闭环控制系统的干扰与反馈

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,技术与设计,2,技术与设计,2,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,闭环控制系统的干扰与反馈,出现杂色的线,说说你知道的干扰现象,2,航空公司在飞机飞行过程中对乘客有哪些规定,?,不能使用电子设备，更不能拨打和接听手机。,【补充材料】在飞机上，使用电子装置会干扰飞机的通信、,导航、操纵系统会干扰飞机与地面的无线电信号联系尤其在飞机起飞和降落时干扰更大即使这些干扰只造,成飞机很小角度的航向偏离，也可能导致机毁人亡的后果。所以这是威胁飞行平安的“杀手。,以手机为例。,3,1,、干扰因素,通俗地讲：干扰就是对控制系统的行为造,成影响的,有害的信号与扰动,。,在控制系统中，除输入量给定的值外，引起被控量变化的各种因素称为干扰因素。,4,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。,5,控制系统中，干扰因素可能有一个，也可能有假设干个。,在电冰箱的温度控制系统中，以下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,变到,32,；把热菜或热饭放入电冰箱中；在电冰箱外放一盆冷水。,是,是,是,非,6,思考,P109,说说以下控制系统中，可能存在哪些干扰因素，如何抑制？,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,扶梯承载的重力、电机输出电压的波动、齿轮间的摩擦力等。,外部环境温度的变化、大棚保温材料的保温性能产生变化、植物排放的二氧化碳等。,滑轮组的摩擦力、电机电源的波动等。,7,我们在上课学习的过程中，会受到哪些因素的干扰呢？,走廊里的脚步声、小食品的气味等,校外汽车的喇叭声、夏天,34,高温等,环境干扰因素：,人为干扰因素：,科学实验证明，如果人长时间处在没有声音，没有外界环境的干扰，人听觉会失常，饥渴，并可能造成人的失语状态，甚至会让人发疯，就像噪音能让人发狂一样。,干扰的利用,思考：如果没有干扰，行不行？,8,信息战中，利用电磁波对敌方信息系统进展干扰,9,利用基因干扰疗法治疗顽固疾病,10,找出干扰源，,切断干扰,但在一般的控制系统中，我们还是要想方法抑制干扰,抑制干扰的根本方法：,1,、消除干扰,2,、减弱干扰,飞机导航系统,手机信号,GPS,信号,航线,X,电视信号传输过程中往往采用铁壳屏蔽的分支器,3、我们也可以加强控制系统的性能来提高抗干扰能力。,比较常用的就是在控制系统中引入反响。,11,反响,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展比较的过程，就是反响feedback。,什么是反响,12,闭环控制系统的工作过程,核心：通过反响来减少被控量(输出量)的偏差，使,被控量控制在给定值的附近。,反馈环节,比较器,给定量,（输入）,控制器,执行器,被控对象,被控量,（输出）,干扰,要求特点：1、输出端与输入端之间存在反响回路；,2、输出量对控制过程产生影响；,13,就开环控制系统和闭环控制系统的区别与联系，设计一个图表。,马上行动：,P114,开环控制系统,闭环控制系统,能否自动调整和补偿,不能,能,控制精度,比较低,高,结 构,简单,相对复杂,成 本,较低,较高,适用场合,控制精度要求不高而系统本身的元件又比较稳定的场合,要求高精度和高可靠性的场合,14,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。,这种以功能和行为的相似性为根底，用“模型模拟“原型的功能和行为的方法，就是功能模拟法。,功能模拟方法,15,黑箱方法,在生活中，有时我们需要认识的对象的内部无法翻开或不便翻开，这时，可以通过观测和考察它的输入和输出的关系来推测其内部的特性和功能。,例如，中医看病通过“望、闻、问、切来了解病人的病况，最后对病情作出判断；,夏天买西瓜，可以通过“看瓜形、看瓜色、听瓜声、测弹性来判断西瓜的成熟。,这些事例都没有翻开事物直接观看内部构造，而是通过观察外部或试验等方法来认识事物的。,16,西瓜,看、听、拍,生或熟,控制系统,系统的输入,系统的输出,例如，通过输入图像、电或声音信号，观测、分析脑电波的输出反响，研究人脑对视觉或听觉信息的传递、变换和处理功能，得知人脑内部构造的细节，就是黑箱方法的运用。,这种把将要研究的系统作为黑箱，通过对系统输入与输出关系的研究，进而推断出系统内部构造与其功能的方法，就是黑箱方法。黑箱方法提供了一种不必翻开黑箱就可以研究其内部构造和功能的方法。,17,生鸡蛋里的蛋黄和蛋白是液体，当我们转动鸡蛋后，蛋壳开场旋转，而鸡蛋里面的液体由于惯性的作用，要保持原来的静止状态，所以生鸡蛋旋转起来比较慢。因此旋转快的是熟鸡蛋，旋转慢的是生鸡蛋。,摇、转、看,系统的输入,鸡蛋,黑箱,生或熟,系统的输出,案例：,根据旋转速度怎样判断生熟鸡蛋？,18,小 结：,1、干扰的概念,2、抑制干扰的根本方法,3、反响,4、功能模拟法,5、黑箱方法,19,人有了知识，就会具备各种分析能力，,明辨是非的能力。,所以我们要勤恳读书，广泛阅读，,古人说“书中自有黄金屋。,通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，,培养逻辑思维能力；,通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，,培养文学情趣；,通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。,有许多书籍还能培养我们的道德情操，,给我们巨大的精神力量，,鼓舞我们前进。,20,谢谢观赏！,21,2020/11/5,