????????那么我們的一個控制系統(tǒng)包含哪些東西？要完成檢測偏差，糾正偏差這樣一個效果，那么它要包含一些什么東西，大家就應(yīng)該很清楚了。把這個弄清楚大家就可以知道以后碰到一個系統(tǒng)，你就可以知道這樣一個系統(tǒng)，如果它是完成一個反饋控制作用的話，那么它實際系統(tǒng)當(dāng)中的哪一塊是完成反饋控制作用的，哪一個功能，就可以進行這樣的分析。

????????所以我們來看看控制對象是發(fā)動機這一塊，然后被控量我們要控制的量，大家很容易想到是什么？輸出轉(zhuǎn)速，發(fā)動機的輸出轉(zhuǎn)速，好，然后我們的目標(biāo)值的設(shè)定，這是剛才大家實際上已經(jīng)有同學(xué)回答出來了，我們的輸出轉(zhuǎn)速被控量，調(diào)正好處在我們設(shè)定的被控量的時候，怎么才能使這個狀態(tài)是處于一個平衡狀態(tài)，這個時候就是在設(shè)定里的輸出，所以被控量的目標(biāo)值設(shè)定是靠上面來設(shè)定的。好，然后這都設(shè)計好了，然后實際開始這個系統(tǒng)開始運作的時候，那么它就形成了這樣一個過程。

????????轉(zhuǎn)速如果有變化，就由離心機構(gòu)來檢測或者說來感知，然后感知出來和設(shè)定的位置，原來正好使它關(guān)閉的時候，套筒的位置實際上形成了一個比較，如果它有張大有縮小，實際上跟原來的位置形成了一個比較比較的結(jié)果產(chǎn)生一個偏差，這個偏差就通過杠桿，然后輸出一個信號，輸出一個偏差信號，這個偏差信號是輸出到杠桿機構(gòu)上面，杠桿機構(gòu)作用在液壓比例控制器上面，然后就去驅(qū)動油門再去，然后就去調(diào)節(jié)這個轉(zhuǎn)速，就形成了這樣一個由于負載的變化導(dǎo)致輸出有偏離的時候，那么形成了這樣一個反饋的過程。

????????好，然后這是這個過程。那么在實際系統(tǒng)當(dāng)中，這個過程是通過這樣一系列的物理上的環(huán)節(jié)，就這個系統(tǒng)當(dāng)中實際的物理環(huán)節(jié)完成的這樣一個信息的反饋的過程。那么理想是轉(zhuǎn)速，比如說我們剛才說1000，設(shè)定理想轉(zhuǎn)速，理想轉(zhuǎn)速通過這個機構(gòu)設(shè)定，好，這個地方就是實際最后設(shè)定的結(jié)果是在理想轉(zhuǎn)速的時候，套筒是在一個確定的位置上面。所以我們以后在控制系統(tǒng)上面說的通常是說的量，而這個量并不一定在量綱上面，并不一定是你的被控量，我們說這個量本身是說是我要控制的量的目標(biāo)值設(shè)定值，但是這個設(shè)定值我要控制量是轉(zhuǎn)速，我要控制的值是1000轉(zhuǎn)，那么這個地方是不是實際就是1000轉(zhuǎn)，這個就不是了吧，對不對？只是這個值是對應(yīng)著設(shè)定值，對不對？

????????理解到這個問題沒有？實際在我們這個系統(tǒng)當(dāng)中，這個值對應(yīng)的是什么東西？是這個位置，所以這個地方的值通常在控制系統(tǒng)當(dāng)中把它說成是目標(biāo)值、期望值、設(shè)定值，而目標(biāo)值也好，設(shè)定值也好，期定期在設(shè)定值期待值也好，是說的我期待的被控量輸出是一個什么值，但是并不意味著他就必須他的量綱必須就是它那個值這個例子當(dāng)中的過程，我剛才特別強調(diào)了設(shè)定值的問題，所以請大家一定要注意到設(shè)定值，它從量綱上面，從數(shù)字上面不一定就是我們要控制的量的目標(biāo)值本身，而是它對應(yīng)于目標(biāo)值。

????????好，那么我們看這一個通過這個條件下的話，一旦設(shè)定了設(shè)定值，也就是說在設(shè)定值狀況下所對應(yīng)的位置我們已經(jīng)調(diào)節(jié)好了，那么在這個位置上面輸出轉(zhuǎn)速肯定就是我們所期望的值，也就是說在閥口正好關(guān)閉套筒所處在這個位置上的時候，那么這個時候?qū)?yīng)的輸出轉(zhuǎn)速一定就是我們設(shè)定的，比如說1000轉(zhuǎn)設(shè)定值。

????????好，那么設(shè)定值這是我們的設(shè)定，然后實際的轉(zhuǎn)速是多少，通過離心機構(gòu)在檢測，離心機構(gòu)的輸出是通過套筒的位置所反映出來的，套筒的位置偏離沒有偏離它原來的位置，那么這就有一個比較，也是通過它本身在進行比較，完了以后通過杠桿機構(gòu)反映出差值出來，差值通過液壓比例控制器，然后作用在油缸的活塞上面，然后控制燃料供應(yīng)的油門，然后作用在發(fā)動機上面，最后調(diào)節(jié)輸出本身，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速本身，就形成了，這就是每一個功能在實際的物理環(huán)境上面所體現(xiàn)的，在這里檢測和比較它都是離心機構(gòu)所完成的，所以在這個圖上，從控制系統(tǒng)的角度，這是兩個環(huán)節(jié)，但是從物理上面這是一個環(huán)節(jié)在完成檢測和比較這兩個功能。

????????好，然后杠桿實際上就是輸出偏差，首先通過杠桿作用在這個上面，然后相當(dāng)于一個功率放大，就我們前面說了，然后作用在實際的作用器上面就是油缸，然后控制油門等等。

????????好，把框圖如果我們歸結(jié)在剛才我們已經(jīng)分析過的，完成一個檢測偏差和糾正偏差的話，這個框圖就是在這個系統(tǒng)當(dāng)中是通過這樣一個框圖來完成的，然后我們把寬度把它抽象化，抽象化，把它分成我們剛才說的任何一個完成反饋控制的這樣一個系統(tǒng)框架上面所需要的這幾個控制環(huán)節(jié)。那么我們看看這個系統(tǒng)當(dāng)中的控制環(huán)節(jié)體現(xiàn)在哪幾個方面，有檢測、有對象、有檢測、有比較有這里都相當(dāng)于是在放大有運放，然后有執(zhí)行，就這些一些基本的環(huán)節(jié)，然后當(dāng)然還有一個設(shè)定環(huán)節(jié)沒有特別來指出來，所以這個上面的字所標(biāo)出來的環(huán)節(jié)是完成反饋控制所需要的功能環(huán)節(jié)。

????????那么黑框里頭是實際的物理系統(tǒng)，完成控制當(dāng)中的功能環(huán)節(jié)，具體是哪些東西在完成這個事？所以這是兩個不一樣的，一個是物理系統(tǒng)的環(huán)節(jié)，一個是控制系統(tǒng)當(dāng)中的功能環(huán)節(jié)，所以一個反饋控制系統(tǒng)要完成檢測偏差，糾正偏差這樣的功能的話，需要有這樣幾個功能環(huán)節(jié)。那么這幾個功能環(huán)節(jié)體現(xiàn)在具體的系統(tǒng)當(dāng)中，是由不同的物理系統(tǒng)在進行完成，有可能不同的物理環(huán)節(jié)有可能是多個物理環(huán)節(jié)完成同一個功能，我完成某一個控制系統(tǒng)當(dāng)中的功能，也可能是控制系統(tǒng)當(dāng)中的幾個環(huán)節(jié)，是由同一個物理環(huán)節(jié)在完成，這是兩個不同層面上的問題。

????????好，然后通常在這個系統(tǒng)當(dāng)中，通常把這樣一塊東西，有很多教科書上把這一塊作為認為它就是控制器。大家以后如果涉及到計算機控制系統(tǒng)，你要設(shè)計一個控制算法，或者說或者說設(shè)計一個控制器或者設(shè)計一個控制算法，實際上就是很多時候像很多情況下是體現(xiàn)在這個地方。

????????好，那么這是一種，還有一種在以往還有一種更粗略的分法，就說一個反饋控制系統(tǒng)包括什么東西，包括兩個部分，一個是被控部分，一個是控制部分，就包括兩個部分，除了被控對象之外，所有的部分都認為是控制部分，有它一定的道理。

????????實際上以后在這個計算機控制系統(tǒng)當(dāng)中，有哪些是實際的物理上的東西，有哪些是計算機里頭要做的事情，這一個檢測部分多半有一個傳感器，傳感器的信號直接進到計算機里頭去了，設(shè)定值也在計算機里頭設(shè)定，比較也在計算機里頭進行比較，還有中間如果要有什么運算，有什么算法，以后大家要學(xué)到各種各樣的控制算法，那么有什么算法也都在計算機里頭已經(jīng)算好，然后計算機輸出一個量，這個量作用在一個實際的執(zhí)行系統(tǒng)當(dāng)中，當(dāng)然很可能實際系統(tǒng)和計算機的輸出量之間還有一個放大器，放大器和執(zhí)行器然后作用出來。所以有很多東西如果在控制系統(tǒng)當(dāng)中的話都在計算機里頭在完成，這是這是作為一個控制部分，包括被控對象和控制部分。

????????那么這是通過剛才的一個具體的例子，我們把它抽象出這樣幾塊，那么實際上作為一個反饋控制系統(tǒng)來說，那么幾個基本的環(huán)節(jié)我們剛才已經(jīng)歸納出來了，所以就是這樣一些環(huán)節(jié)，設(shè)定環(huán)節(jié)或者給定環(huán)節(jié)，然后放大環(huán)節(jié)、執(zhí)行環(huán)節(jié)、被控對象、測量環(huán)節(jié)，還有一個比較環(huán)節(jié)等等，這樣就構(gòu)成了一個能夠完成反饋控制功能的反饋控制系統(tǒng)的一個基本的功能組成。所以這也就體現(xiàn)了反饋控制系統(tǒng)的基本的一個組成框圖。

????????那么這個框圖里頭有一些東西需要提醒大家注意，一個是這里頭有哪些量，或者說哪些信號是大家要特別關(guān)注的，在這個系統(tǒng)當(dāng)中有哪些量是大家特別要關(guān)注的，哪些哪些量是大家特別要關(guān)注，剛才說了幾個環(huán)節(jié)，幾個功能環(huán)節(jié)，那么這里頭還有哪些量，線上標(biāo)出來的都是信號，也就是說我們說的量，一些變量，系統(tǒng)當(dāng)中的一些變量或者一些狀態(tài)的，這里頭哪些東西是我們特別要關(guān)注的，輸出量絕對是要關(guān)注的，我們要控制它，要使得它按照我達到我們的期望，所以這個點是特別要關(guān)注的。還有目標(biāo)在這里，所以在這個控制系統(tǒng)框圖當(dāng)中，一般的目標(biāo)值或者設(shè)定值設(shè)置是作為控制的輸入，是我們要達到的目標(biāo)是作為控制的這個輸入，剛才跟輸出是什么關(guān)系，我剛才已經(jīng)介紹過了，剛才已經(jīng)提醒大家注意到了，還有什么要使要達到反饋控制的效果，它真正里頭剛才說的檢測偏差糾正偏差，那么偏差量顯然是一個重要的東西，對不對？好，這幾個量應(yīng)該是很關(guān)鍵的，至于說這個量叫反饋量，是一個變量放在這里，但是沒有，因為一般最主要的量就是設(shè)定值、被控量還有控制量，還有偏差，在這個系統(tǒng)當(dāng)中如果有偏差，那么它通過這些環(huán)節(jié)作用在被控對象上面來調(diào)整輸出，使得降低偏差，這是我們反饋控制的基本的原理。

????????現(xiàn)在問大家，如果這個偏差為0，會發(fā)生什么狀況？如果偏差為零會發(fā)生什么狀態(tài)？什么都不工作，不用調(diào)整了。對，偏差為零意味著什么？意味著現(xiàn)在已經(jīng)達到了目標(biāo)狀態(tài)，當(dāng)然這個前提是你這個系統(tǒng)本身不存在誤差，系統(tǒng)設(shè)計的比較好，我能夠讓它調(diào)整達到我的期望值，實際上要是達不到了，你也調(diào)整不了了，對不對？如果這個偏差為0的時候意味著什么？意味著整個系統(tǒng)所有的狀態(tài)量都不再發(fā)生改變，它沒有再沒有調(diào)節(jié)余地了，對不對？這個地方偏差為0以后，這個地方也都原來是什么狀態(tài)，它就維持什么狀態(tài)，它不可沒有進一步的調(diào)節(jié)能力了，它不會產(chǎn)生更進一步的調(diào)節(jié)效果，明白了這個意思沒有？

????????偏差為0，不等于這些量都為0，這是第一條。第二條偏差為0，系統(tǒng)已經(jīng)達到了它的所能調(diào)節(jié)的最好的結(jié)果，最好的結(jié)果是不是達到了我們期望的結(jié)果，不一定。偏差為0，是不是一定就是我們的輸出值跟設(shè)定值就完全達到了？不一定，這取決于你的控制系統(tǒng)的特性，

????????只是在這個時候系統(tǒng)已經(jīng)再也沒有調(diào)節(jié)能力了，明白了，這個概念沒有偏差為0的時候已經(jīng)再也沒有調(diào)節(jié)能力了，偏差為0不等于系統(tǒng)的誤差為0。我們在第三站的時候，我們專門會談到這個問題。

????????好，然后在這樣一個系統(tǒng)當(dāng)中，我們剛才說了要注意到幾個量，一個是被控量，一個是給定量，也就是剛才說的設(shè)定值替換值，還有一個是控制量?？刂屏繉嶋H上我們剛才說的偏差本身可以認為它就是控制量，它不為0的時候就要驅(qū)動這些東西來產(chǎn)生動作，為0的時候就維持不變。但是這個控制量究竟什么東西才算控制量也有不同的說法，不同的教材上面有不同的說法。

????????然后我們看看所謂的被控量，就是表征被控對象運動規(guī)律或者狀態(tài)的物理量，這個說法好像不太準(zhǔn)確，請大家注意，它肯定是表征被控對象的某一種狀態(tài)的物理量，這是肯定的，但是一個對象他可能有多個量，然后被控對象可能只是根據(jù)你的控制目標(biāo)所選定的一個量好，這是被控量，然后這個給定量希望的被控量所達到的一個設(shè)定值一個期望值，那么這是給的量還有控制量。

????????這里上面說的是直接作用于被控對象的物理量，是即被控對象的輸入量，這是一種說法。這個量實際上在我們控制框圖當(dāng)中指的是哪個量，指的是哪個地方的量，再按照這個說法指的是哪個量這個地方指的是這個地方，這個點沒有標(biāo)上去，

????????實際上在不同的教科書里頭控制量是說法是很不一樣的，有的說偏差就是控制量，有的說做一個執(zhí)行環(huán)節(jié)上面這個就是控制量，有的說這個是控制量，都是從不同的角度，我們也不去細摳這個東西，反正空著就是要根據(jù)偏差，要去調(diào)節(jié)輸出的量，要根據(jù)偏差去調(diào)節(jié)輸出的量。

????????還有一個是要擾動量，在我們前面這個例子當(dāng)中，比如說發(fā)動機的離心調(diào)速系統(tǒng)例子當(dāng)中，擾動量是什么？擾動量是什么？這樣的擾動量是什么？或者這樣說負載擾動量實際上是指的什么意思？我們希望速度是這個速度，如果假設(shè)我們現(xiàn)在這個系統(tǒng)的輸出已經(jīng)達到了我們所設(shè)定的值，這個時候我們其他的方面，我們?nèi)藶橄敫淖兊臇|西肯定都是不動了，對不對？那么這個時候在這種狀態(tài)下，另外有哪些量能夠改變輸出的都是擾動量，明白了這個意思沒有？發(fā)動機現(xiàn)在我油燃料開過開度在哪一個開度下面，這個時候輸出比如說是1000轉(zhuǎn)我們的設(shè)定值，好這個時候我們都維持不動了，其他還有哪些不是我們設(shè)定的，或者我們加上去哪些其他任何使得輸出發(fā)生偏離的，都是擾動量，那么在我們前面例子當(dāng)中負載就是一個最典型的勞動量，所有使被控對象偏離給定值的作用都是擾動量。除了在在我們設(shè)定好的狀態(tài)下面，那么其他的量只要影響到輸出的都是擾動量。

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