机械控制工程基础课件.ppt

1.2基本概念信息的流通、交换（控制论的三大要素之二）信息在控制中的作用要使控制行为得以实现，就要求控制部分以某种方式给予受控部分以影响，受控部分就按照影响变化自己的行为，这种联系和影响是什么？如：电、力、风、生物电脉冲等。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。控制的过程就是借助不同形式、不同载体的信息运动去指挥各种物质运动和能量转换。第33页,共61页，星期六，2024年，5月1.2基本概念控制机工作，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。如：信息的流通、交换（控制论的三大要素之二）开汽车用手取物方向盘手臂神经输入端转动机构手臂、肌肉、大脑执行机构（控制机构）车轮手指输出端力生物电信息第34页,共61页，星期六，2024年，5月1.2基本概念反馈控制理论中称信息的双向运动为“反馈联系”。联系的实质是信息的传输与交换。“反馈”是指：控制系统把信息传输出去后，又将信息的作用返回到控制系统，并对控制系统的再输出产生影响。如：司机开汽车，GPS导航系统，电冰箱的自动调节第35页,共61页，星期六，2024年，5月1.2基本概念电冰箱实例工作系统输入(电源)信息反馈输出(降温)+－-18°C第36页,共61页，星期六，2024年，5月1.2基本概念反馈的两种方式正反馈凡是后输出的信息与原输出的信息起着相同的作用，使总的输出增大的反馈调节。负反馈凡是后输出的信息与原输出的信息起着相反的作用，使总的输出减小的反馈调节。第37页,共61页，星期六，2024年，5月1.2基本概念正反馈与负反馈的结构正反馈基本结构负反馈基本结构第38页,共61页，星期六，2024年，5月1.2基本概念正反馈是一种‘自推动性’循环口碑良好顾客满意销售企业士气＋＋＋＋Ｘｔ正反馈机制能够自主地推动系统加速度地离开原初状态，自动地走向新的状态，其速度是出人意料的。第39页,共61页，星期六，2024年，5月1.2基本概念敌军首级自由土地第40页,共61页，星期六，2024年，5月1.2基本概念负反馈是一种‘自稳定性’循环高低调控系统偏差初态自动恢复初态负反馈机制能够抗拒干扰，减弱偏差，使系统自动恢复原初状态，表现出有目的的行为。温度差距出汗打战＋＋期望温度第41页,共61页，星期六，2024年，5月1.2基本概念控制的反馈机制（控制论的三大要素之三）反馈是如何调节控制行为的呢？反馈调节完全可以看成是一种原因与结果不断相互作用的关系。反馈的两种作用方式是控制论中要研究的主要问题。信息在这种循环往返的过程中，不断改变内容，实现控制，这就是控制论所揭示的反馈机制。第42页,共61页，星期六，2024年，5月1.2基本概念系统的延滞、波动与控制决策实际问题调整行动－＋波动:波动因子水波、股市波动、经济涨落、初学汽车“画龙”系统波动的原因是一个有延滞的负反馈第43页,共61页，星期六，2024年，5月1.2基本概念学习驾驶偏差右调整右左－＋左延滞第44页,共61页，星期六，2024年，5月反馈控制和反馈控制系统反馈控制基于反馈基础上的“检测偏差、纠正偏差”的控制原理。反馈控制系统利用反馈原理组成的系统，也称为闭环控制系统。1.2基本概念第45页,共61页，星期六，2024年，5月1.3自动控制系统及控制方式自动控制系统自动控制自动控制指在没有人直接参与的情况下，利用控制装置使被控对象（如：机器、设备或生产过程）的某一物理量（或工作状态）自动地按照预定的规律运行（或变化）。自动控制系统自动控制系统是指能够对被控制对象的工作状态进行自动控制的系统。第46页,共61页，星期六，2024年，5月自动控制系统的组成