[工學]cc0-緒論第一講(存儲版)

　　

【正文】 基于 CAN總線的汽車內部控制示意圖 口語汽車導航系統使用情景示意圖 汽車 GPS定位， GIS導航， GSM通信 單片機控制器 應用 自動控制理論的發展 ? 控制理論的奠基人美國科學家維納（ Wiener,N.）從 1919年開始萌發控制論的思想， 1940年他提出了數字電子計算機設計的 5點建議。既是一門古老的 、 已臻成熟的學科 ， 又是一門正在發展的 、 具有強大生命力的新興學科 。 經典控制理論的基本特征 （ 1） 主要用于線性定常系統的研究 ， 即用于常系數線性微分方程描述的系統的分析與綜合； （ 2） 只用于單輸入 ， 單輸出的反饋控制系統； （ 3） 只討論系統輸入與輸出之間的關系 ， 而忽視系統的內部狀態 ， 是一種對系統的外部描述方法 。 它無論對線性系統或非線性系統 ， 定常系統或時變系統 ， 單變量系統或多變量系統 ， 都是一種有效的分析方法 。 智能控制的概念和原理主要是針對被控對象 、 環境 、 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 。 采用開環控制的系統稱為開環控制系統 。 因此 ， 開環控制不具有修正由于擾動 （ 使被控制量偏離希望值的因素 ） 而出現的被控制量與希望值之間偏差的能力 ， 即抗干擾能力差 。 顯然 ， 負反饋控制是一個利用偏差進行控制并最后消除偏差的過程 ， 又稱偏差控制 。 驅 動 閥 水 槽輸 入 液 面 H i 輸 出 液 面 H o檢測比 較 控 制閉環控制框圖 驅 動 閥 水 槽輸 入 液 面 H i 輸 出 液 面 H o檢測比 較 控 制? 如上圖所示：閉環控制系統的控制信號沿 前向通道和反饋通道 閉路不斷傳送，往復循環，所以又稱 反饋控制系統 。 ? 從 液面 高度自動控制 反饋控制系統實例，我們可以引出下列一些概念 。 ? (3)執行器 ：接受控制器來的控制信號，經過功率放大后產生控制作用，驅動調節機構，改變進入控制對象的物質流或能量流，使輸出量向著給定值的方向發生變化。 液面控制 輸出量 環節名稱 (或特性 ) 輸入量 (a) () e=rb r (+) () b (b) r e=rb b 或 (c) c 引出點 c c ?閉環控制 系統的方框圖 ?方框圖中的幾種表示法： 被控量 偏差 信號 () 參考 輸入信號 r(t) 調節器 (或控制器 ) u(t) 受控系統 e(t) c(t) 反饋信號 控制量 擾動 給定 裝置 校正 裝置 放大 元件 執行 機構 受控 對象 反饋裝置 (測量元件 ) ?閉環控制 系統的方框圖 被控量 偏差 信號 () 參考 輸入信號 r(t) 調節器 (或控制器 ) u(t) 受控系統 e(t) c(t) 反饋信號 控制量 擾動 給定 裝置 校正 裝置 放大 元件 執行 機構 受控 對象 反饋裝置 (測量元件 ) 參考 (給定 )輸入 r: 輸入到控制系統中的指令信號； ?閉環控制 系統的方框圖 被控量 偏差 信號 () 參考 輸入信號 r(t) 調節器 (或控制器 ) u(t) 受控系統 e(t) c(t) 反饋信號 控制量 擾動 給定 裝置 校正 裝置 放大 元件 執行 機構 受控 對象 反饋裝置 (測量元件 ) (主 )反饋 b: 與輸出成正比或某種函數關系且與參考輸入量綱相同的反饋信號 ?閉環控制 系統的方框圖 被控量 偏差 信號 () 參考 輸入信號 r(t) 調節器 (或控制器 ) u(t) 受控系統 e(t) c(t) 反饋信號 控制量 擾動 給定 裝置 校正 裝置 放大 元件 執行 機構 受控 對象 反饋裝置 (測量元件 ) 控制量 u: 從控制器輸出并作用于被控制對象的信號； ?閉環控制 系統的方框圖 被控量 偏差 信號 () 參考 輸入信號 r(t) 調節器 (或控制器 ) u(t) 受控系統 e(t) c(t) 反饋信號 控制量 擾動 給定 裝置 校正 裝置 放大 元件 執行 機構 受控 對象 反饋裝置 (測量元件 ) 擾動 n： 來自系統內部或外部，對系統輸出產生不利影響的信號； ?閉環控制 系統的方框圖 被控量 偏差 信號 () 參考 輸入信號 r(t) 調節器 (或控制器 ) u(t) 受控系統 e(t) c(t) 反饋信號 控制量 擾動 給定 裝置 校正 裝置 放大 元件 執行 機構 受控 對象 反饋裝置 (測量元件 ) 輸出 c： 反饋控制系統的被控制量，即被控制對象的輸出量； ?閉環控制 系統的方框圖 被控量 偏差 信號 () 參考 輸入信號 r(t) 調節器 (或控制器 ) u(t) 受控系統 e(t) c(t) 反饋信號 控制量 擾動 給定 裝置 校正 裝置 放大 元件 執行 機構 受控 對象 反饋裝置 (測量元件 ) 比較環節： 將參考輸入與主反饋信號進行比較的環節，它的輸出等于參考輸入與主反饋信號的差值，即偏差 e,比較環節又稱為偏差檢測器。例如： 隨動系統 是指參考輸入量隨時間任意變化的系統。例如： 控制系統的分類 （ 3） ? 連續系統和離散系統 （ 按照系統內信號的傳遞形式分類 ） 連續系統 是指系統內各處的信號都是以連續的模擬量傳遞的系統 。 穩定性示意圖（ 112） ? ? 系統穩定工作時，系統輸出量與給定輸