《主动控制技术》课件.pptVIP

***********1.1什么是主动控制技术主动控制系统根据预设目标，主动调整自身状态，以达到预期效果。被动控制系统根据外部环境变化，被动地做出反应。主动控制优势提高系统效率，增强系统稳定性，提升系统灵活性。1.2主动控制技术的发展历程1早期机械控制为主，精度有限2电子控制电子元件发展，精度提升3现代计算机技术应用，更复杂4未来智能化与网络化发展主动控制技术经历了从机械控制到电子控制，再到现代计算机控制的演变。早期机械控制精度有限，随着电子元件的发展，控制精度不断提升。现代主动控制技术利用计算机技术，能够实现更复杂的控制策略。1.3主动控制技术的应用领域工业自动化主动控制技术在工业领域得到了广泛的应用，例如机器人控制、精密加工、自动化生产线等。汽车领域主动控制技术应用于汽车悬架系统、转向系统、制动系统等，提升汽车的操控性和安全性。航空航天主动控制技术应用于飞行控制系统、振动抑制系统、声控系统等，提高飞行器的稳定性和安全性。建筑工程主动控制技术可以应用于建筑物的抗震设计，以及大型结构的振动控制。主动控制技术的基本原理主动控制技术通过实时监测和分析系统状态，并根据预设目标进行精确调节，实现对系统行为的主动控制。主动控制技术主要基于反馈控制、前馈控制和混合控制等原理。2.1反馈控制系统11.测量系统状态被传感器测量，并将测量值转换为信号。22.比较将测量值与设定值进行比较，得到偏差信号。33.控制控制器根据偏差信号调整执行机构，改变系统输出。44.执行执行机构根据控制信号改变系统的输出，从而减小偏差。2.2前馈控制系统预测干扰前馈控制通过预测未来干扰影响来提前采取行动，避免或减轻其影响。例如，预测汽车上坡时发动机负荷增加，提前增加燃油供应以保持动力。主动调节系统根据预测结果主动调节控制参数，提前抵消干扰的影响。例如，预测汽车转弯时车身倾斜，提前调整悬架以保持车身稳定。2.3混合控制系统结合优点混合控制系统将反馈控制和前馈控制结合起来，发挥各自优势，提高控制精度和响应速度。适应复杂环境它适用于复杂多变的环境，可以有效地应对各种干扰和不确定因素。应用广泛混合控制系统在汽车、航空、机器人等领域得到广泛应用，有效地提升了系统性能。主动控制技术的核心技术主动控制技术的核心技术是实现其功能的关键要素。传感器技术、执行机构技术和控制算法技术是主动控制系统的三大核心技术。3.1传感器技术速度传感器速度传感器用于测量汽车的运动速度，通常安装在车轮轴上，利用磁场变化原理工作。角度传感器角度传感器用于测量汽车方向盘的转动角度，通常安装在方向盘柱上，利用电位器或霍尔效应原理工作。加速度传感器加速度传感器用于测量汽车的加速度变化，通常安装在车身或悬架系统上，利用压电效应或微机械原理工作。3.2执行机构技术执行机构定义执行机构将控制信号转化为机械运动，用于实现主动控制系统的预期动作。执行机构是主动控制系统中的关键组成部分，其性能直接影响控制效果。执行机构类型常见的执行机构类型包括电动机、液压缸、气动缸等，选择合适的执行机构类型取决于控制系统应用场景和性能要求。执行机构性能执行机构的性能指标包括响应速度、精度、负载能力、工作寿命等，这些指标决定了主动控制系统的有效性和可靠性。未来发展趋势未来执行机构技术将朝着更高精度、更快响应速度、更轻量化、更智能化的方向发展，以满足主动控制系统不断提高的性能需求。3.3控制算法技术控制算法类型常见的控制算法包括PID控制、模糊控制、自适应控制等。不同类型的算法适用于不同的场景。算法优化控制算法需要根据实际需求进行优化，以实现更好的控制效果和系统稳定性。性能指标控制算法的性能指标包括响应速度、精度、稳定性、抗干扰性等。主动控制技术在汽车领域的应用主动控制技术在汽车领域的应用越来越广泛，提高了汽车的安全性、舒适性和燃油经济性。4.1主动悬架技术主动悬架概述主动悬架系统通过传感器实时监控车辆行驶状态，并根据需要调整悬架系统参数，以优化车辆操控性和乘坐舒适性。工作原理主动悬架系统利用电机或液压系统，实时调节减震器阻尼或弹簧刚度，从而主动控制车身姿态和减小颠簸。4.2主动转向系统技术提升驾驶安全性主动转向系统可以根据驾驶员的意图和车辆行驶状态，自动调整转向角度，提高车辆的稳定性，降低事故风险。增强驾驶舒适性主动转向系统可以平稳地修正转向，减少方向盘的抖动和打滑，提升驾驶舒适度。提高车辆操控性主动转向系统可以根据路况和驾驶员的指令，精确地控制转向，增强车辆的操控性。减轻驾驶员负担主动转向