会计学第一章计算机控制系统(kònɡzhìxìtǒnɡ)概述/回顾：自动控制的基本概念一、自动控制理论的形成和发展（一）20世纪40年代形成生物条件反射反馈控制论自动调节原理最早应用于工业过程中的自动反馈控制器，是英国人瓦特(wǎtè)（JamesWalt）在1769年发明的飞球控制器，它被用来控制蒸汽机的转速。机械装置测量驱动杆的转速并利用飞球的转动来控制阀门，控制进入蒸汽机的蒸汽流量。转速增大时，飞球离开轴线，于是关紧阀门。瓦特的蒸汽机转速(zhuànsù)控制系统（二）自动控制的三大领域工程控制论、生物控制论、经济(jīngjì)控制论（三）控制论所要解决的主要问题系统建模（实际问题抽象，数学描述）系统分析（稳定性，动/静态性能）系统综合（方案选择，设计)系统验证（数字仿真，半实物/实物仿真）（四）控制论的研究方法1、模型化的方法系统——建模——分析——综合2、数学(shùxué)化的手段“规律化、定量化、普适化”3、计算机辅助“计算机仿真，借计算机辅助设计，虚拟现实”军事上：火力控制，自动跟踪控制，武器装备的精确制导工业：自动化生产线,各类工业控制设备航空航天：勇气号，神舟六号交通：无人自动驾驶，交通灯智能控制，列车运行自动控制家电(jiādiàn)：冰箱、空调、洗衣机、微波炉（六）控制论分类1、经典控制论应用方法:时域法、频域法、根轨迹法研究对象(duìxiàng):单输入，单输出研究内容:随动调节数学模型:微分方程，传递函数数学工具:微分方程，复变函数，拉普拉斯变换适用系统:简单系统2、现代控制论研究对象:多输入，多输出研究内容(nèiróng):多变量控制、最优控制数学模型:状态方程数学工具:线性代数，泛函分析应用方法:时域法适用系统:复杂系统（七）控制理论的发展计算机空控制：用计算机代替常规控制器；最优控制:性能最优的控制律；自适应控制:系统特性变动下可自动调整控制智能控制:人工智能与自动控制的交叉，包括模糊控制、神经网络、遗产变异、专家系统、学习控制；鲁棒控制:模型出现(chūxiàn)偏差仍可保持性能。例1恒值控制系统:烘烤(hōnɡkǎo)炉温度控制系统被控对象——烘炉被控量——温度给定值——温度（电位器输出电压）干扰——工件(gōngjiàn)温度、环境温度、煤气压力等测量元件——热电偶执行机构——电动机、阀门例2位置(wèizhi)随动系统被控对象工作机械被控量工作机械角位置给定值转角测量元件两个(liǎnɡɡè)相同的电位器干扰影响工作机械角位置的各种因素执行机构电动机、减速器思考题：调速系统（画出原理(yuánlǐ)框图，确定各部件的作用）被控对象—电动机被控量—转速(zhuànsù)给定值—给定电位器输出电压干扰—影响转速(zhuànsù)的各种因素测量元件—测速发电机（二）开环控制系统(kònɡzhìxìtǒnɡ)和闭环控制系统(kònɡzhìxìtǒnɡ)（2）按干扰补偿(bǔcháng)的开环控制系统2、闭环系统(xìtǒng)开环系统：优点：成本低，易于构建，稳定；缺点：抗干扰能力差，无自动修正偏差的功能；适用于：系统的输入量事先知道，并且不存在不可测量(cèliáng)的扰动的系统1.1计算机控制系统的组成自动控制理论计算机控制系统：计算机技术通讯网络(wǎngluò)技术1、在控制系统中，控制器是其核心部分，直接影响控制系统的性能。2、早期的控制系统都采用模拟控制器（仪器仪表）。模拟控制器的优点是可靠性高，易于操作和维护。3、随着生产向大型化、复杂化方向发展，对自动化的要求(yāoqiú)也越来越高，常规的模拟控制器已难以实现如自适应、最优控制等复杂控制。4、用计算机作控制器可以满足大型化、复杂化的要求(yāoqiú)，主要原因是：（1）计算机得到了快速(kuàisù)的发展，其特点是运算速度快、存储容量大、有强大的逻辑判断能力、软件可灵活多变。（2）出现了适用于控制系统的各种计算机，如单片机、可编程控制器、各类工业控制机。（3）与微机配套的I/O接口、输入/输出通道齐全。（4）控制算法和控制软件不断发展可适用于各种不同类型的控制系统。二计算机控制系统(kònɡzhìxìtǒnɡ)的组成由上面例子可看出：（1）计算机控制系统由计算机系统、检测和执行机构、通道与接口、外设和工业生产对象等部分组成。（2）计算机经过检测和执行机构、输入/输出通道和接口与被控对象连接；通过(tōngguò)各种类型的外部设备与操作员相联系。检测部分对被控对象进行检测，信号经通道与接口变换后送计算机处理。计算机处理后发出控制信号驱动执行机构对被控对