4.4_控制中的干扰.pptVIP

控制系统设计的基本过程 1、确定控制目的 2、确定被控量 3、给定控制要求（设计指标） 4、确定系统结构 5、建立控制器、被控对象、执行器和反馈环节的模型 6、确定待调参数 7、分析、实验系统性能 设计实例 第四章 控制与设计 第四节 控制中的干扰 什么是干扰因素 1、干扰因素的概念 在控制系统中，除输入量（给定值）以外，引起被控量变化的各种因素称为干扰因素。 有的干扰因素是由于环境造成的，如影响自行车行驶速度的变化的自然风等； 有的干扰因素是人为原因所致，如影响飞机导航信号的手机信号等。 干扰因素 干扰因素是否一无是处？ 克服干扰：控制系统在工作过程中必须克服干扰，使被控量稳定。 功能模拟方法 以功能和行为的相似性为基础，用“模型”模拟“原型”的功能和行为，就是功能模拟法 黑箱方法 通过对系统的输入与输出的关系的研究，进而推断出系统内部结构及其功能的方法。黑箱方法提供了一种不必打开黑箱就可以研究其内部结构和功能的方法。 小 结： * * 各种电器设备对电视机的干扰. 干扰因素 应保持的速度 自行车 行使的速度 风 给定量 被控量 逆风、顺风、雨水、人…… 干扰因素可能一个，也可能若干个。 马上行动 在电冰箱外放一盆冷水 把热菜热饭放入电冰箱中 电冰箱所在房间的温度从20度变到32度 开电冰箱门 电冰箱的温度控制系统， 下列情况是否属于影响其温度控制的干扰因素 是 是 是 否 认真学习（听课的专注度、做作业的效率与效果、用于学习的时间长短等） 利用滑轮组提升重物的控制装置 自动扶梯的升降控制系统 干扰因素 控制系统 下表所列控制系统中，可能存在哪些干扰因素？ 电机输出电压的波动等、齿轮间的摩擦力等 滑轮组的摩擦力等 课堂纪律、周围环境、老师的态度与水平、家庭环境、朋友等 （2）通常，干扰因素都是作用在控制对象上，其作用是破坏控制系统的平衡——使被控量偏离平衡值。 （3）通常，干扰因素不止一个。如自行车速度控制的干扰因素除逆风外，还可能有路面状况（斜坡、粗糙度）。 （1）干扰既存在于闭环控制中，也存在于开环控制中。 2.干扰因素的特点： （4）在进行控制系统设计时，必须对可能存在的干扰进行全面的调查和分析，如果干扰比较经常和严重，对控制目标影响产生严重的后果，就必须考虑抗干扰措施，保证控制系统的正常工作；如果可能存在的干扰不是很严重，对系统正常工作影响不大，就可以忽略。因为任何抗干扰措施的实现，都意味着系统结构的复杂和成本的增加。 （5）对干扰的利用，是指有意对控制系统施加干扰，使控制系统无法达到控制的目标，而不是控制系统本身需要干扰。 例如：打狂犬疫苗、军事演习中对敌方信息指挥系统进行电磁波干扰。 干扰因素有时要克服，有时还可利用。 在军事中，可利用一定频率的电磁波对对方的信息指挥系统进行干扰。 手机来电闪，根据电磁波干扰原理 伊拉克战争 E-8C电子战机 E-3预警机 伊拉克战争中的干扰与反干扰 空调器的温度控制系统是闭环控制系统，它能克服室外温度变化这一干扰，当室外温度升高时，空调器监测出干扰引起的室内温度变化，通过启动压缩机降温来克服这一干扰，使室温保持稳定。 2.克服干扰的基本方法： A、消除干扰 在飞机上不能使用通信工具 B、减弱干扰 电器在使用时远离其它电子设备 C、提高控制系统性能 采用闭环控制系统 　　　闭环控制系统的核心是通过反馈来减少被控量（输出量）的偏差。所以一个闭环控制系统，能够克服外界干扰，使被控量控制在给定值附近。 被控对象 给定值 被控量 反馈环节 控制器 执行器 比较器 闭环控制系统的工作过程 干扰 干扰 干扰 干扰 比较加热炉温度自动控制系 统与手动控制系统，我们发现，控制器代替人脑实现了温度控制的功能，执行器代替人手实现了调压的功能，检测装置代替了人眼实现了检测温度值的功能。 历史上曾经有过能模拟人的动作行为的各种模型，却没有解决从结构上模拟人的大脑进行思考的问题，因为人的大脑太复杂了。在没有彻底弄清人脑内部结构和机理的情况下，必须另辟一条新的模拟途径，这条途径不要求从结构上去模拟人脑，而是只要求模型在功能行为上与人脑相似。也就是，仅仅根据模型和人脑在功能行为上的相似，实现对人脑的模拟。 例如：在国际象棋的人机对弈中，计算机具有与人脑类似的逻辑判断功能，能模拟棋手的思维与人下棋。 对人脑的模拟 中医“望闻问切” 挑西瓜 *