人工控制和自動控制課件

通用技術(shù)I

GenericTechnologyI1正確理解通用技術(shù)

2技術(shù)對社會的影響

3從典型事例看設(shè)計(jì)

4趣味制作與學(xué)技術(shù)廣東第二師范學(xué)院

彭哲方通用技術(shù)I

GenericTechnologyI111理解技術(shù)

Understandingtechnicalconcepts

1.1技術(shù)是什么？1.2通用技術(shù)是什么？1.3技術(shù)素養(yǎng)是什么？1.4技術(shù)方法有什么特點(diǎn)？1.5系統(tǒng)論和大技術(shù)觀1.6人工控制和自動控制1理解技術(shù)

Understandingtechnical21.6人工控制和自動控制1.6.1自動控制的基本概念1.6.2干擾、反饋和前饋1.6.3開環(huán)控制和閉環(huán)控制廣義控制1.6人工控制和自動控制1.6.1自動控制的基本概念3（1）人工控制以水位控制為例，說明與控制相關(guān)概念、術(shù)語、原理和方法。

（1）人工控制以水位控制為例，說明與控制相關(guān)概念、術(shù)語、原理4用自然語言表述的水池水位人工控制原理方框圖

用自然語言表述的水池水位人工控制原理方框圖經(jīng)驗(yàn)？速度?危害?用自然語言表述的水池水位人工控制原理方框圖用自然語言表述的5（2）自動控制（2）自動控制6控制系統(tǒng)中的常用術(shù)語

廣義控制：控制行為、控制時(shí)間、控制花費(fèi)、控制質(zhì)量?自動控制—在沒有人直接參與的情況下，利用外加的設(shè)備或裝置，使機(jī)器、設(shè)備、機(jī)械或整個(gè)生產(chǎn)過程自動地按照預(yù)定的規(guī)律運(yùn)行、或使系統(tǒng)的某個(gè)參數(shù)按要求改變。?控制裝置—外加的設(shè)備或裝置，亦叫控制器。?受控對象—被控制的機(jī)器或是事物（進(jìn)水）。?輸出量—表征被控對象工作狀態(tài)的參量（通常是物理參數(shù)），也稱為被控量（期望水位）。?輸入量—要求被控量所應(yīng)保持的數(shù)值，也稱為給定量或參考輸入（實(shí)際水位）。?干擾量—系統(tǒng)不希望的外作用，叫擾動輸入（出水）?？刂葡到y(tǒng)中的常用術(shù)語

廣義控制：控制行為、控制時(shí)間、控制花費(fèi)7從水池水位自動控制原理圖理解術(shù)語

從水池水位自動控制原理圖理解術(shù)語8干擾、反饋和前饋干擾

泛指在控制過程中由各種原因?qū)е驴刂平Y(jié)果失衡的現(xiàn)象。

反饋控制

泛指在控制過程中通過測量輸出，與設(shè)計(jì)者要求的設(shè)定值相比較，當(dāng)存在偏差時(shí)，控制器按照設(shè)計(jì)好的控制策略，發(fā)出控制信號，驅(qū)動輸出向期望值運(yùn)動。

前饋控制 泛指在控制過程中通過測量進(jìn)入過程的干擾（包括外界干擾和設(shè)定值變化），產(chǎn)生合適的控制作用，使受控變量維持在設(shè)定值上。干擾、反饋和前饋干擾9開環(huán)控制開環(huán)控制的結(jié)構(gòu)圖開環(huán)控制開環(huán)控制的結(jié)構(gòu)圖10按輸入量控制和按干擾量控制的

復(fù)合的開環(huán)控制

按輸入量控制和按干擾量控制的復(fù)合開環(huán)控制原理框圖

干擾測量輸出輸入控制器執(zhí)行元件控制對象按輸入量控制和按干擾量控制的

復(fù)合的開環(huán)控制按輸入量控制和11閉環(huán)控制閉環(huán)控制的結(jié)構(gòu)圖閉環(huán)控制閉環(huán)控制的結(jié)構(gòu)圖12閉環(huán)與開環(huán)控制系統(tǒng)的比較

按輸入量進(jìn)行的開環(huán)控制的作用過程是順向作用，輸入和輸出沒有反向的關(guān)聯(lián)，沒有修正偏差能力，抗擾動性較差。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)整方便、成本低。按干擾量的開環(huán)控制的作用過程是按輸入量控制或按擾動控制輸出，對干擾因素造成的輸出不確定性能產(chǎn)生一定的補(bǔ)償作用，適用于擾動可測量的場合。閉環(huán)與開環(huán)控制系統(tǒng)的比較按輸入量進(jìn)行的開環(huán)控制的作用過程是13閉環(huán)與開環(huán)控制系統(tǒng)的比較當(dāng)系統(tǒng)控制的規(guī)律能預(yù)先確定，并對系統(tǒng)可能出現(xiàn)的干擾可以做到有效抑制時(shí)，應(yīng)采用開環(huán)系統(tǒng)。只有在系統(tǒng)的控制量和干擾量均無法預(yù)知的情況下，閉環(huán)系統(tǒng)才有其明確的優(yōu)越性。在實(shí)際生產(chǎn)中，由于控制系統(tǒng)的干擾往往是未知的，所以，常見的控制系統(tǒng)大多是閉環(huán)控制系統(tǒng)。

閉環(huán)與開環(huán)控制系統(tǒng)的比較當(dāng)系統(tǒng)控制的規(guī)律能預(yù)先確定，并對系統(tǒng)14如何理解自動控制是一種通用技術(shù)？答：許多場合都使用自動控制，說明這種技術(shù)較為寬泛、體現(xiàn)基礎(chǔ)性和通用性，在日常生活中應(yīng)用廣泛，學(xué)生學(xué)習(xí)這種技術(shù)思想對其發(fā)展具有廣泛遷移價(jià)值。如何理解自動控制是一種通用技術(shù)？答：許多場合都使用自動控制，15廣義的控制

現(xiàn)代控制理論的近期應(yīng)用已經(jīng)擴(kuò)充到非工程系統(tǒng)，諸如生物系統(tǒng)、生物醫(yī)學(xué)系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)?？刂七€是被控制-有了遙控器，我們獲得了“完美控制”的幻覺。-永遠(yuǎn)都在尋找可能更好的“牧草”-我們這個(gè)年代是選擇的年代?！笆种肝幕边m應(yīng)于變化的年代?！叭毕脑趫觥睆V義的控制現(xiàn)代控制理論的近期應(yīng)用已經(jīng)擴(kuò)充到非工程系統(tǒng)，諸如16思考題2：從“手指文化”發(fā)展看控制與被控制 人們喜歡獲得控制權(quán)。人們期望有效地控制自己的空間、自己的