控制系统的设计和干扰

1、，第4章控制和设计，第3节简单控制系统设计，第5，5，3节简单控制系统设计，第1节控制系统设计概念p119，控制系统设计是工程设计的特例，因此我们前面学过的设计基本原则仍然适用。第一步：确定控制的目的。例如，使用速度控制系统时，为了获得理想的速度，温度控制系统是为了获得适当的温度等，第二步：确定系统的控制量，即控制系统应该控制什么？一般情况系统的控制目的是该系统的控制量。例如，速度控制系统的控制量是速度。步骤6，6，6，3:建立设计规格，明确系统控制量必须达到的准确度指标。速度有多快，温度有多高，允许的误差有多少等。步骤4:选定控制系统的结构。控制系统分为开环和闭环两种，系统指标(例如控制的准

2、确性、成本等)指导用户选择控制系统类型和闭环控制系统的反馈链路要求。系统执行器通常在此时选择。一旦确认了被脐带箱，就应该选择能有效调节被脐带箱工作的装置作为执行器。步骤5:对系统的各个方面建模。大型复杂控制系统的分析和仿真都取决于模型的构建。步骤7，7，7，6:确定要曹征的参数。无论是模拟模型，还是系统实际实验，都必须指出对系统性能影响最大的一些参数，作为模拟或实验中观察和调整的对象。调整使系统达到最佳性能。最后一步：分析，实验系统性能。调整待决参数系统以达到所需性能后，设计工作将结束。否则，需要修改设计，例如改善系统结构、降低指标要求等。8，8，8，控制系统设计的基本过程：控制目的确定，控制

3、量确定，控制要求(设计指标)确定，系统结构确定，控制器，控制对象，执行机构和反馈链接建模，待定参数确定，分析，实验系统性能，10，(2)确定控制和设计指标，(3)确定系统结构，10，11，(4)选择实施方法，11，12，(5)确定部件模型和关键参数，(6)验证，(2)，(3)协同工作，完成整个设计。12，13，(7)评估设计，完成设计后是否达到了预期目的，可能需要从以下方面进行评估：1、系统安全可靠吗？能根据设计要求工作吗？其他人对你的设计怎么看？整个系统的费用是多少？4、如果你有更多的时间，你会对设计做什么改进？为了你的设计，请写一份使用手册。13，14，3节控制系统的设计过程摘要：1，控制

4、系统的设计概念。第二，控制系统设计过程。第一步：确定控制的目的。第二步：确定系统的控制量，即控制系统应该控制什么？第三步：创建设计规范。明确了系统控制量必须达到的精度指标。步骤4:选定控制系统的结构。第五步：对系统的各个方面建模。步骤6:确定要调整的参数。最后一步：分析，实验系统性能。15，1，干涉对控制功能的影响p125在日常生活中经常发生干涉。例如，在逆风中骑自行车，逆风阻碍自行车的速度，保持速度不变，为了克服这种干扰，必须用力踩踏板。自行车，16，要点：系统行为，控制量变化；引起变化的各种因素。17，控制系统可以具有一个或多个碰撞元素。战士在猛烈的风雨中练习射击，风和雨都是子弹命中精度的

5、干扰因素。控制系统要克服工作过程中的干扰，稳定控制量。空调的温度控制系统是闭环控制系统，可以克服室外温度变化这种干扰，随着室外温度的升高，空调会监测干扰引起的室内温度变化，启动压缩机冷却，克服这种干扰，保持室温稳定。17，18，18，在海上航行的轮船在波浪的影响下摇晃(图4-44)。据资料显示，如果不采取措施，在正常海浪中摇晃的幅度可能达到18。海浪的影响就是作用在船上的扰动。如图4-45所示，轧钢厂轧辊机的速度控制系统在钢板通过轧辊机时发生了巨大的负载变化或干扰，从而降低了轧辊速度。19，请考虑下表所示的控制系统中可能存在哪些干扰因素。载人的数量，摩擦力，重物的质量，外部温度，19，20，电

6、视正常工作时，图像突然剧烈闪烁或画面紊乱，因为这是外部磁场干扰造成的现象。在电视周围放置冰箱，冰箱开始工作时会形成一定范围的磁场，干扰电视上的视频，使画面混乱。另一个例子是，空调工作时向周围空间发射大量电磁波，如果电视与空调非常接近，电磁波会干扰电视图像。此外，电风扇、日光灯等家电也会对电视造成不同程度的磁场干扰，导致电视影像颤抖、波纹等。根据案例分析，电视最不愿意干涉磁场，这种近场家电形成的磁场就是电视正常工作时的干扰因素。克服这些干扰因素的方法是把家电远离电视。20，21，在一般控制系统中，需要克服干扰因素。在某些情况下，可以利用干扰因素达到某种目的。在军事训练中，红色方面利用一定频率的电

7、磁波干扰蓝色方面的信息指挥系统，使其不能正常工作。但是在生产生活中，我们需要以谨慎严谨的态度对待干涉因素的利用。21，22，(2)让我举几个因干扰而影响控制系统的例子。事故和分析，(1)如果发生干涉，开环控制系统和闭环控制系统中哪个干扰影响较小？为什么？答：闭环控制系统的影响较小，因为闭环控制系统可以持续修改控制效果。答：下雨天交通病毒攻击手机，干扰飞机。祝贺你！23，23，2，克服干涉的基本方法p126，由于干涉的性质，可以避免一些干涉，不能避免一些干涉。例：风对正在飞行的飞机、导弹的干涉是不可避免的。对这种干扰，我们只能更加努力提高控制系统的性能。对于某些干涉，可以采取消除、削弱的方法。在室内进行掷镖活动可以消除或减弱风对飞镖飞行的干扰。有些化学反应容易受到温度变化的影响，我们可以让它们在恒温环境下进行。24，3，提高控制系统性能，克