第四章-控制与设计--第四节--控制中的干扰

第四章控制与设计第四节控制中的干扰什么是干扰因素各种电器设备对电视机的干扰.干扰因素干扰因素的概念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因素。有的干扰因素是由于环境造成的，如影响自行车行驶速度的变化的自然风等；有的干扰因素是人为原因所致，如影响飞机导航信号的手机信号等。干扰因素应保持的速度自行车行使的速度风给定量被控量逆风、顺风、雨水、人……干扰因素可能一个，也可能若干个。克服干扰控制系统在工作过程中必须克服干扰，使被控量稳定。空调器的温度控制系统是闭环控制系统，它能克服室外温度变化这一干扰，当室外温度升高时，空调器监测出干扰引起的室内温度变化，通过启动压缩机降温来克服这一干扰，使室温保持稳定。马上行动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认真学习（听课的专注度、做作业的效率与效果、用于学习的时间长短等）下表所列控制系统中，可能存在哪些干扰因素？电机输出电压的波动等、齿轮间的摩擦力等滑轮组的摩擦力等课堂纪律、周围环境、老师的态度与水平、家庭环境、朋友等干扰因素是否一无是处？干扰因素有时要克服，有时还可利用。在军事中，可利用一定频率的电磁波对对方的信息指挥系统进行干扰。手机来电闪，根据电磁波干扰原理伊拉克战争E-8C电子战机E-3预警机伊拉克战争中的干扰与反干扰战场聚焦：伊拉克战争——电子战血腥依旧有消息称，为去除伊国宣传利器，2003年3月26日，美国首次投放了电磁脉冲炸弹轰炸伊拉克电视台。这种炸弹利用高强度的电磁脉冲破坏了半径数十公里至数百公里内的电子设备，让这些设备完全不能发挥作用，美伊电子战由此爆发。其实美伊战争初始，美英联军就在多类卫星、电子战飞机等平台的支持下，在这场开始就步入电子战模式的现代战争中，取得了压倒性优势。有报道称，自空袭开始，伊军最高统帅部与下属部队的无线电联系就完全中止，伊军多个雷达阵地被摧毁，严重的影响防空火器的作战效能。强大的电子武器与电子监测与通讯系统对美军左右战局起到了至关重要的作用。从25日开始，伊拉克巴格达附近地区开始刮起猛烈的沙尘暴，之后，巴格达又开始下雨。而尽管伊拉克的沙尘暴使当地的能见度极差，在这种恶劣的天气中美军的进攻仍然没有停止。先进的电子装备帮助美英联军洞穿了伊拉克的沙尘暴，同时也穿透了伊军的防区。据美国媒体报道称，在沙尘期间，美国间谍卫星能够通过各种不同波长来穿透沙尘暴进行侦察；而且美国空军还对其E-8C联合监视目标雷达攻击系统飞机进行了升级，根据任务和飞行高度的不同，该机能够对20000平方公里范围的地区进行瞬间扫描。有报道称，此举能让在伊拉克的沙尘暴中执行任务的飞行员跟他们佩戴了夜视镜的陆军大兵兄弟一样，可以在漆黑的夜晚自由行动。国外媒体报道称，在美军部队展开局部攻击的同时，他们坐在中央司令部里的高级指挥官们可以通过显示屏，实时清晰地看到代表美军部队的虚拟图像符号的运动轨迹，到达的准确位置和推进速度，甚至具体到代表每一辆装甲车和每一个美国大兵的虚拟图像符号的运动方向与速度，以帮助他们“轻易”地做出实时的战争部署。据了解，美军监测与通讯所依赖的全球定位系统是一种基于地球卫星无线电通讯技术的网络，其平均误差不超过3米，对物体位置数据信息的收集与传递能力可以达到连续性二维覆盖(纬度和经度)与几乎无间断的三维覆盖(纬度、经度和高度)。国外媒体有报道这样描写到，一场惨烈的战争实况画面正在以图像符号化的形式摆在美国“高层”面前，然而，这种模拟可视化的形式展现在美军高层的“美伊电子战”，对于伊拉克平民以及美伊参战士兵又意味着什么呢？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。被控对象给定值被控量反馈环节控制器执行器比较器闭环控制系统的工作过程干扰干扰干扰干扰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，就是功能模拟法比较加热炉温度自动控制系统与手动控制系统，我们发现，控制器代替人脑实现了温度控制的功能，执行器代替人手实现了调压的功能，检测装置代替了人眼实现了检测温度值的功能。历史上曾经有过能模拟人的动作行为的各种模型，却没有解决从结构上模拟人的大脑进行思考的问题，因为人的大脑太复杂了。在没有彻底弄清人脑内部结构和机理的情况下，必须另辟一条新的模拟途径，这条途径不要求从结构上去模拟人脑，而是只要求模型在功能行为上与人脑相似。也就是，仅仅根据模型和人脑在功能行为上的相似，实现对人脑的模拟。例如：在国际象棋的人机对弈中，计算机具有与人脑类似的逻辑判断功能，能模拟棋手的思维与人下棋。对人脑的模拟黑箱方法通过对系统的输入与输出的关系的研究，进而推断出系统内部结构及其功能的方法。黑箱方法提供了一种不必打开黑箱就可以研究其内部结构和功能的方法。中医“望闻问切”挑西瓜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马上行动：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B型超声波器官的健康状况图像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1、干扰的概念2、克服干扰的基本方法3、功能模拟法4、黑箱方法小结：