闭环控制系统的干扰与反馈
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文档简介
(共24张PPT)
干扰因素
反馈
功能模拟方法
黑箱方法
3、熟悉闭环控制系统的工作过程
4、了解功能模拟方法和黑箱方法在控制系统中的应用
2、熟悉闭环控制系统中反馈环节的作用。
1、能结合案例找出影响简单控制系统运行的主要干扰因素，并作分析。
第三节 闭环控制系统中的干扰与反馈
西安警方摧毁一用高科技手段作案的犯罪团伙。这个盗窃团伙在西安盗窃机动车价值达300余万元。据交代，作案用的“干扰器”是花了5000元买回来的。这种干扰器使用很简单，当车主遥控锁门时，对着汽车按住干扰器按钮，干扰器就会发射一种电磁波，干扰遥控钥匙的电子信号，使车门无法上锁。
事件一：
出现杂色的线
事件二：
1999年7月11日，某航班准备在广州白云机场降落时，出现了约80的航道偏离现象机长发现这一情况后，立即通知乘务员检查客舱。结果发现有四五位旅客正在使用移动电话。在乘务员上前制止后。飞机才在着陆前恢复了正常航道。
因此，在飞机上不能使用手机及其他电子类产品。
事件三：
1、干扰因素
通俗地讲：扰干因素就是对控制系统
的行为造成影响的因素。
在控制系统中，除输入量（给定值）外，引起被控量变化的各种因素称为干扰因素。
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？
马上行动：P108
⑴开电冰箱门； ⑵电冰箱所在房间的温度从20℃变到32℃； ⑶把热菜或热饭放入电冰箱中； ⑷在电冰箱设定温度从2度变到5度。
是
是
是
非
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
环境干扰因素：
人为干扰因素：
校外汽车的喇叭声、叫卖声、夏天高温等
信息战中，利用电磁波对敌方信息系统进行干扰
干扰的利用
利用基因干扰疗法治疗顽固疾病
干扰的利用
找出干扰源，
切断干扰
一般的控制系统中，我们还是要想办法克服干扰
克服干扰的基本方法：
1、消除干扰：
飞机导航系统
手机信号
GPS信号
航线
X
2、减弱干扰
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馈。
反馈
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
什么是反馈
案例分析：投篮
许宁在体育课上练习立定投篮时，发生了这样的情况：
第一次投掷，由于用力太大，篮球碰到篮板上弹了回来，没有命中。
第二持投掷，他吸取了第一次的经验，减小了用力，但由于用力过小，篮球没有碰到篮圈。
第三次投掷，他吸取了前两次的
经验，终于投中了。
案例分析：投篮
投篮的工作过程的描述：
篮圈的
位置
＋
大脑
手
篮球
实际投
掷的位置
眼睛
－
反馈使工作过程形成闭环：
检测
比较
运算
操作
检测
如此反复
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。
马上行动:P111
事例 输入 检测装置 输出
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
击中实际位置
花房实际温度
如图为水箱水位自动控制系统。水位低时，浮球检测出通过杠杆反馈到连杆机构打开进水阀进水，当水位达到给定水位时，水位偏差时零，进水阀关闭。可见水箱水位由于受到某些因素的干扰而发生变化时，通过浮球、连杆机构、进水阀控制进水管的流量来稳定水位的变化。请回答如下问题：
（１）水箱水位控制
系统的主要干扰因素
有哪些（写出两个）？
这些干扰因素对系统
有怎样的影响？
课堂练习
（２）请补充完整水箱水位控制系统的方框图
设定的
水位
（连杆机构）
（进水阀）
（水箱）
（实际
水位)
检测装置
（浮球）
比较器
干扰
给定量 控制器 执行器 被控对象 被控量
练一练：
控制
现象 输入量 控制器 执行器 被控
对象 输出量 检测
装置
人投
飞镖
电冰箱的控制
靶中心
位置
大脑
手
飞镖
飞镖投的实际位置
眼睛
设定的
温度
压缩机
冰箱
实际温度
温度传感器
电子电路
人投飞镖的控制过程
靶心的
位置
大脑
手
飞镖
飞镖的
实际位置
眼睛
比较器
设定的
水位
机械控
制部件
阀门
水箱中
的水
实际水位
浮球或
液位传感器
比较器
抽水马桶水位自动控制系统工作过程
干扰
干扰因素
反馈
功能模拟方法
黑箱方法
3、熟悉闭环控制系统的工作过程
4、了解功能模拟方法和黑箱方法在控制系统中的应用
2、熟悉闭环控制系统中反馈环节的作用。
1、能结合案例找出影响简单控制系统运行的主要干扰因素，并作分析。
第三节 闭环控制系统中的干扰与反馈
西安警方摧毁一用高科技手段作案的犯罪团伙。这个盗窃团伙在西安盗窃机动车价值达300余万元。据交代，作案用的“干扰器”是花了5000元买回来的。这种干扰器使用很简单，当车主遥控锁门时，对着汽车按住干扰器按钮，干扰器就会发射一种电磁波，干扰遥控钥匙的电子信号，使车门无法上锁。
事件一：
出现杂色的线
事件二：
1999年7月11日，某航班准备在广州白云机场降落时，出现了约80的航道偏离现象机长发现这一情况后，立即通知乘务员检查客舱。结果发现有四五位旅客正在使用移动电话。在乘务员上前制止后。飞机才在着陆前恢复了正常航道。
因此，在飞机上不能使用手机及其他电子类产品。
事件三：
1、干扰因素
通俗地讲：扰干因素就是对控制系统
的行为造成影响的因素。
在控制系统中，除输入量（给定值）外，引起被控量变化的各种因素称为干扰因素。
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？
马上行动：P108
⑴开电冰箱门； ⑵电冰箱所在房间的温度从20℃变到32℃； ⑶把热菜或热饭放入电冰箱中； ⑷在电冰箱设定温度从2度变到5度。
是
是
是
非
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
环境干扰因素：
人为干扰因素：
校外汽车的喇叭声、叫卖声、夏天高温等
信息战中，利用电磁波对敌方信息系统进行干扰
干扰的利用
利用基因干扰疗法治疗顽固疾病
干扰的利用
找出干扰源，
切断干扰
一般的控制系统中，我们还是要想办法克服干扰
克服干扰的基本方法：
1、消除干扰：
飞机导航系统
手机信号
GPS信号
航线
X
2、减弱干扰
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馈。
反馈
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
什么是反馈
案例分析：投篮
许宁在体育课上练习立定投篮时，发生了这样的情况：
第一次投掷，由于用力太大，篮球碰到篮板上弹了回来，没有命中。
第二持投掷，他吸取了第一次的经验，减小了用力，但由于用力过小，篮球没有碰到篮圈。
第三次投掷，他吸取了前两次的
经验，终于投中了。
案例分析：投篮
投篮的工作过程的描述：
篮圈的
位置
＋
大脑
手
篮球
实际投
掷的位置
眼睛
－
反馈使工作过程形成闭环：
检测
比较
运算
操作
检测
如此反复
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。
马上行动:P111
事例 输入 检测装置 输出
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
击中实际位置
花房实际温度
如图为水箱水位自动控制系统。水位低时，浮球检测出通过杠杆反馈到连杆机构打开进水阀进水，当水位达到给定水位时，水位偏差时零，进水阀关闭。可见水箱水位由于受到某些因素的干扰而发生变化时，通过浮球、连杆机构、进水阀控制进水管的流量来稳定水位的变化。请回答如下问题：
（１）水箱水位控制
系统的主要干扰因素
有哪些（写出两个）？
这些干扰因素对系统
有怎样的影响？
课堂练习
（２）请补充完整水箱水位控制系统的方框图
设定的
水位
（连杆机构）
（进水阀）
（水箱）
（实际
水位)
检测装置
（浮球）
比较器
干扰
给定量 控制器 执行器 被控对象 被控量
练一练：
控制
现象 输入量 控制器 执行器 被控
对象 输出量 检测
装置
人投
飞镖
电冰箱的控制
靶中心
位置
大脑
手
飞镖
飞镖投的实际位置
眼睛
设定的
温度
压缩机
冰箱
实际温度
温度传感器
电子电路
人投飞镖的控制过程
靶心的
位置
大脑
手
飞镖
飞镖的
实际位置
眼睛
比较器
设定的
水位
机械控
制部件
阀门
水箱中
的水
实际水位
浮球或
液位传感器
比较器
抽水马桶水位自动控制系统工作过程
干扰