機(jī)械工程控制基礎(chǔ)1-緒論(編輯修改稿)
2025-03-02 01:54 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ?算子 an pn+ an1 pn1+…+ a1 p+ a0反映系統(tǒng)本身的固有特性。 ?算子 bm pm+ bm1 pm1+…+ b1 p+ b0反映系統(tǒng)與外界的聯(lián)系。 y (t) ， 253。( t)， … 為刻畫系統(tǒng)動(dòng)態(tài)歷程的狀態(tài)變量 y(0)， 253。( 0)， … 為系統(tǒng)在受外界作用前的初始狀態(tài) )1(0)1(0001)1(1)(01)1(1)()0()0()0( ??????????????????nnmmmmnnnnyyyyyyxbxbxbxbyayayaya..?. .??y(t)為系統(tǒng)的輸出 x(t)為系統(tǒng)的輸入 28 29 工程控制論的研究?jī)?nèi)容 ?最優(yōu)控制問題 系 統(tǒng)輸 入輸 出緒論 — 研究對(duì)象與任務(wù) 已知系統(tǒng)和系統(tǒng)的理想輸出，設(shè)計(jì)輸入，使系統(tǒng)的輸出滿足要求。 已知輸入和理想輸出，設(shè)計(jì)系統(tǒng)，使輸出滿足要求。 ?系統(tǒng)分析問題 系 統(tǒng)輸 入輸 出已知系統(tǒng)和輸入，求系統(tǒng)的輸出，并通過響應(yīng)來研究系統(tǒng)本身的問題。 ?最優(yōu)設(shè)計(jì)問題 系 統(tǒng)輸 入輸 出30 工程控制論的研究?jī)?nèi)容 緒論 — 研究對(duì)象與任務(wù) 輸出已知，確定系統(tǒng)，以識(shí)別輸入或輸入中的有關(guān)信息。 ?系統(tǒng)識(shí)別或辯識(shí)問題 系 統(tǒng)輸 入 輸 出結(jié) 構(gòu) 、 參 數(shù)已知系統(tǒng)的輸入和輸出，求系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與參數(shù)，建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。 工程控制論的研究?jī)?nèi)容?濾波與預(yù)測(cè)問題 系 統(tǒng)輸 入 輸 出識(shí) 別信 息31 例 1 如圖所示的電熱水器，為了保持希望的溫度，由溫控開關(guān)接通或斷開電加熱器的電源。在使用熱水時(shí)，水箱中流出熱水并補(bǔ)充冷水。試說明該系統(tǒng)工作原理并畫出系統(tǒng)的方框圖。 解： 在電熱水器系統(tǒng)中，水箱內(nèi)的水溫需要控制，即水箱為 控制對(duì)象 。水的實(shí)際溫度是 被控制量 ，或系統(tǒng)的 輸出量 ，設(shè)為 To，輸入量為用戶希望的溫度，設(shè)為 Ti；由于放出熱水并注入冷水或水箱散熱等原因而使水箱內(nèi)水溫下降為系統(tǒng)的干擾。 當(dāng) To= Ti時(shí)，測(cè)溫元件將實(shí)際溫度轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，與溫控開關(guān)預(yù)先設(shè)定的信號(hào)進(jìn)行比較得到的偏差信號(hào)為 0，此時(shí)加熱器不工作，水箱中的水保持希望的溫度。當(dāng)注入冷水使 To下降時(shí)，偏差不為 0，電控開關(guān)接通電源使電加熱器工作對(duì)水加熱，直到 To= Ti為止。 緒論 — 研究對(duì)象與任務(wù) 32 系統(tǒng)工作框圖如下： 若要考察水箱中的水溫 To能否保持為希望的溫度 Ti， 并通過實(shí)際輸出的水溫 To與希望的溫度 Ti之間的差別，考察各個(gè)組成部分的參數(shù)是否合理，即為 系統(tǒng)分析問題 。 溫 控開 關(guān)電 加熱 器水 箱干 擾測(cè) 溫元 件電 位器TiTo緒論 — 研究對(duì)象與任務(wù) 33 教學(xué)內(nèi)容 系統(tǒng)及其模型 34 ? 系統(tǒng) ， 廣義系統(tǒng) ？ 系統(tǒng) ： 按一定規(guī)律聯(lián)系在一起的元素的集合 。 廣義系統(tǒng)： 具有系統(tǒng)要素的一切事物和對(duì)象；可大可小 ，可繁可簡(jiǎn) ， 甚至可實(shí)可虛 ， 完全由研究的需要而定 。 緒論 — 系統(tǒng)及其模型 35 例如： ?研究某一產(chǎn)業(yè)集團(tuán) （ 甚至包括現(xiàn)在所謂的 “ 虛擬企業(yè) ”或 “ 企業(yè)動(dòng)態(tài)聯(lián)盟 ” ） 或某一機(jī)器制造廠應(yīng)如何調(diào)整產(chǎn)品生產(chǎn)以適應(yīng)市場(chǎng)變化的需要時(shí) ， 此集團(tuán)或此廠就是一個(gè)廣義系統(tǒng) ， 市場(chǎng)情況是輸入 ， 產(chǎn)品生產(chǎn)情況是輸出 。 ?研究某臺(tái)機(jī)床在切削過程中的動(dòng)力學(xué)問題時(shí) ， 切削本身可作為一廣義系統(tǒng)； ?研究機(jī)床所加工的工件的某些質(zhì)量指標(biāo)時(shí) ， 這一工件本身可以作為一廣義系統(tǒng)； ?研究機(jī)床操作者在加工過程中的作用時(shí) ， 操作者本身或操作者的思維等可作為一廣義系統(tǒng) 。 緒論 — 系統(tǒng)及其模型 36 緒論 — 系統(tǒng)及其模型 二、機(jī)械系統(tǒng) 機(jī)械系統(tǒng)： 以實(shí)現(xiàn)一定的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，承受一定的機(jī)械載荷為目的，由機(jī)械元件組成
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