第四章控制与设计44中干扰

第四章 控制与设计第四节控制中的干扰什么是干扰因素各种电器设备对电视机的干扰.干扰因素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。干扰因素应保持的速度自行车行使的速度给定量被控量风逆风、顺风、雨水、人……干扰因素可能一个，也可能若干个。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。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是电冰箱所在房间的温度从20度变到32度是把热菜热饭放入电冰箱中是在电冰箱外放一盆冷水否下表所列控制系统中，可能存在哪些干扰因素？控制系统干扰因素自动扶梯的升降控制系统电机输出电压的波动等、齿轮间的摩擦力等利用滑轮组提升重物的控制装置滑轮组的摩擦力等认真学习（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）课堂纪律、周围环境、老师的态度与水平、家庭环境、朋友等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。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。对人脑的模拟可以通过模拟，进行技术设计，从而使有些不易实现的技术设计得

以设计成功。探究：功能模拟方法对技术设计有何意义？2.黑箱方法同们学听说过“大脑之谜”吗？这可是在科学研究史上长期以来没有得到圆满解答的难题。思维究竟是怎样从物质中产生出来的？大脑功能的具体活动机制又是什么？要解答这一系列问题可不是一件容易的事。人们可以用物理上的分割法，研究物质的结构

和属性；也可以用化学分解和合成的方法来了

解不同物质的成分。但这些方法，对研究大脑

的思维功能却鞭长莫及，因为即使按这些方法

的要求，将大脑打开，解剖分析，也只能是对

失去思维功能的大脑物质的认识。这样，在科

学研究面前，大脑的思维过程就是一个只见其

外观和表现，而无法深入其内在了解其机制的

难题。它就像一个不能打开的箱子一样，里面

的一切对于我们来说都是黑乎乎的，一无所知，我们称之为黑箱。所谓黑箱方法，指的是当一个系统内部结构不清楚时，利用外部观察和试验方法，获得系统（即黑箱）的输入——输出特性；再根据这种信息，在不打开“黑箱”的情况下，研究其功能和属性，探索其构造和机理的一种科学方法。它是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。黑箱方法的道理并不神秘，在我们的日常生活中，人们都在自觉或不自觉地运用这种方法。人们虽然不懂得电视机内部构造和机理，却知道按哪个开关打开它，调整哪些开关可以得到清晰稳定的画面效果等。这些都是我们运用黑箱方法的具体体现。黑箱方法最典型的应用是中医看病。中医看病，主要是通过“望、

闻、问、切”等外部观察作出诊断，开方抓药。有时遇到疑难杂症没有

把握时，可以先投以试探性的药物，观察病人的反应，并随时增减药物，观其疗效，一旦抓住病症就大胆对

症下药。这种从人体的输入特征入

手，实施“辩证论治”的方法正是

黑箱方法的精髓所在。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。中医“望闻问切”挑西瓜列举黑箱方法应用的例子，并填写下表。马上行动：P116黑箱方法应用的例子输入输出需要了解的情况判断生熟鸡蛋摇、转、看生或熟旋转速度中医诊断病情望、闻、问、切是否健康气色、舌苔、脉