机械工程控制基础-chap1.ppt

;控制论是研究什么的？定义？;维纳是如何发现问题、提出问题并创立这一全新的学科的呢？;尽管机器与动物在本质上有着天壤之别，有着无生命与有生命的差别，但从机器控制的动作和人的行为过程来看，他们有着相当确切的“同构性” 。;第一章 控制系统的基本概念;共同点：控制内容的消息----信息，正是控制部分和受控部分之间发生了这种信息的联系、信息的运动，控制过程才得以实现。 控制过程就是系统中信息运动的过程。 控制机工作，实际上就是以某种方式向机器发出信号，机器接受信息的地方叫输入端。机器接受到控制信息产生一系列动作，去完成指定工作，产生这些运动的地方叫执行机构或控制机构。机器完成了指定的工作，产生出工作效果的地方叫输出端。;问题3：控制过程是怎样具体实现的呢？信息是以怎样的形式实现控制和操纵的呢？;控制论中的三大要素： 同构理论 信息的流通、交换 反馈机制;第一章 控制系统的基本概念;第一章 控制系统的基本概念;第一章 控制系统的基本概念;第一章 控制系统的基本概念;加热电阻丝;被控对象： 恒温箱 控制器： 除恒温箱以外的所有装置，统称为控制器。 被控制量： 恒温箱的实际温度为被控制量（系统的输出量） 希望值： 希望的恒温箱的温度。 控制量： 加热电阻丝的输出功率。 扰动量（干扰）： 恒温箱散热量 ;人工控制恒温箱调节过程：;第一章 控制系统的基本概念; 自动控制;加热电阻丝;恒温箱自动控制系统工作原理：;给定 信号;从恒温箱控制系统功能框图可见：;综上所述，控制系统的工作原理：;由于存在输出量反馈，上述系统能在存在无法预计扰动的情况下，自动减少系统的输出量与参考输入量（或者任意变化的希望的状态）之间的偏差，故称之为反馈控制。;这种基于反馈原理，能对输出量与参考输入量进行比较，并力图保持两者之间既定关系的系统。称为反馈控制系统。反馈控制系统具备测量、比较和执行三个基本功能。 ; 开环控制与闭环控制; 开环控制系统;优点：简单、稳定、可靠。若组成系统的元件 特性和参数值比较稳定，且外界干扰较 小，开环控制能够保持一定的精度。; 闭环控制系统;控制器; 闭环控制系统的组成; 给定元件 产生给定信号或输入信号。; 放大元件 对偏差信号进行放大，使之有足够的能量驱 动执行元件实现控制功能。;控制系统中比较元件、放大元件、执行元件和反馈元件等共同起控制作用，统称为控制器。;三、控制系统的基本类型; 随动系统（伺服系统） 输入量的变化规律不能预先确知，其控制要求是输出量迅速、平稳地跟随输入量的变化，并能排除各种干扰因素的影响，准确地复现输入信号的变化规律。 ; 按系统中传递信号的性质分类 ; 其它分类方法 ;四、对控制系统的基本要求; 准确性 ; 快速性 ;五、本课程的任务及主要内容;控制系统分析和设计一般包括：; 本课程主要内容