机械工程控制基础第一章课件.ppt
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- 机械工程 控制 基础 第一章 课件
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1、机械工程控制基础l叶春生,材料学院lTel:027-87557041第一章 绪论l1.1 机械工程控制论的研究对象与任务l1.2 系统及其模型l1.3 反馈l1.4 系统的几种分类及对控制系统的基本要求l1.5 机械制造的发展与控制理论的应用l1.6 控制理论发展的简单回顾l1.7 本课程的特点与学习方法 1.1 引言l在工程和科学的发展过程中,自动控制起着重要的作用除了在宇宙飞船、导弹制导和飞机驾驶系统等领域中,自动控制系统具有特别重要的作用之外,它巳变成现代机器制造业和工业生产过程今的重要而不可缺少的组成部分例如,在生产过程中对压力、温度、湿度、粘性和流量的控制,自动控制都是其重要的组成部
2、分;在机器制造业和其它许多部门中,象机器零件的加工、处理和装配,都广泛地采用着自动控制 控制系统示例热力系统人工反馈控制热力系统的自动反馈控制1.2 定义-对象l对象 是一个设备,它是由一些机器零件有机地组合在一起的,其作用是完成一个特定的动作我们称任何被控物体(如加热炉,化学反应器或宇亩飞船)为对象 l 过程 宾里亚-韦伯斯特(Merrriam-Webster)字典对过程的定义是:一种自然的逐渐进行地运转或发展,其特征是,有一系列逐渐的变化以相对固定的方法相继发生在运转或发展状态中,并且最后导致一个特定的结果或状态;或者也可以定义为人为的或随意的连续进行为运行状态,这种运行状态由一系列被控制
3、的动作和一直进行到某一特定结果或状态的有规则的运动构成我们称任何被控制的运行状态为过程其具体例子如化学过程,经济学过程和生物学过程 1.2 定义-系统l系统 系统是一些部件的组合,这些部件组合在一起,完成一定的任务系统不限于物理系统系统的概念可以应用于抽象的动态现象,如在经济学中遇到的一些现象因此,“系统”这个词应当理解为包含了物理学,生物学和经济学等现象的系统l 扰动 扰动是一种对系统的输出量产生相反作用的信号如果扰动产生在系统的内部,称为内扰;扰动产生在系统外部则称为外扰外扰是系统的输入量 1.2 定义-反馈控制 l反馈控制 反馈控制是这样一种控制过程,它能够在存在扰动的情况下,力图减小系
4、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,而且其工作也正是基于这一偏差基础之上的在这里,反馈控制仅仅是对无法预计的扰动(即那些预先无法知道的扰动)而设计的,因为对于可以预计的或者是已知的扰动来说,总是可以在系统中加以校正的,因而对于它们的测量是完全不必要的 1.2 定义-反馈控制系统 l反馈控制系统 反馈控制系统是一种能对输出量与参考输入量进行比较,并力图保持两者之间的既定关系的系统,它利用输出量与参考输入量的偏差来进行控制因该指出,反馈控制系统应不限于工程范畴,在各种非工程范畴内,诸如经济学和生物学;也存在着反馈控制系统例如,人的机体在某种意义上说、就类似于一个只有许多控
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