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课件网) 闭环控制系统的干扰与反馈 广东省东莞中学 周熙 一、干扰因素： 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。 在控制系统中，干扰因素可能有一个，也可能有若干个。控制系统在工作过程中必须克服干扰，使被控量稳定。 风对行人行走带来的干扰 行人 应保持的速度 行人速度 风 控制器 执行器 被控对象 输入值 输出量 干扰 反馈环节 控制器 执行器 被控对象 给定量 被控量 干扰 比较器 干扰对控制功能的影响 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 电冰箱所在房间的温度从20度变到32度 把热菜热饭放入电冰箱中 在电冰箱外放一盆冷水 是 是 是 否 马上行动 手机信号对导航信号的干扰 外界光线对投影效果的干扰 病毒对计算机系统的干扰 电磁波对电视的干扰 手机等通信设备对磁卡的干扰 控制系统 干扰因素 自动扶梯的升降控制系统 利用滑轮组提升重物的控制装置 蔬菜大棚的温度控制 下表所列控制系统中，可能存在哪些干扰因素？ 扶梯承载的重量，电机输出电压的波动等 滑轮组的摩擦力等 大棚外的环境温度变化，大棚保温材料的保温性能改变 1、消除干扰，如在飞机上不能使用通信设备 2、减弱干扰，如电视在使用时要远离其他电子设备 3、提高控制系统功能，如采用闭环控制系统 克服干扰的基本方法： 控制系统在工作过程中必须克服干扰，使被控量稳定 电子干扰机 在一般控制系统中，干扰因素是需要克服的，而在有些情况下，却可以利用干扰因素实现某种目的。 竞技比赛 克服对本控制系统产生的干扰因素。 克服干扰因素 利用干扰因素 在特定的情况下，通过一定的手段对其他控制系统施加干扰。 主体不同 思考与分析 在出现干扰的情况下，开环控制系统和闭环控制系统哪种受干扰的影响小？为什么？ 闭环控制系统受影响较小，因为闭环控制系统能不断修正控制效果。 二、反馈 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。 被控对象 控制量 给定量 控制器 执行器 检测装置 比较器 + - 被控量 体育课投篮时，第一次投掷，由于用力太大，篮球碰到篮板上弹了回来，第二次投掷，减小了用力，由于用力太小，篮球没有碰到篮圈。第三次投掷，吸取前两次投掷的经验，终于投中了。 工作过程： 篮球实际投掷的位置 篮圈的位置 控制器 大脑 执行器手 被控对象篮球 + 检测装置（眼睛） - 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，称为反馈方法。 案例分析 马上行动： 分析“穿针引线”的动作过程，并补充一个适当的事例填写下表 事例 输入 检测装置 输出 “穿针引线” 针的位置 人的眼睛 线与针孔的对准 飞镖实际投掷的位置 投掷飞镖 靶的位置 人的眼睛 闭环控制系统的工作过程 把系统的输出量返回到输入端并对控制过程产生影响的控制系统叫闭环控制系统。 从反馈来看，闭环控制系统就是指在系统的输入端与输出端之间存在反馈回路，输出量对控制过程产生影响的控制系统。 被控对象 控制量 给定量 控制器 执行器 检测装置 比较器 + - 被控量 闭环控制系统的工作过程 闭环控制系统的核心是通过反馈来减少被控量（输出量）的偏差。所以一个闭环控制系统，能够克服外界干扰，使被控量控制在给定值附近。 设定 温度 干扰 电冰箱 冰箱内 温度 控制 装置 制冷 装置 制冷量 温度传感器 比较器 闭环控制系统与开环控制系统的比较 系统 开环控制系统 闭环控制系统 能否自动调整和补偿 控制精度 结构 适用场合 不能 能 比较低 高 简单 相对复杂 控制精度要求不高而系统本身的元件又比 ... ...
