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文档简介

1、第四单元 控制与设计 第三节 闭环控制系统的干扰,云南省宁蒗县第一中学 陈天顺,一）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（interference）因素。,案例一：逆风中骑自行车,案例二：飞机飞行。,结论：在控制系统中，干扰因素一定有，可能有一个，也可能有若干个。,扩展讨论：,生活中还有哪些例子说明“闭环控制系统的干扰是存在的，是不可避免的”？,马上行动：,在电冰箱的温度控制系统中，下列情况是否属于影响其温度控制的干扰因素？,（1）开电冰箱门。,外面热气进入冰箱将会引起箱内温度变化，属于干扰因素。,（2）电冰箱所在房间的

2、温度从20变到32,属于干扰因素。,（3）把热菜或热饭放入电冰箱中。,属于干扰因素。,严格说这也会引起环境温度的变化，但这种变化一般有利于冰箱实现目标，不属于干扰因素。,（4）在冰箱外放一盆冷水。,思考：在下表所列控制系统中，可能存在哪些干扰因素？,扶梯承载的重力、电机输出电压的波动、齿轮间的摩擦力等。,滑轮组的摩擦力、电机电源的波动等、绳子和滑轮，重物的重力。,外部环境温度的变化、大棚保温材料的保温性能产生变化等、植物排放的二氧化碳，温室效应。,案例分析： 电视机的工作。,电视机出现画面紊乱的现象往往是由于受到外界磁场干扰。,比如：近距离摆放的电冰箱、空调器、电风扇、日光灯等等。他们就是电视

3、机正常工作的干扰因素。 克服这些干扰的办法就是将家用电器远离电视机放置。,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,3.干扰因素的特点：,（1）干扰既存在于闭环控制中，也存在于开环控制中。,声控灯开环控制，除输入的声音外，其他声音就是其干扰因素；空调房的温度控制属于闭环控制，室外环境温度的变化就是它的干扰因素。,（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）。,（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。,屏蔽器的使用是为了创建一个公平公正安静的环境

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