機(jī)械控制工程之緒論(編輯修改稿)
2025-02-23 16:11 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的動(dòng)力學(xué)問題 研究的是機(jī)械工程廣義系統(tǒng)在一定的外界條件（即輸入或激勵(lì)、干擾）作用下，從系統(tǒng)的一定的初始狀態(tài)出發(fā)，所經(jīng)歷的由其內(nèi)部的固有特性（即由系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與參數(shù)所決定的特性）所決定的整個(gè)動(dòng)態(tài)歷程。 研究系統(tǒng)及其輸入、輸出三者之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系。 機(jī)械工程控制論研究對(duì)象與任務(wù) 例：彈簧 質(zhì)量 阻尼單自由度系統(tǒng) 2() () ()m p p yc tk f t???2m p c p k?? 2 ( ) ( )( ) ( )y t c pm p c p k xk t????(a) (b) 0(0) ,yy? 0..(初始狀態(tài)： 系統(tǒng)固有特性： 外界作用： ( ) , ( )f t x t與外界的關(guān)系： 1, c k?系統(tǒng)的輸出： ()yt初始狀態(tài)、系統(tǒng)固有特性、外界作用、與外界的關(guān)系等四大因素決定系統(tǒng)響應(yīng) ? 系統(tǒng)分析問題 ： 已知系統(tǒng)和輸入，求輸出（或響應(yīng)），并通過響應(yīng)來研究系統(tǒng)本身的問題。 ? 最優(yōu)控制問題 ： 已知系統(tǒng)和理想輸出，求最優(yōu)輸入，使實(shí)際輸出滿足要求。 ? 最優(yōu)設(shè)計(jì)問題 ： 已知輸入，設(shè)計(jì)系統(tǒng)，使輸出滿足要求。 ? 濾波與預(yù)測(cè)問題 ： 設(shè)計(jì)或選擇合適的系統(tǒng)，以便由輸出識(shí)別輸入或輸入中的有關(guān)信息。 ? 系統(tǒng)辨識(shí)問題 ： 已知輸入和輸出，要識(shí)別系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參 數(shù)，建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。 研究任務(wù) 系統(tǒng)及其模型 一 系統(tǒng) （ 1）系統(tǒng)的性能不僅與系統(tǒng)的元素有關(guān)，而且還與系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)有關(guān)。 （ 2）系統(tǒng)的內(nèi)容比組成系統(tǒng)各元素的內(nèi)容要豐富得多。 （ 3）系統(tǒng)往往具有表現(xiàn)出在時(shí)域、頻域或空域等域內(nèi)的動(dòng)態(tài)特性。 系統(tǒng)及其模型 二、機(jī)械系統(tǒng) 以實(shí)現(xiàn)一定的機(jī)械運(yùn)動(dòng)、輸出一定的機(jī)械能，以及承受一定的機(jī)械載荷為目的的的系統(tǒng)，稱為機(jī)械系統(tǒng)。對(duì)于機(jī)械系統(tǒng)，其輸入和輸出分別稱為“激勵(lì)”和“響應(yīng)”。 系統(tǒng)及其模型 三、系統(tǒng)模型 系統(tǒng)的模型包括實(shí)物模型、物理模型和數(shù)學(xué)模型等等。而數(shù)學(xué)模型又包括靜態(tài)模型和動(dòng)態(tài)模型。動(dòng)態(tài)模型在一定的條件下可以轉(zhuǎn)換成靜態(tài)模型。在控制理論或控制工程中，一般關(guān)心的是系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性，因此，往往需要采用動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型。
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