闭环控制系统的干扰与反馈2.ppt

第1页，共22页，星期日，2025年，2月5日什么是干扰因素各种电器设备对电视机的干扰.干扰因素第2页，共22页，星期日，2025年，2月5日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。第3页，共22页，星期日，2025年，2月5日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……干扰因素可能一个，也可能若干个。第4页，共22页，星期日，2025年，2月5日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。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。第5页，共22页，星期日，2025年，2月5日马上行动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开电冰箱门电冰箱所在房间的温度从20度变到32度把热菜热饭放入电冰箱中在电冰箱外放一盆冷水是是是否第6页，共22页，星期日，2025年，2月5日控制系统干扰因素自动扶梯的升降控制系统利用滑轮组提升重物的控制装置蔬菜大棚的温度控制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外部环境温度变化，大棚保温材料的保温性能改变等第7页，共22页，星期日，2025年，2月5日干扰因素是否一无是处？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第8页，共22页，星期日，2025年，2月5日反馈被控量闭环控制系统被控对象控制量给定量控制器执行器检测装置比较器+-在自动控制系统中，将输出量通过适当的检测装置返回到输入端并与输入量进行比较的过程，就是反馈（feedback）。第9页，共22页，星期日，2025年，2月5日反馈方法：利用反馈来分析和处理被控对象，通过系统的输出来调整系统的行为，使系统沿着预期的目标运行的方法，称为反馈方法。马上行动:P111事例输入量检测装置输出量花房恒温自动控制设定的温度温度检测装置射击靶心的位置眼睛子弹射击位置花房的温度第10页，共22页，星期日，2025年，2月5日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干扰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第11页，共22页，星期日，2025年，2月5日浮球控制器阀门水箱预设水位进水量比较器供水水箱的水位自动控制系统水位第12页，共22页，星期日，2025年，2月5日热电偶控制器加热器加热炉设定温度比较器加热炉的温自动控制系统热量第13页，共22页，星期日，2025年，2月5日闭环控制系统与开环控制系统的比较闭环控制：反馈控制，偏差控制，可以抑制内、外扰动对被量产生的影响。精度高、结构复杂，设计、分析麻烦。开环控制：顺向作用，没有反向的联系，没有修正偏差能力，抗扰动性较差。结构简单、调整方便、成本低。在精度要求不高或扰动影响较小的情况下，这种控制方式还有一定的实用价值。第14页，共22页，星期日，2025年，2月5日闭环控制系统与开环控制系统的比较系统开环控制系统闭环控制系统能否自动调节补偿控制精度结构适用场合否低高是简单复杂精度要求低、稳定精度要求高、高可靠性第15页，共22页，星期日，2025年，2月5日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。第16页，共22页，星期日，2025年，2月5日