對系統(tǒng)的規(guī)定 ? 自動控制系統(tǒng)是指能夠?qū)Ρ豢刂茖ο蟮墓ぷ鳡顟B(tài)進行自動控制的系統(tǒng)。它一般由 控制裝置 和被控制對象 組成。 ? 注意：這個系統(tǒng)中不包括人。 ? 被控對象： 是指要求實現(xiàn)自動控制的機器、設(shè)備或 生產(chǎn)過程。 ? 控制裝置： 指對被控制對象起控制作用的設(shè)備總體。 控制裝置 被控對象 自動控制系統(tǒng) 控制系統(tǒng)的方框圖（方塊圖） 環(huán)節(jié)或元部件 輸入 輸出 信號線，箭頭表示信號傳遞的方向，指向 方框為 輸入 ，離開方框為 輸出 方框 自動控制的基本方式 ? 開環(huán)控制： 開環(huán)控制是指控制裝置與被控對象之間只有順向作用而沒有反向聯(lián)系的控制過程。 ? 洗衣機、微波爐、產(chǎn)品生產(chǎn)流水線、交通指揮的紅綠燈轉(zhuǎn)換（非智能）一般都是開環(huán)控制。 案例分析：仿型銑床的控制 控制功能框圖： X軸 (Y軸與 X軸相同 ) 加工指令（輸入） 控
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