【正文】 閉環(huán)式 泵由血糖感應(yīng)器、反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)和胰島素輸注器三部分組成，可根據(jù)血糖來不斷調(diào)節(jié)胰島素的量，從而將血糖控制在一個穩(wěn)定的范圍內(nèi)。按結(jié)構(gòu)不同可分為閉環(huán)式和開環(huán)式。 主要步驟： 1）確立系統(tǒng)目標； 2）確定控制變量； 3）明確系統(tǒng)精度指標； 4）調(diào)節(jié)參數(shù)以達到期望的系統(tǒng)性能 （反復(fù)調(diào)節(jié)）。 更為重要的是系統(tǒng)在正弦函數(shù)作用下的響應(yīng)，即 頻率響應(yīng) ，是自動控制理論中研究系統(tǒng)性能的重要依據(jù)。 既然不存在，為什么說它是重要的數(shù)學(xué)工具？？ )()( tAtf ??)( 0tt ??一個任何形式的外作用，可以分解成不同時刻的一系列脈沖函數(shù)之和，研究控制系統(tǒng)在脈沖函數(shù)下的響應(yīng)特性，便可以了解系統(tǒng)在任意形式外作用下的響應(yīng)特性。 圖形： r (t )0t0tA0t)](1)(1[l i m)( 0000ttttAtrt????脈沖函數(shù)的強度通常用其面積表示。所以階躍函數(shù)在自動控制系統(tǒng)的分析中起著特別重要的作用： 2）斜坡函數(shù)（也叫速度函數(shù)） 數(shù)學(xué)表達式 ??????0,00,)(ttRttr圖形： 表示在 t=0時刻開始，以恒定速率 R隨時間而變化的函數(shù) R=1時的速度函數(shù)叫 單位速度函數(shù) 。階躍響應(yīng)的某些特征值（性能指標），可以統(tǒng)一評價系統(tǒng)的性能。那么，系統(tǒng)在其它緩慢變化的外作用下更能滿足要求。 R=1時的階躍函數(shù)叫單位階躍函數(shù) ，常用 1(t)表示。 目前在控制工程設(shè)計中常用的典型外作用函數(shù)有 階躍函數(shù)、斜坡函數(shù)、脈沖函數(shù)、正弦函數(shù)（確定性函數(shù)）、 偽隨機函數(shù)（非確定性函數(shù)）。 ? 控制系統(tǒng)在這種函數(shù)作用下的性能應(yīng)代表在實際工作條件下的性能。 實際上，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、外作用形式、元件間的摩擦 /間隙等非線性因素的影響 穩(wěn)態(tài)值與期望值之間有誤差 ?穩(wěn)態(tài)誤差：指過渡過程結(jié)束后（也就是進入穩(wěn)態(tài)過程后），希望的輸出量與實際輸出量之間的誤差，是恒量系統(tǒng)控制精度的重要指標。既快又穩(wěn)，表明系統(tǒng)的動態(tài)精度高。過程時間越短，說明系統(tǒng)快速性越好，反之說明系統(tǒng)響應(yīng)遲鈍，如曲線 ① 所示。 平穩(wěn)：指過渡過程振蕩的振幅和頻率。 對于一般的控制系統(tǒng)，當(dāng)給定量或擾動量突然增加某一給定 值時，輸出量的暫態(tài)過程可能有以下幾種情況： t n n1 (a) 0 (b) n t 0 n0 n1 t 0 n (c) n 0 t (e) n1 n 0 t (d) n0 n1 n 0 t (f) (a)、 (b)非周期振蕩； (c)發(fā)散振蕩； (d/e)收斂振蕩； (f)等幅振蕩 。 若作用消失后，系統(tǒng)中的狀態(tài)和輸出發(fā)生增幅振蕩或單調(diào)增長現(xiàn)象的系統(tǒng)稱為不穩(wěn)定系統(tǒng)。 穩(wěn)定性 一個處于靜止或平衡工作狀態(tài)的系統(tǒng)，當(dāng)受到任何輸入（給定信號或干擾）作用后，就可能偏離原有的平衡狀態(tài)。 ? 快： 指過渡過程的快速性。 14 控制系統(tǒng)的性能要求 工程上常從穩(wěn)、快、準三個方面來評價控制系統(tǒng)。 ? 定義：通常當(dāng)系統(tǒng)受到擾動或有輸入量時，控制過程不會立即完成，而是有一定的延緩，就使得被控量恢復(fù)期望值或跟蹤輸入量有一個時間過程，稱為系統(tǒng)的 過渡過程 。 火炮自動跟蹤系統(tǒng) ——“火炮打飛機 ” +__受 信 儀 放 大 器 減 速 器校 正 裝 置檢 測 裝 置電 機+??恒溫箱控制系統(tǒng) 返回 當(dāng)系統(tǒng)給定量或擾動量突然增加，輸出量也應(yīng)變化，如果系統(tǒng)沒有慣性，則可瞬間達到穩(wěn)態(tài)。 被控量： 飛機俯仰角。 反饋電位器 給定裝置 放大器 舵機 飛機 反饋電位器 垂直陀螺儀 θ0 θ 擾動 俯仰角控制系統(tǒng)方塊圖 控制任務(wù)： 在任何擾動（如陣風(fēng)或氣流）作用下，始終保持飛機以給定 俯仰角飛行。 測量元件：測量飛機的俯仰角，當(dāng)飛機以給定俯仰角水平飛行時，陀螺儀電位器沒有電壓輸出；若俯仰角偏離期望值，電位器輸出偏差信號。 本課程中涉及的內(nèi)容主要是 單變量 、 集中參數(shù) 、 線性 、 定常 、 連續(xù)系統(tǒng) ， 同時對非線性系統(tǒng)及線性離散系統(tǒng)也作必要的闡述 。 七 、 定常系統(tǒng)和時變系統(tǒng) ? 定常系統(tǒng)的特點：描述系統(tǒng)運動的微分或差分方程，其 系數(shù)均為常數(shù) ；在物理上它代表結(jié)構(gòu)和參數(shù)都不隨時間變化的這一類系統(tǒng)；反映在系統(tǒng)特性上，系統(tǒng)的響應(yīng)特性只取決于輸入信號的形狀和系統(tǒng)的特性，而與輸入信號施加的時刻無關(guān)。 六、集中參數(shù)系統(tǒng)和分布參數(shù)系統(tǒng) ? 能用 常微分方程描述 的系統(tǒng)稱為集中參數(shù)系統(tǒng)。 ? 單輸入 單輸出系統(tǒng)的 輸入量和輸出量各只有一個 ，也稱為單變量系統(tǒng)。 四 、 單輸入 單輸出系統(tǒng)與多輸入 多輸出系統(tǒng) 五、確定系統(tǒng)與不確定系統(tǒng) ? 若系統(tǒng)的 結(jié)構(gòu)和參數(shù)是確定的、預(yù)先可知的，系統(tǒng)的輸入信號（包括給定輸入和擾動）也是確定的 ，則可用解析式或圖表確切地表示，這種系統(tǒng)稱為確定系統(tǒng) 。 ?隨動控制系統(tǒng) ? 系統(tǒng) 輸入是隨時間任意變化的函數(shù) ，控制目標是使系統(tǒng)輸出（被控量）以盡可能小的誤差跟隨輸入量的變化，又稱為跟蹤系統(tǒng)。 三、恒值系統(tǒng)、隨動系統(tǒng)與程序控制系統(tǒng) ?恒值控制系統(tǒng) ? 系統(tǒng)輸入（給定信號）為一常值，控制目標是使系統(tǒng)輸出（被控量）保持恒定。非線性系統(tǒng)還可分為非線性時變系統(tǒng)與非線性定常系統(tǒng)。 ? 離散控制系統(tǒng)：某一處或多處的信號以脈沖序列或數(shù)碼形式傳遞的系統(tǒng)，用 差分方程 來描述。接受放大元件的輸出控制信號，產(chǎn)生具體的控制效果，使被控制量產(chǎn)生預(yù)期的改變。它能將偏差信號放大，用來推動執(zhí)行元件去控制被控對象。它將被控量的實際值（常取負號）與被控量給定的要求值（常取正號）相比較，得到偏差的大小和符號。用于測量被控量的實際值或?qū)Ρ豢亓窟M行物理量變換的裝置。實質(zhì)上，它是在閉環(huán)控制回路的基礎(chǔ)上，附加了一個輸入信號或擾動作用的順饋通路，來提高系統(tǒng)的控制精度。因此，比較合理的一種控制方式是 把按偏差控制與按擾動控制結(jié)合起來 ，對于主要擾動采用適當(dāng)?shù)难a償裝置實現(xiàn)按擾動控制，同時再組成反饋控制系統(tǒng)實現(xiàn)按偏差控制，以消除其余擾動產(chǎn)生的偏差。 這種按擾動控制方式有時也可稱順饋控制 。 如果我們將任何事情都預(yù)報得很準 ， 就可以不用反饋控制系統(tǒng)。 這種不確定可指被控對象的變更 （ 如換了一間房子 ） 、 環(huán)境的變化 （ 如不能精確預(yù)報室外溫度和風(fēng)速 ） 。 細菌 、人身體和人類社會都有自調(diào)整功能 ， 有著許多相互聯(lián)系的反饋系統(tǒng) 。 反饋控制有能力敏感被控量 （