機(jī)械工程控制基礎(chǔ)熊良才課件

1、制作：華中科技大學(xué)熊良才、吳波、陳良才控制：施加某種操作于對(duì)象，使其產(chǎn)生所期望的行為。圖1.1 蒸汽機(jī)離心調(diào)速器一、概述制作：華中科技大學(xué)熊良才、吳波、陳良才自動(dòng)控制：由控制裝置自動(dòng)完成，無需人的參與。圖1.2 液位人工控制圖1.3 液位自動(dòng)控制檢測偏差實(shí)施控制消除偏差制作：華中科技大學(xué)熊良才、吳波、陳良才控制的三要素控制對(duì)象控制目標(biāo)控制手段（裝置、算法等）制作：華中科技大學(xué)熊良才、吳波、陳良才二、機(jī)械工程控制輪研究對(duì)象與任務(wù)例：彈簧-質(zhì)量-阻尼單自由度系統(tǒng)(a)(b)初始狀態(tài)：系統(tǒng)固有特性：外界作用：與外界的關(guān)系：系統(tǒng)的輸出：初始狀態(tài)、系統(tǒng)固有特性、外界作用、與外界的關(guān)系等四大因素決定系統(tǒng)響

2、應(yīng)制作：華中科技大學(xué)熊良才、吳波、陳良才例1. 控制原理：負(fù)載減小，使w增加反饋：系統(tǒng)的輸出不斷地、直接或間接地、全部或部分地返回，并作用于系統(tǒng)。離心機(jī)構(gòu)滑套上移液壓滑閥上移，動(dòng)力活塞下移，離心滑套下移滑閥回復(fù)中位，w回到設(shè)定值油門關(guān)小，w減小w反過來對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生作用制作：華中科技大學(xué)熊良才、吳波、陳良才例2. 加工過程刀具刀架系統(tǒng)r切削運(yùn)動(dòng)s-a切削+力y+理想零件加工過程示意圖零件制作：華中科技大學(xué)熊良才、吳波、陳良才例3. 制作：華中科技大學(xué)熊良才、吳波、陳良才 外反饋(反饋控制)：附加反饋控制裝置引起信息交互內(nèi)反饋：制作：華中科技大學(xué)熊良才、吳波、陳良才 負(fù)反饋：輸出(被控量)偏離設(shè)定值

3、(目標(biāo)值)時(shí)，反饋?zhàn)饔檬馆敵銎x程度減小，并力圖達(dá)到設(shè)定值。如：離心調(diào)速系統(tǒng) 液面控制 動(dòng)物捕食 火炮自動(dòng)瞄準(zhǔn) 學(xué)習(xí)和工作中的負(fù)反饋 。檢測偏差實(shí)施控制糾正偏差 正反饋： 輸出偏離初始值（或穩(wěn)定值）時(shí)，反饋?zhàn)饔檬馆敵銎x程度加劇如：三極管 倒立擺 疾病、火藥爆炸、熱核反應(yīng) 學(xué)習(xí)和工作中的正反饋 。反饋的作用：加劇偏離反饋的作用：消除偏離制作：華中科技大學(xué)熊良才、吳波、陳良才以發(fā)動(dòng)機(jī)離心調(diào)速系統(tǒng)為例被控對(duì)象：發(fā)動(dòng)機(jī)被控量：轉(zhuǎn)速w被控量的目標(biāo)值設(shè)定：預(yù)緊彈簧四、反饋控制系統(tǒng)的組成控制信息傳遞與反饋：控制方框圖：給定比較放大執(zhí)行測量控制對(duì)象控制部分被控部分制作：華中科技大學(xué)熊良才、吳波、陳良才反饋控

4、制系統(tǒng)的組成特點(diǎn)：利用偏差控制系統(tǒng)的輸出基本物理量：被控量、給定量、控制量、擾動(dòng)量被控量：(即系統(tǒng)的輸出量),表征被控對(duì)象運(yùn)動(dòng)規(guī)律 xb給定量系統(tǒng)的輸入量或被控對(duì)象理想狀態(tài)(控制目標(biāo)) xi控制量：直接作用于被控對(duì)象的物理量，即被控對(duì)象的輸入量擾動(dòng)量：所有使被控對(duì)象狀態(tài)偏離給定值的量 制作：華中科技大學(xué)熊良才、吳波、陳良才對(duì)控制系統(tǒng)，可從不同的角度分類1.按反饋情況開環(huán)控制系統(tǒng)：系統(tǒng)沒有反饋回路，輸出對(duì)系統(tǒng)無控制作用。如：步進(jìn)驅(qū)動(dòng)的數(shù)控機(jī)床、普通洗衣機(jī) 家用電烤箱、微波爐、普通電風(fēng)扇五、控制系統(tǒng)的分類制作：華中科技大學(xué)熊良才、吳波、陳良才閉環(huán)控制系統(tǒng)：有反饋回路，輸出對(duì)系統(tǒng)有控制作用。如：前例

5、中的離心調(diào)速系統(tǒng) 伺服驅(qū)動(dòng)的數(shù)控機(jī)床 恒溫箱(冰箱、空調(diào)) 人騎自行車1.按反饋情況制作：華中科技大學(xué)熊良才、吳波、陳良才自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)(恒值系統(tǒng))：系統(tǒng)的輸出保持常量。如：離心調(diào)速系統(tǒng)、恒溫箱、液面控制等 為閉環(huán)系統(tǒng)隨動(dòng)系統(tǒng)：系統(tǒng)的輸出相應(yīng)于輸入按任意規(guī)律變化。如：炮瞄雷達(dá)系統(tǒng)、仿形加工、動(dòng)物捕食等多為閉環(huán)系統(tǒng)程序控制系統(tǒng)：系統(tǒng)的輸出按預(yù)定程序變化。如：數(shù)控機(jī)床、全自動(dòng)洗衣機(jī)等開環(huán)或閉環(huán)系統(tǒng)2. 按輸出量的變化規(guī)律分制作：華中科技大學(xué)熊良才、吳波、陳良才連續(xù)控制系統(tǒng)離散控制系統(tǒng)線性控制系統(tǒng)非線性控制系統(tǒng)定常系統(tǒng)時(shí)變系統(tǒng)位移控制系統(tǒng)溫度控制系統(tǒng)速度控制系統(tǒng)3. 按信號(hào)類型分4. 按線性性質(zhì)分5.

6、 按時(shí)變情況分6. 按被控量分制作：華中科技大學(xué)熊良才、吳波、陳良才系統(tǒng)的穩(wěn)定性系統(tǒng)正常工作的首要條件六、對(duì)控制系統(tǒng)的基本要求系統(tǒng)的穩(wěn)定性系統(tǒng)恢復(fù)平衡狀態(tài)的能力穩(wěn)定性好，則系統(tǒng)恢復(fù)平衡狀態(tài)的能力強(qiáng)系統(tǒng)的快速性快速性好，則消除偏差快，或調(diào)整時(shí)間短。系統(tǒng)的準(zhǔn)確性準(zhǔn)確性好，則調(diào)整過程結(jié)束后，輸出值與期望值偏差小制作：華中科技大學(xué)熊良才、吳波、陳良才參考習(xí)題制作：華中科技大學(xué)熊良才、吳波、陳良才制作：華中科技大學(xué)熊良才、吳波、陳良才制作：華中科技大學(xué)熊良才、吳波、陳良才制作：華中科技大學(xué)熊良才、吳波、陳良才制作：華中科技大學(xué)熊良才、吳波、陳良才制作：華中科技大學(xué)熊良才、吳波、陳良才制作：華中科技大學(xué)熊

7、良才、吳波、陳良才制作：華中科技大學(xué)熊良才、吳波、陳良才制作：華中科技大學(xué)熊良才、吳波、陳良才制作：華中科技大學(xué)熊良才、吳波、陳良才制作：華中科技大學(xué)熊良才、吳波、陳良才制作：華中科技大學(xué)熊良才、吳波、陳良才制作：華中科技大學(xué)熊良才、吳波、陳良才制作：華中科技大學(xué)熊良才、吳波、陳良才制作：華中科技大學(xué)熊良才、吳波、陳良才制作：華中科技大學(xué)熊良才、吳波、陳良才制作：華中科技大學(xué)熊良才、吳波、陳良才制作：華中科技大學(xué)熊良才、吳波、陳良才制作：華中科技大學(xué)熊良才、吳波、陳良才制作：華中科技大學(xué)熊良才、吳波、陳良才制作：華中科技大學(xué)熊良才、吳波、陳良才制作：華中科技大學(xué)熊良才、吳波、陳良才制作：華中科技大學(xué)熊良才、吳波、陳良才制作：華中科技大學(xué)熊良才、吳波、陳良才制作：華中科技大學(xué)熊良才、吳波、陳良才制作：華中科技大學(xué)熊良才、吳波、陳良才制作：華中科技大學(xué)熊良才、吳波、陳良才制作：華中科技大學(xué)熊良才、吳波、陳良才制作：華中科技大學(xué)熊良才、吳波、陳良才制作：華中科技大學(xué)熊良才、吳波