闭环控制系统的干扰与反馈素材优质精选课件

回顾上节内容:任何一种控制的实现，都要通过若干个环节，这些环节就构成了一个系统，称为控制系统。控制器被控对象执行器控制系统输入输出1.什么是控制系统？回顾上节内容:任何一种控制的实现，都要通过若干个环节，这些环1回顾上节内容:2.什么是开环控制系统？控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响，这种控制系统称为开环控制系统输入量输出量控制器被控对象执行器控制量X回顾上节内容:2.什么是开环控制系统？控制系统的输出量不对2回顾上节内容: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称为闭环控制系统输出量输入量被控对象控制器执行器控制量×检测装置比较器3.什么是闭环控制系统？回顾上节内容:系统的输出量返回到输入端并对控制过程产生影响的3干扰因素出现杂色的线干扰因素出现杂色的线4干扰因素外界光线对投影效果的干扰干扰因素外界光线对投影效果的干扰5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控制系统输入量产生变化的输出量一、什么是干扰（interference）？干扰因素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6干扰因素自行车应保持的速度行车速度骑自行车时所受到的干扰风、雪改变了的速度干扰因素自行车应保持的速度行车速度骑自行车时所受到的干扰风、7干扰因素机器人直线向前行进障碍物保持直线行进直线行进机器人受到的干扰行进方向的改变干扰因素机器人直线向前行进障碍物保持直线行进直线行进机器人受8干扰因素飞机导航系统GPS信号在飞机上，我们能使用手机吗？手机信号原始航线改变了的航线干扰因素飞机导航系统GPS信号在飞机上，我们能使用手机吗？手9干扰因素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

是是是否马上行动干扰因素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10干扰因素思考在下表所列控制系统中，可能存在哪些干扰因素？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棚外的温度变化、保温材料的保温性能改变等干扰因素思考在下表所列控制系统中，可能存在哪些干扰因素？控制11干扰因素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、早自修包子的气味等校外汽车的喇叭声、夏天34℃高温等环境干扰因素：人为干扰因素：干扰因素我们在上课学习的过程中，12干扰因素科学实验证明，如果人长时间处在没有声音，没有外界环境的干扰，人听觉会失常，饥渴，并可能造成人的失语状态，甚至会让人发疯，就像噪音能让人发狂一样。思考：如果没有干扰，行不行？思考干扰因素科学实验证明，如果人长时间处在没有声音，没有外界环境13干扰因素干扰的利用干扰的利用信息战中，利用电磁波对敌方信息系统进行干扰利用基因干扰疗法治疗顽固疾病干扰因素干扰的利用干扰的利用信息战中，利用电磁波对利用基因干14干扰因素在一般控制系统中，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。电子干扰战干扰因素在一般控制系统中，干扰因素是需要克服的，而在15干扰因素控制器执行器被控对象给定值被控量干扰反馈环节控制器执行器被控对象给定值被控量干扰比较器干扰对控制功能的影响干扰因素控制器执行器被控对象给定值被控量干扰反馈环节控制器执16利用基因干扰疗法治疗顽固疾病反馈在我们控制系统中是普遍存在的，闭环控制中必定存在反馈开环控制系统：给定环节“模型”模拟“原型”的功能和行为的方法。一、什么是干扰（interference）？什么是闭环控制系统？开环、闭环系统都存在干扰。一个闭环控制系统，能够克服外界干扰，使控制量控制在给定值附近。被控对象（篮球实际投掷的位置）（2012年3月浙江高考）下列选项中不属于功能摸拟法的是（2011年3月浙江高考）监控摄像系统（如图所示）被广泛用于记录道路交通实时图像信息。（2）实际位移量与设定位移量的闭环控制系统：给定环节、比较环节、检测环节。开环控制系统与闭环控制系统区别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。干扰有坏处，也有好处。开环控制系统与闭环控制系统区别在控制系统中，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“模型”模拟“原型”的功能和行为的方法。①供水水箱的水位自动控制系统干扰因素思考与分析

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。雨天交通病毒攻击手机干扰飞机利用基因干扰疗法治疗顽固疾病干扰因素思考与分析在出现干扰17干扰因素综合分析

闭环控制系统比开环控制系统具有更好的抗干扰能力，那么是否都应该用闭环控制代替开环控制？

是否采用闭环控制主要看对控制系统的要求（如成本、控制要求）。

例子：空调和风扇的使用选择干扰因素综合分析闭环控制系统比开环控制系统具有更好的抗18干扰因素克服的基本方法：电视信号传输过程中往往采用铁壳屏蔽的分支器找出干扰源，切断干扰1、消除干扰2、减弱干扰飞机导航系统手机信号GPS信号航线X干扰因素克服的基本方法：电视信号传输过程中往往采用找出干扰源19干扰因素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。控制系统控制器被控对象执行器输入输出检测装置干扰的利用什么是反馈呢？克服的基本方法：干扰因素3.我们也可以加强控制系统的性能来提高抗干扰能力。20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，就是反馈例如：投篮工作过程：给定量（篮圈的位置）控制器（大脑）执行器（手）被控对象（篮球）+被控对象（篮球实际投掷的位置）检测装置（眼睛）-二、反馈的含义反馈控制系统中，将输出量通过适当的检测装置返回到输入端并与输21反馈二、反馈的含义反馈在我们控制系统中是普遍存在的，闭环控制中必定存在反馈思考：还有哪些控制系统中存在反馈？控制系统有无反馈定时红绿灯无电饭煲恒温温室有有反馈二、反馈的含义反馈在我们控制系统中是普遍存在的，闭环控制22反馈马上行动事例输入检测装置输出投掷飞镖线的位置线与针孔对准人的眼睛人的眼睛靶的位置(期望值)人的眼睛飞镖实际投掷的位置篮圈的位置篮球实际投掷的位置投篮“穿针引线”花房恒温自动控制设定的温度温度检测装置花房温度反馈马上行动事例输入检测装置输23反馈闭环控制系统的工作过程

闭环控制系统是指在系统的输出端与输入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。

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。反馈闭环控制系统的工作过程闭环控制系统是指在24反馈案例分析：水位自动调节过程：水箱水箱中的水位给定水位电气控制阀门水流量浮球比较器干扰①供水水箱的水位自动控制系统反馈案例分析：水位自动调节过程：水箱水箱中给定电气阀门水流量25反馈案例分析：炉温的调节过程：加热炉炉内温度给定温度微机控制加热器热量热电偶比较器干扰②加热炉的温度自动控制系统反馈案例分析：炉温的调节过程：加热炉炉内给定微机加热热量热电26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。②加热炉的温度自动控制系统开环控制系统与闭环控制系统区别闭环控制系统与开环控制系统的比较反馈：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。开环控制系统：给定环节一、什么是干扰（interference）？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称为闭环控制系统B、通过脑电波检查诊断病人大脑的状况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。一个闭环控制系统，能够克服外界干扰，使控制量控制在给定值附近。①供水水箱的水位自动控制系统反馈在我们控制系统中是普遍存在的，闭环控制中必定存在反馈开环控制系统：有偏差靠人工控制什么是闭环控制系统？闭环控制系统：有正向通道和反馈通道。对于监控摄像系统，下列环境因素中不属于干扰因素的是（）开环控制系统与闭环控制系统区别闭环控制系统的工作过程反馈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。反馈环节控制器执行器被控对象给定值被控量干扰比较器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。反27总结：开环控制系统与闭环控制系统区别1、信号传输通道的差别：开环控制系统：只有正向传输通道，闭环控制系统：有正向通道和反馈通道。2、系统结构的差别：开环控制系统：给定环节闭环控制系统：给定环节、比较环节、检测环节。3、控制方式的差别:

开环控制系统：有偏差靠人工控制闭环控制系统：对被控对象进行自动控制。总结：开环控制系统与闭环控制系统区别1、信号传输通道的差别28总结：闭环控制系统与开环控制系统的比较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相对低高相对简单相对复杂控制精度要求不高而系统本身的元件又比较稳定的场合要求高精度和可靠性的场合总结：闭环控制系统与开环控制系统的比较开环控制系统闭环控制系29功能模拟方法功能模拟法：以功能和行为的相似性为基础，用“模型”模拟“原型”的功能和行为的方法。功能模拟方法功能模拟法：以功能和行为的相似性为基础，用“模型30功能模拟方法以功能和行为的相似性为基础，用“模型”模拟“原型”的功能和行为的方法，就是功能模拟法。功能模拟方法是由美国数学家维纳提出的，他揭示了机器中的通信和控制机能与人的神经、感觉机能的共同规律。功能模拟法为仿生学、人工智能等学科提供了科学方法。功能模拟方法以功能和行为的相似性为基础，用“模型”模拟“31黑箱方法你是怎样挑选西瓜的？西瓜看、听、拍生或熟黑箱方法你是怎样挑选西瓜的？西瓜看、听、拍生或熟32黑箱方法

在生活中，有时我们需要认识对象的内部无法打开或不便打开，这时，可以通过观测和考察它的输入与输出的关系来推测其内部的特性和功能。黑箱方法就是通过观测黑箱外部输入信息（外界对黑箱的影响）和输出信息（黑箱对外界的反应），以研究和认识其功能、特性、结构、机理的科学方法。控制系统系统的输入系统的输出黑箱方法在生活中，有时我们需要认识对象的内部无法打开或不33黑箱方法列举黑箱方法应用的例子，并填写下表。黑箱方法应用的例子输入输出需要了解的情况判断生熟鸡蛋摇、转、看生或熟旋转速度中医诊断病情望、闻、问、切是否健康气色、舌苔、脉搏等B超探测胎儿性别B型超声波超声图象胎儿性别了解计算机的基本性能运行应用程序计算机的反应计算机基本性能的好坏黑箱方法列举黑箱方法应用的例子，并填写下表。黑箱方法应用的例34黑箱方法黑箱方法便于研究那些既不能打开又不能从外部直接观察其内部状态的系统；便于研究规模庞大，结构复杂，因素繁多，功能错综的系统。如生态系统，经济系统，社会系统等。黑箱方法从综合的角度为人们提供了一条认识事物的重要途径。黑箱方法黑箱方法便于研究那些既不能打开又不能从外部直接观察其35干扰因素：除输入量（给定量）以外，引起被控量变化的各种因素干扰有坏处，也有好处。干扰来自环境，也可能来自人为；系统的各个环节都可能被干扰；开环、闭环系统都存在干扰。反馈：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。闭环控制系统存在反馈，开环控制系统没有反馈。闭环控制系统的工作过程闭环控制系统的核心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。一个闭环控制系统，能够克服外界干扰，使控制量控制在给定值附近。功能模拟方法和黑箱方法：⑴功能模拟法：以功能和行为的相似性为基础，用“模型”模拟“原型”的功能和行为的方法。闭环控制系统设计就是一种功能模拟法，模拟人的控制功能。⑵黑箱方法：把系统看作黑箱，通过对系统输入与输出关系的研究，进而推断出系统内部结构及其功能的方法。例如：医学B超检测。小结：干扰因素：除输入量（给定量）以外，引起被控量变化的各种因素小36“模型”模拟“原型”的功能和行为的方法。反馈：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。①供水水箱的水位自动控制系统计算机基本性能的好坏闭环控制系统：给定环节、比较环节、检测环节。对于监控摄像系统，下列环境因素中不属于干扰因素的是（）开环控制系统与闭环控制系统区别列举黑箱方法应用的例子，并填写下表。把热菜热饭放入电冰箱中校外汽车的喇叭声、夏天34℃高温等黑箱方法从综合的角度为人们提供了一条认识事物的重要途径。①供水水箱的水位自动控制系统一个闭环控制系统，能够克服外界干扰，使控制量控制在给定值附近。“模型”模拟“原型”的功能和行为的方法。科学实验证明，如果人长时间处在没有声音，没有外界环境的干扰，人听觉会失常，饥渴，并可能造成人的失语状态，甚至会让人发疯，就像噪音能让人发狂一样。一、什么是干扰（interference）？一个闭环控制系统，能够克服外界干扰，使控制量控制在给定值附近。（2011年3月浙江高考）监控摄像系统（如图所示）被广泛用于记录道路交通实时图像信息。校外汽车的喇叭声、夏天34℃高温等B、通过脑电波检查诊断病人大脑的状况（2011年3月浙江高考）监控摄像系统（如图所示）被广泛用于记录道路交通实时图像信息。对于监控摄像系统，下列环境因素中不属于干扰因素的是（）A噪声B浓雾C闪电D沙尘练习答案：A“模型”模拟“原型”的功能和行为的方法。（2011年3月浙江37如图所示是数控机床的位置控制系统示意图。检测装置检测机床工作台的实际位移，并将该位移值传输给数控装置与设定位移量进行比较，数控装置根据比较的偏差值控制伺服装置运动，驱动机床工作台到达指定的位置。（1）根据示意图及其描述，在控制系统框图中“▲”处填写相应的内容。（2）实际位移量与设定位移量的比较是由▲完成的(从①检测装置；②数控装置；③输入装置；④伺服装置中选择一项，将序号填在“▲”处)。练习设定位移值伺服装置机床实际位移值②2011年9月浙江省高考检测装置如图所示是数控机床的位置控制系统示意图。检测装置检测机床工作38（2012年3月浙江高考）下列方法中不属于黑箱方法的是A、用仪器测试集成电路输出信号判断集成电路的功能B、通过脑电波检查诊断病人大脑的状况C、列车司机用锤子敲击车轮，通过声音判断有无故障D、通过胃镜检查诊断病人的胃部疾病练习答案：D黑箱方法是通过对系统输入与输出关系的研究，进而推断出系统内部结构及其功能的方法，不需要直接考查其内部结构（2012年3月浙江高考）下列方法中不属于黑箱方法的是练习答39（2012年3月浙江高考）下列选项中不属于功能摸拟法的是练习答案：D功能模拟法是以功能和行为的相似性为基础，用“模型”模拟“原型”的功能和行为的方法。（2012年3月浙江高考）下列选项中不属于功能摸拟法的是练习40谢谢谢谢41回顾上节内容:任何一种控制的实现，都要通过若干个环节，这些环节就构成了一个系统，称为控制系统。控制器被控对象执行器控制系统输入输出1.什么是控制系统？回顾上节内容:任何一种控制的实现，都要通过若干个环节，这些环42干扰因素出现杂色的线干扰因素出现杂色的线43干扰因素飞机导航系统GPS信号在飞机上，我们能使用手机吗？手机信号原始航线改变了的航线干扰因素飞机导航系统GPS信号在飞机上，我们能使用手机吗？手44干扰因素控制器执行器被控对象给定值被控量干扰反馈环节控制器执行器被控对象给定值被控量干扰比较器干扰对控制功能的影响干扰因素控制器执行器被控对象给定值被控量干扰反馈环节控制器执45反馈案例分析：水位自动调节过程：水箱水箱中的水位给定水位电气控制阀门水流量浮球比较器干扰①供水水箱的水位自动控制系统反馈案例分析：水位自动调节过程：水箱水箱中给定电气阀门水流量46反馈在我们控制系统中是普遍存在的，闭环控制中必定存在反馈①供水水箱的水位自动控制系统（2012年3月浙江高考）下列选项中不属于功能摸拟法的是干扰有坏处，也有好处。闭环控制系统设计就是一种功能模拟法，模拟人的控制功能。④伺服装置中选择一项，将序号科学实验证明，如果人长时间处在没有声音，没有外界环境的干扰，人听觉会失常，饥渴，并可能造成人的失语状态，甚至会让人发疯，就像噪音能让人发狂一样。开环控制系统与闭环控制系统区别被控对象（篮球实际投掷的位置）开环控制系统与闭环控制系统区别B、通过脑电波检查诊断病人大脑的状况（2011年3月浙江高考）监控摄像系统（如图所示）被广泛用于记录道路交通实时图像信息。开环控制系统与闭环控制系统区别开环、闭环系统都存在干扰。闭环控制系统：给定环节、比较环节、检测环节。例子：空调和风扇的使用选择开环控制系统：给定环节开环、闭环系统都存在干扰。反馈在我们控制系统中是普遍存在的，闭环控制中必定存在反馈功能模拟方法功能模拟法：以功能和行为的相似性为基础，用“模型”模拟“原型”的功能和行为的方法。反馈在我们控制系统中是普遍存在的，闭环控制中必定存在反馈功能47黑箱方法黑箱方法便于研究那些既不能打开又不能从外部直接观察其内部状态的系统；便于研究规模庞大，结构复杂，因素繁多，功能错综的系统。如生态系统，经济系统，社会系统等。黑箱方法从综合的角度为人们提供了一条认识事物的重要途径。黑箱方法黑箱方法便于研究那些既不能打开又不能从外部直接观察其48一个闭环控制系统，能够克服外界干扰，使控制量控制在给定值附近。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。黑箱方法是通过对系统输入与输出关系的研究，利用滑轮组提升重物的控制装置我们也可以加强控制系统的性能来提高抗干扰能力。④伺服装置中选择一项，将序号校外汽车的喇叭声、夏天34℃高温等反馈在我们控制系统中是普遍存在的，闭环控制中必定存在反馈开环控制系统与闭环控制系统区别把热菜热饭放入电冰箱中①供水水箱的水位自动控制系统黑箱方法从综合的角度为人们提供了一条认识事物的重要途径。一个闭环控制系统，能够克服外界干扰，使控制量控制在给定值附近。闭环控制系统的工作过程闭环控制系统设计就是一种功能模拟法，模拟人的控制功能。1、信号传输通道的差别：如生态系统，经济系统，社会系统等。①供水水箱的水位自动控制系统C、列车司机用锤子敲击车轮，通过声音判断有无故障闭环控制系统设计就是一种功能模拟法，模拟人的控制功能。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（2012年3月浙江高考）下列选项中不属于功能摸拟法的是反馈在我们控制系统中是普遍存在的，闭环控制中必定存在反馈B、通过脑电波检查诊断病人大脑的状况把热菜热饭放入电冰箱中C、列车司机用锤子敲击车轮，通过声音判断有无故障黑箱方法从综合的角度为人们提供了一条认识事物的重要途径。闭环控制系统设计就是一种功能模拟法，模拟人的控制功能。反馈：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。干扰有坏处，也有好处。（2012年3月浙江高考）下列方法中不属于黑箱方法的是D、通过胃镜检查诊断病人的胃部疾病开环控制系统：只有正向传输通道，闭环控制系统：给定环节、比较环节、检测环节。电视信号传输过程中往往采用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称为闭环控制系统一、什么是干扰（interference）？①供水水箱的水位自动控制系统干扰有坏处，也有好处。（2011年3月浙江高考）监控摄像系统（如图所示）被广泛用于记录道路交通实时图像信息。对于监控摄像系统，下列环境因素中不属于干扰因素的是（）A噪声B浓雾C闪电D沙尘练习答案：A一个闭环控制系统，能够克服外界干扰，使控制量控制在给定值附近49回顾上节内容:任何一种控制的实现，都要通过若干个环节，这些环节就构成了一个系统，称为控制系统。控制器被控对象执行器控制系统输入输出1.什么是控制系统？回顾上节内容:任何一种控制的实现，都要通过若干个环节，这些环50回顾上节内容:2.什么是开环控制系统？控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响，这种控制系统称为开环控制系统输入量输出量控制器被控对象执行器控制量X回顾上节内容:2.什么是开环控制系统？控制系统的输出量不对51回顾上节内容: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称为闭环控制系统输出量输入量被控对象控制器执行器控制量×检测装置比较器3.什么是闭环控制系统？回顾上节内容:系统的输出量返回到输入端并对控制过程产生影响的52干扰因素出现杂色的线干扰因素出现杂色的线53干扰因素外界光线对投影效果的干扰干扰因素外界光线对投影效果的干扰54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控制系统输入量产生变化的输出量一、什么是干扰（interference）？干扰因素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55干扰因素自行车应保持的速度行车速度骑自行车时所受到的干扰风、雪改变了的速度干扰因素自行车应保持的速度行车速度骑自行车时所受到的干扰风、56干扰因素机器人直线向前行进障碍物保持直线行进直线行进机器人受到的干扰行进方向的改变干扰因素机器人直线向前行进障碍物保持直线行进直线行进机器人受57干扰因素飞机导航系统GPS信号在飞机上，我们能使用手机吗？手机信号原始航线改变了的航线干扰因素飞机导航系统GPS信号在飞机上，我们能使用手机吗？手58干扰因素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

是是是否马上行动干扰因素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59干扰因素思考在下表所列控制系统中，可能存在哪些干扰因素？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棚外的温度变化、保温材料的保温性能改变等干扰因素思考在下表所列控制系统中，可能存在哪些干扰因素？控制60干扰因素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、早自修包子的气味等校外汽车的喇叭声、夏天34℃高温等环境干扰因素：人为干扰因素：干扰因素我们在上课学习的过程中，61干扰因素科学实验证明，如果人长时间处在没有声音，没有外界环境的干扰，人听觉会失常，饥渴，并可能造成人的失语状态，甚至会让人发疯，就像噪音能让人发狂一样。思考：如果没有干扰，行不行？思考干扰因素科学实验证明，如果人长时间处在没有声音，没有外界环境62干扰因素干扰的利用干扰的利用信息战中，利用电磁波对敌方信息系统进行干扰利用基因干扰疗法治疗顽固疾病干扰因素干扰的利用干扰的利用信息战中，利用电磁波对利用基因干63干扰因素在一般控制系统中，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。电子干扰战干扰因素在一般控制系统中，干扰因素是需要克服的，而在64干扰因素控制器执行器被控对象给定值被控量干扰反馈环节控制器执行器被控对象给定值被控量干扰比较器干扰对控制功能的影响干扰因素控制器执行器被控对象给定值被控量干扰反馈环节控制器执65利用基因干扰疗法治疗顽固疾病反馈在我们控制系统中是普遍存在的，闭环控制中必定存在反馈开环控制系统：给定环节“模型”模拟“原型”的功能和行为的方法。一、什么是干扰（interference）？什么是闭环控制系统？开环、闭环系统都存在干扰。一个闭环控制系统，能够克服外界干扰，使控制量控制在给定值附近。被控对象（篮球实际投掷的位置）（2012年3月浙江高考）下列选项中不属于功能摸拟法的是（2011年3月浙江高考）监控摄像系统（如图所示）被广泛用于记录道路交通实时图像信息。（2）实际位移量与设定位移量的闭环控制系统：给定环节、比较环节、检测环节。开环控制系统与闭环控制系统区别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。干扰有坏处，也有好处。开环控制系统与闭环控制系统区别在控制系统中，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“模型”模拟“原型”的功能和行为的方法。①供水水箱的水位自动控制系统干扰因素思考与分析

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。雨天交通病毒攻击手机干扰飞机利用基因干扰疗法治疗顽固疾病干扰因素思考与分析在出现干扰66干扰因素综合分析

闭环控制系统比开环控制系统具有更好的抗干扰能力，那么是否都应该用闭环控制代替开环控制？

是否采用闭环控制主要看对控制系统的要求（如成本、控制要求）。

例子：空调和风扇的使用选择干扰因素综合分析闭环控制系统比开环控制系统具有更好的抗67干扰因素克服的基本方法：电视信号传输过程中往往采用铁壳屏蔽的分支器找出干扰源，切断干扰1、消除干扰2、减弱干扰飞机导航系统手机信号GPS信号航线X干扰因素克服的基本方法：电视信号传输过程中往往采用找出干扰源68干扰因素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。控制系统控制器被控对象执行器输入输出检测装置干扰的利用什么是反馈呢？克服的基本方法：干扰因素3.我们也可以加强控制系统的性能来提高抗干扰能力。69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，就是反馈例如：投篮工作过程：给定量（篮圈的位置）控制器（大脑）执行器（手）被控对象（篮球）+被控对象（篮球实际投掷的位置）检测装置（眼睛）-二、反馈的含义反馈控制系统中，将输出量通过适当的检测装置返回到输入端并与输70反馈二、反馈的含义反馈在我们控制系统中是普遍存在的，闭环控制中必定存在反馈思考：还有哪些控制系统中存在反馈？控制系统有无反馈定时红绿灯无电饭煲恒温温室有有反馈二、反馈的含义反馈在我们控制系统中是普遍存在的，闭环控制71反馈马上行动事例输入检测装置输出投掷飞镖线的位置线与针孔对准人的眼睛人的眼睛靶的位置(期望值)人的眼睛飞镖实际投掷的位置篮圈的位置篮球实际投掷的位置投篮“穿针引线”花房恒温自动控制设定的温度温度检测装置花房温度反馈马上行动事例输入检测装置输72反馈闭环控制系统的工作过程

闭环控制系统是指在系统的输出端与输入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。

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。反馈闭环控制系统的工作过程闭环控制系统是指在73反馈案例分析：水位自动调节过程：水箱水箱中的水位给定水位电气控制阀门水流量浮球比较器干扰①供水水箱的水位自动控制系统反馈案例分析：水位自动调节过程：水箱水箱中给定电气阀门水流量74反馈案例分析：炉温的调节过程：加热炉炉内温度给定温度微机控制加热器热量热电偶比较器干扰②加热炉的温度自动控制系统反馈案例分析：炉温的调节过程：加热炉炉内给定微机加热热量热电75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。②加热炉的温度自动控制系统开环控制系统与闭环控制系统区别闭环控制系统与开环控制系统的比较反馈：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。开环控制系统：给定环节一、什么是干扰（interference）？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称为闭环控制系统B、通过脑电波检查诊断病人大脑的状况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。一个闭环控制系统，能够克服外界干扰，使控制量控制在给定值附近。①供水水箱的水位自动控制系统反馈在我们控制系统中是普遍存在的，闭环控制中必定存在反馈开环控制系统：有偏差靠人工控制什么是闭环控制系统？闭环控制系统：有正向通道和反馈通道。对于监控摄像系统，下列环境因素中不属于干扰因素的是（）开环控制系统与闭环控制系统区别闭环控制系统的工作过程反馈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。反馈环节控制器执行器被控对象给定值被控量干扰比较器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。反76总结：开环控制系统与闭环控制系统区别1、信号传输通道的差别：开环控制系统：只有正向传输通道，闭环控制系统：有正向通道和反馈通道。2、系统结构的差别：开环控制系统：给定环节闭环控制系统：给定环节、比较环节、检测环节。3、控制方式的差别:

开环控制系统：有偏差靠人工控制闭环控制系统：对被控对象进行自动控制。总结：开环控制系统与闭环控制系统区别1、信号传输通道的差别77总结：闭环控制系统与开环控制系统的比较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相对低高相对简单相对复杂控制精度要求不高而系统本身的元件又比较稳定的场合要求高精度和可靠性的场合总结：闭环控制系统与开环控制系统的比较开环控制系统闭环控制系78功能模拟方法功能模拟法：以功能和行为的相似性为基础，用“模型”模拟“原型”的功能和行为的方法。功能模拟方法功能模拟法：以功能和行为的相似性为基础，用“模型79功能模拟方法以功能和行为的相似性为基础，用“模型”模拟“原型”的功能和行为的方法，就是功能模拟法。功能模拟方法是由美国数学家维纳提出的，他揭示了机器中的通信和控制机能与人的神经、感觉机能的共同规律。功能模拟法为仿生学、人工智能等学科提供了科学方法。功能模拟方法以功能和行为的相似性为基础，用“模型”模拟“80黑箱方法你是怎样挑选西瓜的？西瓜看、听、拍生或熟黑箱方法你是怎样挑选西瓜的？西瓜看、听、拍生或熟81黑箱方法

在生活中，有时我们需要认识对象的内部无法打开或不便打开，这时，可以通过观测和考察它的输入与输出的关系来推测其内部的特性和功能。黑箱方法就是通过观测黑箱外部输入信息（外界对黑箱的影响）和输出信息（黑箱对外界的反应），以研究和认识其功能、特性、结构、机理的科学方法。控制系统系统的输入系统的输出黑箱方法在生活中，有时我们需要认识对象的内部无法打开或不82黑箱方法列举黑箱方法应用的例子，并填写下表。黑箱方法应用的例子输入输出需要了解的情况判断生熟鸡蛋摇、转、看生或熟旋转速度中医诊断病情望、闻、问、切是否健康气色、舌苔、脉搏等B超探测胎儿性别B型超声波超声图象胎儿性别了解计算机的基本性能运行应用程序计算机的反应计算机基本性能的好坏黑箱方法列举黑箱方法应用的例子，并填写下表。黑箱方法应用的例83黑箱方法黑箱方法便于研究那些既不能打开又不能从外部直接观察其内部状态的系统；便于研究规模庞大，结构复杂，因素繁多，功能错综的系统。如生态系统，经济系统，社会系统等。黑箱方法从综合的角度为人们提供了一条认识事物的重要途径。黑箱方法黑箱方法便于研究那些既不能打开又不能从外部直接观察其84干扰因素：除输入量（给定量）以外，引起被控量变化的各种因素干扰有坏处，也有好处。干扰来自环境，也可能来自人为；系统的各个环节都可能被干扰；开环、闭环系统都存在干扰。反馈：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。闭环控制系统存在反馈，开环控制系统没有反馈。闭环控制系统的工作过程闭环控制系统的核心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。一个闭环控制系统，能够克服外界干扰，使控制量控制在给定值附近。功能模拟方法和黑箱方法：⑴功能模拟法：以功能和行为的相似性为基础，用“模型”模拟“原型”的功能和行为的方法。闭环控制系统设计就是一种功能模拟法，模拟人的控制功能。⑵黑箱方法：把系统看作黑箱，通过对系统输入与输出关系的研究，进而推断出系统内部结构及其功能的方法。例如：医学B超检测。小结：干扰因素：除输入量（给定量）以外，引起被控量变化的各种因素小85“模型”模拟“原型”的功能和行为的方法。反馈：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。①供水水箱的水位自动控制系统计算机基本性能的好坏闭环控制系统：给定环节、比较环节、检测环节。对于监控摄像系统，下列环境因素中不属于干扰因素的是（）开环控制系统与闭环控制系统区别列举黑箱方法应用的例子，并填写下表。把热菜热饭放入电冰箱中校外汽车的喇叭声、夏天34℃高温等黑箱方法从综合的角度为人们提供了一条认识事物的重要途径。①供水水箱的水位自动控制系统一个闭环控制系统，能够克服外界干扰，使控制量控制在给定值附近。“模型”模拟“原型”的功能和行为的方法。科学实验证明，如果人长时间处在没有声音，没有外界环境的干扰，人听觉会失常，饥渴，并可能造成人的失语状态，甚至会让人发疯，就像噪音能让人发狂一样。一、什么是干扰（interference）？一个闭环控制系统，能够克服外界干扰，使控制量控制在给定值附近。（2011年3月浙江高考）监控摄像系统（如图所示）被广泛用于记录道路交通实时图像信息。校外汽车的喇叭声、夏天34℃高温等B、通过脑电波检查诊断病人大脑的状况（2011年3月浙江高考）监控摄像系统（如图所示）被广泛用于记录道路交通实时图像信息。对于监控摄像系统，下列环境因素中不属于干扰因素的是（）A噪声B浓雾C闪电D沙尘练习答案：A“模型”模拟“原型”的功能和行为的方法。（2011年3月浙江86如图所示是数控机床的位置控制系统示意图。检测装置检测机床工作台的实际位移，并将该位移值传输给数控装置与设定位移量进行比较，数控装置根据比较的偏差值控制伺服装置运动，驱动机床工作台到达指定的位置。（1）根据示意图及其描述，在控制系统框图中“▲”处填写相应的内容。（2）实际位移量与设定位移量的比较是由▲完成的(从①检测装置；②数控装置；③输入装置；④伺服装置中选择一项，将序号填在“▲”处)。练习设定位移值伺服装置机床实际位移值②2011年9月浙江省高考检测装置如图所示是数控机床的位置控制系统示意图。检测装置检测机床工作87（2012年3月浙江高考）下列方法中不属于黑箱方法的是A、用仪器测试集成电路输出信号判断集成电路的功能B、通过脑电波检查诊断病人大脑的状况C、列车司机用锤子敲击车轮，通过声音判断有无故障D、通过胃镜检查诊断病人的胃部疾病练习答案：D黑箱方法是通过对系统输入与输出关系的研究，进而推断出系统内部结构及其功能的方法，不需要直接考查其内部结构（2012年3月浙江高考）下列方法中不属于黑箱方法的是练习答88（2012年3月浙江高考）下列选项中不属于功能摸拟法的是练习答案：D功能模拟法是以功能和行为的相似性为基础，用“模型”模拟“原型”的功能和行为的方法。（2012年3月浙江高考）下列选项中不属于功能摸拟法的是练习89谢谢谢谢90回顾上节内容:任何一种控制的实现，都要通过若干个环节，这些环节就构成了一个系统，称为控制系统。控制器被控对象执行器控制系统输入输出1.什么是控制系统？回顾上节内容:任何一种控制的实现，都要通过若干个环节，这些环91干扰因素出现杂色的线干扰因素出现杂色的线92干扰因素飞机导航系统GPS信号在飞机上，我们能使用手机吗？手机信号原始航线改变了的航线干扰因素飞机导航系统GPS信号在飞机上，我们能使用手机吗？手93干扰因素控制器执行器被控对象给定值被控量干扰反馈环节控制器执行器被控对象