【正文】 統(tǒng)；（ 2）自適應控制理論和方法 以系統(tǒng)辨識和參數(shù)估計為基礎(chǔ)，在實時辨識基礎(chǔ)上在線確定最優(yōu)控制規(guī)律；（ 3）魯棒控制方法 在保證系統(tǒng)穩(wěn)定性和其它性能基礎(chǔ)上，設(shè)計不變的魯棒控制器，以處理數(shù)學模型的不確定性。 大系統(tǒng)理論是過程控制與信息處理相結(jié)合的系統(tǒng)工程理論，具有規(guī)模龐大、結(jié)構(gòu)復雜、功能綜合、目標多樣、因素眾多等特點。大系統(tǒng)理論目前仍處于發(fā)展和開創(chuàng)性階段。智能控制的概念和原理主要是針對被控對象、環(huán)境、控制目標或任務的復雜性提出來的，它的指導思想是依據(jù)人的思維方式和處理問題的技巧，解決那些目前需要人的智能才能解決的復雜的控制問題。智能控制是驅(qū)動智能機器自主地實現(xiàn)其目標的過程，對自主機器人的控制就是典型的例子而環(huán)境的復雜性則表現(xiàn)為變化的不確定性和難以辨識。一般認為，其方法包括學習控制、模糊控制、神經(jīng)元網(wǎng)絡控制、和專家控制等方法。 例 .[鋼鐵軋制 ]:軋出厚度一致的高精度鐵板存在溫度控制 ,生鐵成分控制 ,厚度控制 ,張力控制 ,等等。第一章 緒論例 .典型控制系統(tǒng)：數(shù)控機床、機車、船舶及飛機自動駕駛、導彈制導等?？刂迫兀罕豢貙ο?、控制目標、控制裝置控制論強調(diào)：1)所研究的對象是一個系統(tǒng)；2)系統(tǒng)在不斷地運動（經(jīng)歷動態(tài)歷程、包括內(nèi)部狀態(tài)和外部行為）；3)產(chǎn)生運動的條件是外因（外界的作用：輸入、干擾）4)產(chǎn)生運動的根據(jù)是內(nèi)因（系統(tǒng)的固有特性）第一章 緒論控制論與其它學科結(jié)合，形成眾多的分支學科。第一章 緒論二、 機械工程控制論的研究對象與任務 機械工程控制論研究機械工程中 廣義系統(tǒng) 的動力學問題 。第一章 緒論系統(tǒng)框圖如下 : 系統(tǒng)的層次性和相對性：系統(tǒng)的組成元素也可以是一個系統(tǒng)（子系統(tǒng)），整個系統(tǒng)又可以是更上一層系統(tǒng)的組成元素。 機械工程中的廣義系統(tǒng)：元件、部件、儀器、設(shè)備、加工過程、測量、車間、部門、工廠、企業(yè)、企業(yè)集團等。　　這一過程中， 系統(tǒng) 及其 輸入 、 輸出 三者之間的 動態(tài)關(guān)系 即為系統(tǒng)的動力學問題。分析：這是同一個系統(tǒng)，不同的外界作用第一章 緒論第一章 緒論上式中 y(t)為微分方程的解，顯然它是由系統(tǒng)的初始條件，系統(tǒng)的固有特性，系統(tǒng)的輸入及系統(tǒng)與輸入之間的關(guān)系決定。2)系統(tǒng)確定并已知時，對系統(tǒng)施加何種輸入，能使系統(tǒng)實現(xiàn)預期的響應?；镜膭恿W問題 。當初態(tài)不為 0時，即使無輸入，系統(tǒng)的狀態(tài)也不斷改變，這就是自由運動。 第一章 緒論三、 系統(tǒng)及其模型 系統(tǒng)的特性 :（ 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)出在時域、頻域或復域等域內(nèi)的動態(tài)特性。對于機械系統(tǒng)，其輸入和輸出分別稱為 “激勵 ”和 “響應 ”。在我們這里模型是指一種用數(shù)學方法所描述的抽象的理論模型，用來表達一個系統(tǒng)內(nèi)部各部分之間，或系統(tǒng)與其外部環(huán)境之間的關(guān)系，故又稱為數(shù)學模型。而數(shù)學模型又包括靜態(tài)模型和動態(tài)模型。在控制理論或控制工程中，一般關(guān)心的是系統(tǒng)的動態(tài)特性，因此，往往需要采用動態(tài)數(shù)學模型。第一章 緒論 動態(tài)模型反映系統(tǒng)在迅變載荷或在系統(tǒng)不平衡狀態(tài)下的特性，現(xiàn)時輸出還由受其以前輸入的歷史的影響，一般以微分方程或差分方程描述。四、 反饋 定義 :系統(tǒng)的輸出不斷地，直接或間接地、全部或部分地返回，并作用于系統(tǒng)，其實質(zhì)就是信息的傳遞與交互。 內(nèi)反饋：在系統(tǒng)或過程中存在的各種自然形成的反饋，稱為內(nèi)反饋。內(nèi)反饋是造成機械系統(tǒng)存在一定的動態(tài)特性的根本原因，紛繁復雜的內(nèi)反饋的存在使得機械系統(tǒng)變得異常復雜。內(nèi)反饋是系統(tǒng)內(nèi)部的信息交互，反映了系統(tǒng)的動態(tài)特性。它包括三個基本的單元，即： 1)引出點（分支點）：表示信號的引出或信號的分支，箭頭表示信號的傳遞方向，線上標記信號的名稱。 “+”表示信號相加； “”表示信號相減。第一章 緒論例：見書 P23頁 解：當?shù)毒咭赃M給量 s進行切削時，在切削過程中產(chǎn)生切削力 Py，而使機床 工件系統(tǒng)發(fā)生變形退讓，減少了刀具的實際進給 a，此時 a=sy,進而影響到切削力的變化，如此循環(huán)，使得切削過程為一個動態(tài)過程，其過程如下圖所示的方框圖表示：切削過程機床 工件系統(tǒng)第一章 緒論例：見書 P24頁 解：人騎自行車時，總是希望自行車具有一定的理想狀態(tài)（如速度，方向等），人腦根據(jù)這個理想狀態(tài)指揮四肢動作，使自行車按預定的狀態(tài)運動，此時，路面的狀況等因素會對自行車的實際狀態(tài)產(chǎn)生影響，使得自行車偏離理想狀態(tài)，人的感覺器官感覺車子的狀態(tài)，并將此信息返回到大腦，大腦根據(jù)實際狀態(tài)與理想狀態(tài)的偏差調(diào)整四肢動作，如此循環(huán)往復。 觀測恒溫箱內(nèi)的溫度（被控制量）216。 根據(jù)偏差大小和方向調(diào)節(jié)調(diào)壓器，控制加熱電 阻絲的電流以調(diào)節(jié)溫度回復到要求值 。大腦 手 調(diào)壓器 恒溫箱眼睛實際溫度期望溫度人工控制恒溫箱系統(tǒng)功能框圖溫度計第一章 緒論加熱電阻絲~220V調(diào)壓器熱電偶給定信號比較 電壓放大器功率放大器執(zhí)行電動機減速器u2u1++?u恒溫箱自動控制系統(tǒng)例：第一章 緒論恒溫箱自動控制系統(tǒng)工作原理：216。恒溫箱期望溫度由電壓 u1給定，并與實際溫度 u2比較得到溫度偏差信號 ?u＝ u1? u2216。當溫度偏高時，動觸頭向減小電流的方向 運動，反之加大電流，直到溫度達到給定值為 止，此時，偏差 ?u＝ 0，電機停止轉(zhuǎn)動。 給定量位于系統(tǒng)的輸入端，稱為 系統(tǒng)輸入量 。216。第一章 緒論216。 輸出量的返回過程稱為 反饋 。綜上所述，控制系統(tǒng)的工作原理：216。將輸出量的實際值與給定值（輸入量）進行比 較得出偏差； 216。第一章 緒論 由于存在輸出量反饋，上述系統(tǒng)能在存在無法預計擾動的情況下，自動減少系統(tǒng)的輸出量與參考輸入量（或者任意變化的希望的狀態(tài)）之間的偏差，故稱之為 反饋控制 。 這種基于反饋原理，能對輸出量與參考輸入量進行比較，并力圖保持兩者之間既定關(guān)系的系統(tǒng)。反饋控制系統(tǒng)具備 測量 、 比較 和 執(zhí)行 三個基本功能。負反饋控制是實現(xiàn)自動控制最基本的方法。 開環(huán)控制系統(tǒng)216。 半閉環(huán)控制系統(tǒng)第一章 緒論216。 輸入裝置指令系統(tǒng)輸入控制裝置伺服驅(qū)動裝置 工作臺工作臺 位置系統(tǒng)輸出數(shù)控機床的開環(huán)控制系統(tǒng)框圖優(yōu)點 ： 簡單、穩(wěn)定、可靠。第一章 緒論缺點 ： 精度通常較低、無自動糾偏能力控制器 對象或過程輸入量 輸出量開環(huán)控制系統(tǒng)框圖216。 閉環(huán)的作用：應用反饋，減少偏差。 控制器 對象或過程輸入量 輸出量測量元件閉環(huán)控制系統(tǒng)框圖反饋量216。第一章 緒論閉環(huán)控制系統(tǒng)的組成給定元件 ?+ 串聯(lián)校正元件放大變換元件執(zhí)行