1、干扰因素

反馈
控制精度
结构
成本
应用范围
开环 闭环
控制精 无 度低
有
控制精 度高
简单 低 复杂 高
控制精度 要求不高 本身稳定 的场合。
高精度高可 靠性系统本 身不稳定的 场合。
练习题：
1.家用空调温度控制系统是闭环控制，其中反馈环
节的作用是（ D）
A.减少输入量 B.增加输入量 C. 稳定输入量 D.稳定输出量
控制系统
干扰因素
自动扶梯的升 扶梯承载的重力、电机输出电压的
降控制系统
波动、齿轮间的摩擦力等。
利用滑轮组提 升重物的控制系统
滑轮组的摩擦力、电机电源的波动等、 绳子和滑轮，重物的重力。
蔬菜大棚的温
外部环境温度的变化、大棚保温材料 的保温性能产生变化等、植物排放的
度控制
二氧化碳，温室效应。
案例三： 电视机的工作。
二、反馈 1.什么是反馈？
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。
案例四：
立定投篮 这个投篮过程中的人的眼睛相当于
什么？大脑、手又相当于什么？人在 投篮时有没有信息的反馈过程？请分 析得出系统控制框图？
立定投篮的工作过程图：
篮框的位 置
（输入量）
大脑
手
篮球的实
际位置
（控制器）（执行器）（被控对象） （输出量）
眼睛 （检测装置）
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。
3.闭环控制系统的基本组成和工作过程 闭环控制系统就是系统的输出端与
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。
（1）开电冰箱门。
外面热气进入冰箱将会引起 箱内温度变化，属于干扰因素。
（2）电冰箱所在房间的温度从20℃ 变到32℃
属于干扰因素。 （3）把热菜或热饭放入电冰箱中。
属于干扰因素。
（4）在冰箱外放一盆冷水。
严格说这也会引起环境温度的 变化，但这种变化一般有利于冰箱 实现目标，不属于干扰因素。
思考：在下表所列控制系统中，可能 存在哪些干扰因素？
1.闭着眼睛画：
人脑控制手画眼睛：人脑——手— —眼睛.
控制过程中，没有反馈环节，不能 对控制结果加以修正、调节。
是个单程的控制流向。 这是个开环控制。
2.睁着眼睛画：
人脑控制手画眼睛，在此过程中， 眼睛可以把手的位置及画的效果及时 反馈给大脑，使得大脑准确精细的控 制手去画好眼睛。控制过程中有反馈 环节可以把控制结果反馈给人脑，控 制流向形成了闭合回路。这是闭环控 制。
2.某花农正在筹建一个小型花房，花房的温 度冬季一般控制在18摄氏度左右，夏季一般控制 在25摄氏度左右，请画出花房的温度控制系统方 框图，简要说明它的工作过程。
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。
马上行动： 生活中哪些干扰因素是可以利用
的？如何进行利用？
火盆。冬天冷了，可以在室内放 火盆，这样可以使室内温度升高。
[游戏2]：在黑板上画两张大脸，“四 官俱全”，但没有眼睛。
闭环控制系统是通过反馈环节克服干扰 因素而使系统达到稳定。
[核心]：通过反馈来减少被控量(输出 量)的偏差。
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。
闭环控制系统与开环控制系统的比较
控制系统
电视机出现画面紊乱的现象往往 是由于受到外界磁场干扰。
比如：近距离摆放的电冰箱、空调 器、电风扇、日光灯等等。他们就是电 视机正常工作的干扰因素。
克服这些干扰的办法就是将家用电 器远离电视机放置。
2、克服干扰的基本方法：
1）消除干扰：
找出干扰源，切断干扰
手机信号
X
GPS信号
飞机导 航系统
航线
2）减弱干扰
游戏1：“投乒乓球”
在下列情况下，各投5次，看谁投 中的多： 1.理想情况下； 2.非正常情况：
第四单元 控制与设计 第三节 闭环控制系统的干扰与反馈
一、什么是干扰因素：
1.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。
案例一：逆风中骑自行车。
脚踩的力
给定量
自行车
行使的速度ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
被控量
风 逆风、顺风、上坡路……
案例二：飞机飞行。
结论：在控制系统中，干扰因素一定 有，可能有一个，也可能有若干个。
扩展讨论：
生活中还有哪些例子说明“闭 环控制系统的干扰是存在的，是不 可避免的”？
马上行动：
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？
2.家用电视机最容易受到的影响是（ B）
A.环境温度 B. 电磁干扰 C. 风的影响 D.环境湿度
3.克服干扰的基本方法不包括（D ）
A.减弱干扰 B.提高系统性能 C. 消除干扰 D.增强对干扰的控制
三、总结： 一）干扰因素 二）反馈
四、作业:
1.我们学习了干扰与反馈，干扰因素的克服， 但有些干扰因素是可以利用的，请查阅资料，了 解这方面的情况。