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交互式控制策略課程簡(jiǎn)介:什么是交互式控制?定義交互式控制是指控制系統(tǒng)能夠根據(jù)操作者的指令或環(huán)境的變化,實(shí)時(shí)調(diào)整控制策略,實(shí)現(xiàn)人與機(jī)器、系統(tǒng)與環(huán)境之間的有效互動(dòng)。這種控制方式強(qiáng)調(diào)靈活性和適應(yīng)性,能夠應(yīng)對(duì)復(fù)雜多變的控制需求。特點(diǎn)為什么學(xué)習(xí)交互式控制?提高系統(tǒng)性能交互式控制能夠優(yōu)化系統(tǒng)的控制效果,提高控制精度和響應(yīng)速度。通過實(shí)時(shí)調(diào)整控制參數(shù),可以更好地適應(yīng)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的變化,實(shí)現(xiàn)更高的性能指標(biāo)。增強(qiáng)系統(tǒng)適應(yīng)性交互式控制能夠使系統(tǒng)適應(yīng)各種復(fù)雜和不確定的環(huán)境。通過感知環(huán)境變化并及時(shí)調(diào)整控制策略,可以有效應(yīng)對(duì)各種干擾和突發(fā)情況,提高系統(tǒng)的魯棒性。拓展應(yīng)用領(lǐng)域交互式控制的應(yīng)用領(lǐng)域1機(jī)器人控制交互式控制在機(jī)器人路徑規(guī)劃、運(yùn)動(dòng)控制、力控制等方面發(fā)揮重要作用。通過實(shí)時(shí)感知環(huán)境和操作者的指令,機(jī)器人能夠完成復(fù)雜的任務(wù),如裝配、搬運(yùn)、焊接等。2航空航天交互式控制在飛行器姿態(tài)控制、導(dǎo)航、制導(dǎo)等方面具有重要應(yīng)用。通過實(shí)時(shí)調(diào)整控制參數(shù),飛行器能夠適應(yīng)各種飛行條件,實(shí)現(xiàn)精確的飛行控制。3智能制造交互式控制的基本概念1控制目標(biāo)明確控制系統(tǒng)的任務(wù)和性能指標(biāo),如穩(wěn)定、快速、準(zhǔn)確等。不同的控制目標(biāo)需要采用不同的控制策略和方法,以滿足實(shí)際應(yīng)用的需求。2控制對(duì)象被控制的物理系統(tǒng)或過程,如電機(jī)、機(jī)器人、飛行器等。了解控制對(duì)象的特性和動(dòng)態(tài)行為,是設(shè)計(jì)有效控制策略的基礎(chǔ)??刂撇呗钥刂葡到y(tǒng)的構(gòu)成要素傳感器用于感知控制對(duì)象的狀態(tài)和環(huán)境信息,如位置、速度、溫度等。傳感器的精度和可靠性直接影響控制系統(tǒng)的性能。控制器根據(jù)傳感器采集的信息,計(jì)算控制信號(hào)并發(fā)送給執(zhí)行器??刂破鞯脑O(shè)計(jì)是控制系統(tǒng)的核心,直接決定控制效果。執(zhí)行器根據(jù)控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)控制對(duì)象,實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的控制。執(zhí)行器的性能和響應(yīng)速度直接影響控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性。開環(huán)控制與閉環(huán)控制開環(huán)控制控制信號(hào)直接作用于控制對(duì)象,不考慮控制對(duì)象的輸出反饋。開環(huán)控制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但抗干擾能力差,控制精度不高。閉環(huán)控制控制信號(hào)根據(jù)控制對(duì)象的輸出反饋進(jìn)行調(diào)整,形成閉環(huán)控制回路。閉環(huán)控制能夠有效抑制干擾,提高控制精度和穩(wěn)定性。反饋控制的原理測(cè)量通過傳感器測(cè)量控制對(duì)象的實(shí)際輸出。1比較將實(shí)際輸出與期望輸出進(jìn)行比較,得到誤差信號(hào)。2控制根據(jù)誤差信號(hào)調(diào)整控制信號(hào),使實(shí)際輸出趨近期望輸出。3比例控制(P控制)控制規(guī)律控制信號(hào)與誤差信號(hào)成比例關(guān)系。比例系數(shù)越大,控制作用越強(qiáng),但容易引起系統(tǒng)不穩(wěn)定。優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,易于實(shí)現(xiàn)。能夠快速響應(yīng)誤差信號(hào),提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度。缺點(diǎn)存在穩(wěn)態(tài)誤差。比例控制無(wú)法消除穩(wěn)態(tài)誤差,需要與其他控制方式結(jié)合使用。積分控制(I控制)控制規(guī)律控制信號(hào)與誤差信號(hào)的積分成比例關(guān)系。積分系數(shù)越大,消除穩(wěn)態(tài)誤差的能力越強(qiáng),但容易引起系統(tǒng)震蕩。優(yōu)點(diǎn)能夠消除穩(wěn)態(tài)誤差。積分控制能夠積累誤差信號(hào),最終消除穩(wěn)態(tài)誤差,提高控制精度。缺點(diǎn)響應(yīng)速度慢,容易引起系統(tǒng)震蕩。積分控制對(duì)誤差信號(hào)的積累需要一定時(shí)間,容易導(dǎo)致系統(tǒng)響應(yīng)滯后和震蕩。微分控制(D控制)1控制規(guī)律控制信號(hào)與誤差信號(hào)的微分成比例關(guān)系。微分系數(shù)越大,抑制誤差變化的能力越強(qiáng),但容易放大噪聲。2優(yōu)點(diǎn)能夠抑制誤差變化,提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。微分控制能夠預(yù)測(cè)誤差信號(hào)的變化趨勢(shì),提前進(jìn)行控制,抑制誤差變化。3缺點(diǎn)容易放大噪聲。微分控制對(duì)誤差信號(hào)的微分比較敏感,容易放大噪聲,影響控制效果。PID控制器的結(jié)構(gòu)比例環(huán)節(jié)P控制,快速響應(yīng)誤差信號(hào)。積分環(huán)節(jié)I控制,消除穩(wěn)態(tài)誤差。微分環(huán)節(jié)D控制,抑制誤差變化。PID控制器的參數(shù)整定方法經(jīng)驗(yàn)法通過實(shí)驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)調(diào)整PID參數(shù),適用于簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)。理論法基于控制對(duì)象的數(shù)學(xué)模型,計(jì)算PID參數(shù),適用于復(fù)雜的控制系統(tǒng)。智能算法利用遺傳算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等智能算法優(yōu)化PID參數(shù),適用于非線性、時(shí)變的控制系統(tǒng)。經(jīng)驗(yàn)法:試湊法步驟1.先只調(diào)節(jié)比例環(huán)節(jié),使系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài);2.逐步增加積分環(huán)節(jié),消除穩(wěn)態(tài)誤差;3.適當(dāng)增加微分環(huán)節(jié),提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。注意事項(xiàng)每次只調(diào)節(jié)一個(gè)參數(shù),觀察系統(tǒng)的響應(yīng)變化;調(diào)節(jié)過程中注意防止系統(tǒng)出現(xiàn)震蕩或不穩(wěn)定;根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求,綜合考慮系統(tǒng)的各項(xiàng)性能指標(biāo)。理論法:Ziegler-Nichols法1方法1.將積分和微分環(huán)節(jié)設(shè)置為零;2.逐步增加比例環(huán)節(jié),直到系統(tǒng)出現(xiàn)等幅震蕩;3.記錄臨界比例增益和震蕩周期;4.根據(jù)Ziegler-Nichols公式計(jì)算PID參數(shù)。2優(yōu)點(diǎn)簡(jiǎn)單易行,不需要控制對(duì)象的精確數(shù)學(xué)模型。3缺點(diǎn)適用于一階或二階系統(tǒng),對(duì)于高階系統(tǒng)效果不佳?;谀P偷目刂撇呗誀顟B(tài)空間模型用一組微分方程描述控制對(duì)象的動(dòng)態(tài)行為。狀態(tài)反饋控制利用控制對(duì)象的狀態(tài)信息,設(shè)計(jì)控制信號(hào),實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的控制。觀測(cè)器設(shè)計(jì)估計(jì)控制對(duì)象的狀態(tài)信息,用于狀態(tài)反饋控制。狀態(tài)空間模型形式狀態(tài)方程:x'=Ax+Bu;輸出方程:y=Cx+Du。其中,x為狀態(tài)向量,u為控制向量,y為輸出向量,A、B、C、D為系統(tǒng)矩陣。優(yōu)點(diǎn)能夠描述多輸入多輸出系統(tǒng),適用于復(fù)雜的控制系統(tǒng);能夠描述系統(tǒng)的內(nèi)部狀態(tài),便于進(jìn)行狀態(tài)反饋控制??煽匦耘c可觀性1可控性指控制系統(tǒng)的狀態(tài)是否能夠通過控制輸入達(dá)到任意期望狀態(tài)。如果系統(tǒng)不可控,則無(wú)法通過控制輸入實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的有效控制。2可觀性指控制系統(tǒng)的狀態(tài)是否能夠通過輸出測(cè)量值進(jìn)行估計(jì)。如果系統(tǒng)不可觀,則無(wú)法通過輸出測(cè)量值獲得系統(tǒng)的完整狀態(tài)信息。狀態(tài)反饋控制原理利用控制對(duì)象的狀態(tài)信息,設(shè)計(jì)控制信號(hào),使系統(tǒng)達(dá)到期望的性能指標(biāo)。方法將狀態(tài)向量反饋到輸入端,通過狀態(tài)反饋增益矩陣調(diào)整系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性。優(yōu)點(diǎn)能夠任意配置系統(tǒng)的極點(diǎn),實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的精確控制。極點(diǎn)配置目標(biāo)通過選擇合適的狀態(tài)反饋增益矩陣,將閉環(huán)系統(tǒng)的極點(diǎn)配置在期望的位置,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的精確控制。方法利用Ackermann公式或線性二次型調(diào)節(jié)器(LQR)方法計(jì)算狀態(tài)反饋增益矩陣。注意事項(xiàng)極點(diǎn)的位置直接影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性和響應(yīng)速度;極點(diǎn)配置需要考慮控制輸入的約束條件。觀測(cè)器設(shè)計(jì)目的當(dāng)控制系統(tǒng)的狀態(tài)無(wú)法直接測(cè)量時(shí),需要設(shè)計(jì)觀測(cè)器來(lái)估計(jì)系統(tǒng)的狀態(tài)信息,用于狀態(tài)反饋控制。類型全維觀測(cè)器、降維觀測(cè)器、卡爾曼濾波器等。選擇合適的觀測(cè)器類型,需要綜合考慮系統(tǒng)的特性和測(cè)量噪聲。設(shè)計(jì)方法類似于狀態(tài)反饋控制,通過配置觀測(cè)器的極點(diǎn),實(shí)現(xiàn)對(duì)狀態(tài)估計(jì)誤差的控制。線性二次型調(diào)節(jié)器(LQR)1原理通過最小化一個(gè)二次型性能指標(biāo),求解狀態(tài)反饋增益矩陣,實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的最優(yōu)控制。2優(yōu)點(diǎn)能夠綜合考慮系統(tǒng)的狀態(tài)和控制輸入的約束條件,實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的綜合優(yōu)化。3缺點(diǎn)需要精確的系統(tǒng)模型和性能指標(biāo),計(jì)算量較大。非線性控制策略滑??刂仆ㄟ^設(shè)計(jì)滑模面,使系統(tǒng)狀態(tài)沿著滑模面運(yùn)動(dòng),最終達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。自適應(yīng)控制根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),實(shí)時(shí)調(diào)整控制參數(shù),適應(yīng)系統(tǒng)的變化。模糊控制利用模糊邏輯推理,實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的控制?;?刂圃硗ㄟ^設(shè)計(jì)滑模面,使系統(tǒng)狀態(tài)沿著滑模面運(yùn)動(dòng),最終達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)?;?刂凭哂恤敯粜詮?qiáng)、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)。方法設(shè)計(jì)滑模面,選擇合適的切換函數(shù),設(shè)計(jì)控制信號(hào),使系統(tǒng)狀態(tài)沿著滑模面運(yùn)動(dòng)。缺點(diǎn)存在抖振現(xiàn)象,需要采取措施抑制抖振。自適應(yīng)控制原理根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),實(shí)時(shí)調(diào)整控制參數(shù),適應(yīng)系統(tǒng)的變化。自適應(yīng)控制能夠有效應(yīng)對(duì)系統(tǒng)的參數(shù)不確定性和時(shí)變性。類型模型參考自適應(yīng)控制、自校正控制等。選擇合適的自適應(yīng)控制類型,需要綜合考慮系統(tǒng)的特性和控制目標(biāo)。設(shè)計(jì)方法利用Lyapunov穩(wěn)定性理論或MIT規(guī)則設(shè)計(jì)自適應(yīng)律,保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。模糊控制1原理利用模糊邏輯推理,實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的控制。模糊控制不需要精確的系統(tǒng)模型,適用于復(fù)雜的、難以建模的控制系統(tǒng)。2步驟1.確定輸入輸出變量;2.模糊化輸入輸出變量;3.建立模糊規(guī)則;4.解模糊化輸出變量。3優(yōu)點(diǎn)易于理解和實(shí)現(xiàn),魯棒性強(qiáng),適用于復(fù)雜的控制系統(tǒng)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制原理利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的非線性逼近能力,實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的控制。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制能夠有效應(yīng)對(duì)系統(tǒng)的非線性和不確定性。類型前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等。選擇合適的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)類型,需要綜合考慮系統(tǒng)的特性和控制目標(biāo)。設(shè)計(jì)方法利用反向傳播算法或進(jìn)化算法訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),使其能夠?qū)崿F(xiàn)期望的控制效果。智能控制方法專家系統(tǒng)模擬人類專家的決策過程,實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的控制。遺傳算法通過模擬生物進(jìn)化過程,優(yōu)化控制參數(shù)。強(qiáng)化學(xué)習(xí)通過試錯(cuò)學(xué)習(xí),使系統(tǒng)能夠自主學(xué)習(xí)和優(yōu)化控制策略。專家系統(tǒng)原理模擬人類專家的決策過程,實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的控制。專家系統(tǒng)包含知識(shí)庫(kù)、推理機(jī)和用戶界面等組成部分。步驟1.建立知識(shí)庫(kù);2.設(shè)計(jì)推理機(jī);3.實(shí)現(xiàn)用戶界面;4.測(cè)試和調(diào)試系統(tǒng)。優(yōu)點(diǎn)能夠處理不確定性和模糊性信息,適用于復(fù)雜的控制系統(tǒng)。遺傳算法1原理通過模擬生物進(jìn)化過程,優(yōu)化控制參數(shù)。遺傳算法包含選擇、交叉和變異等基本操作。2步驟1.初始化種群;2.評(píng)估適應(yīng)度;3.選擇;4.交叉;5.變異;6.迭代直到滿足終止條件。3優(yōu)點(diǎn)能夠全局優(yōu)化控制參數(shù),適用于復(fù)雜的控制系統(tǒng)。強(qiáng)化學(xué)習(xí)原理通過試錯(cuò)學(xué)習(xí),使系統(tǒng)能夠自主學(xué)習(xí)和優(yōu)化控制策略。強(qiáng)化學(xué)習(xí)包含環(huán)境、智能體、狀態(tài)、動(dòng)作和獎(jiǎng)勵(lì)等基本要素。類型Q學(xué)習(xí)、SARSA、深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)等。選擇合適的強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法,需要綜合考慮系統(tǒng)的特性和控制目標(biāo)。優(yōu)點(diǎn)能夠自主學(xué)習(xí)和優(yōu)化控制策略,適用于動(dòng)態(tài)和不確定的環(huán)境。交互式控制的軟件平臺(tái)MATLAB/Simulink強(qiáng)大的仿真和控制工具,適用于控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、分析和仿真。LabVIEW圖形化編程環(huán)境,適用于數(shù)據(jù)采集、控制和測(cè)試。Python控制庫(kù)如SciPy、NumPy、ControlSystemsLibrary等,適用于控制算法的開發(fā)和實(shí)現(xiàn)。MATLAB/Simulink特點(diǎn)強(qiáng)大的數(shù)學(xué)計(jì)算和仿真能力;豐富的控制工具箱;圖形化建模環(huán)境;支持多種硬件平臺(tái)。應(yīng)用控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、分析和仿真;控制算法的開發(fā)和驗(yàn)證;硬件在環(huán)仿真;快速原型開發(fā)。LabVIEW1特點(diǎn)圖形化編程環(huán)境;強(qiáng)大的數(shù)據(jù)采集和儀器控制能力;豐富的信號(hào)處理和控制算法庫(kù);支持多種硬件平臺(tái)。2應(yīng)用數(shù)據(jù)采集和處理;儀器控制和自動(dòng)化測(cè)試;控制系統(tǒng)的開發(fā)和實(shí)現(xiàn);快速原型開發(fā)。Python控制庫(kù)SciPy科學(xué)計(jì)算庫(kù),提供數(shù)值計(jì)算、優(yōu)化、信號(hào)處理等功能。NumPy數(shù)值計(jì)算庫(kù),提供多維數(shù)組和矩陣運(yùn)算功能。ControlSystemsLibrary控制系統(tǒng)庫(kù),提供控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、分析和仿真功能。交互式控制的硬件平臺(tái)PLC(可編程邏輯控制器)工業(yè)控制領(lǐng)域常用的硬件平臺(tái),具有高可靠性和實(shí)時(shí)性。單片機(jī)低成本、低功耗的硬件平臺(tái),適用于簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)集成了硬件和軟件的系統(tǒng),適用于復(fù)雜的控制系統(tǒng)。PLC(可編程邏輯控制器)特點(diǎn)高可靠性、實(shí)時(shí)性;模塊化結(jié)構(gòu);易于編程和維護(hù);抗干擾能力強(qiáng)。應(yīng)用工業(yè)自動(dòng)化控制;過程控制;機(jī)器人控制;交通控制。單片機(jī)1特點(diǎn)低成本、低功耗;體積小、重量輕;易于開發(fā)和調(diào)試;適用于簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)。2應(yīng)用家用電器控制;儀器儀表控制;機(jī)器人控制;嵌入式系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)特點(diǎn)集成了硬件和軟件;實(shí)時(shí)性強(qiáng);可靠性高;適用于復(fù)雜的控制系統(tǒng)。應(yīng)用航空航天控制;汽車電子控制;機(jī)器人控制;智能制造。平臺(tái)ARM、FPGA等。傳感器與執(zhí)行器傳感器用于感知控制對(duì)象的狀態(tài)和環(huán)境信息,如位置、速度、溫度等。執(zhí)行器根據(jù)控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)控制對(duì)象,實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的控制,如電機(jī)、液壓缸、氣缸等。傳感器類型及應(yīng)用位置傳感器用于測(cè)量物體的位置,如編碼器、電位器、激光傳感器等。應(yīng)用于機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、自動(dòng)化生產(chǎn)線等。速度傳感器用于測(cè)量物體的速度,如測(cè)速電機(jī)、光柵測(cè)速傳感器等。應(yīng)用于電機(jī)控制、車輛控制、航空航天等。溫度傳感器用于測(cè)量物體的溫度,如熱電偶、熱敏電阻、集成溫度傳感器等。應(yīng)用于過程控制、環(huán)境監(jiān)測(cè)、醫(yī)療設(shè)備等。執(zhí)行器類型及應(yīng)用1電機(jī)用于提供旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),如直流電機(jī)、交流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)等。應(yīng)用于機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、風(fēng)力發(fā)電機(jī)等。2液壓缸用于提供直線運(yùn)動(dòng),具有力大力矩的特點(diǎn),如單作用液壓缸、雙作用液壓缸等。應(yīng)用于工程機(jī)械、航空航天、船舶等。3氣缸用于提供直線運(yùn)動(dòng),具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低的特點(diǎn),如單作用氣缸、雙作用氣缸等。應(yīng)用于自動(dòng)化生產(chǎn)線、氣動(dòng)工具等??刂葡到y(tǒng)的穩(wěn)定性分析Lyapunov穩(wěn)定性理論利用Lyapunov函數(shù)判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性。Bode圖分析利用Bode圖分析系統(tǒng)的頻率特性和穩(wěn)定性。Nyquist圖分析利用Nyquist圖分析系統(tǒng)的頻率特性和穩(wěn)定性。Lyapunov穩(wěn)定性理論原理如果能夠找到一個(gè)Lyapunov函數(shù),滿足一定條件,則系統(tǒng)是穩(wěn)定的。Lyapunov函數(shù)是描述系統(tǒng)能量的函數(shù)。方法構(gòu)造Lyapunov函數(shù),判斷其導(dǎo)數(shù)的正負(fù)性,從而判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性。應(yīng)用非線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析。Bode圖分析原理通過繪制系統(tǒng)的幅頻特性曲線和相頻特性曲線,分析系統(tǒng)的頻率特性和穩(wěn)定性。Bode圖能夠直觀地反映系統(tǒng)的增益裕度和相位裕度。應(yīng)用線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析和控制器設(shè)計(jì)。Nyquist圖分析1原理通過繪制系統(tǒng)的Nyquist曲線,分析系統(tǒng)的頻率特性和穩(wěn)定性。Nyquist圖能夠直觀地反映系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)和閉環(huán)穩(wěn)定性。2應(yīng)用線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析和控制器設(shè)計(jì)。3判據(jù)Nyquist判據(jù)??刂葡到y(tǒng)的性能指標(biāo)穩(wěn)定性系統(tǒng)在受到擾動(dòng)后,能夠恢復(fù)到原來(lái)的平衡狀態(tài)??焖傩韵到y(tǒng)響應(yīng)速度的快慢,常用上升時(shí)間、峰值時(shí)間和調(diào)節(jié)時(shí)間等指標(biāo)衡量。準(zhǔn)確性系統(tǒng)輸出與期望輸出的偏差大小,常用穩(wěn)態(tài)誤差指標(biāo)衡量。穩(wěn)定性定義系統(tǒng)在受到擾動(dòng)后,能夠恢復(fù)到原來(lái)的平衡狀態(tài),或者在平衡狀態(tài)附近振蕩。類型漸近穩(wěn)定、李雅普諾夫穩(wěn)定、有界輸入有界輸出穩(wěn)定(BIBO穩(wěn)定)。判據(jù)李雅普諾夫穩(wěn)定性理論、Routh-Hurwitz判據(jù)、Nyquist判據(jù)??焖傩陨仙龝r(shí)間系統(tǒng)輸出從10%達(dá)到90%所需的時(shí)間。峰值時(shí)間系統(tǒng)輸出達(dá)到最大值所需的時(shí)間。調(diào)節(jié)時(shí)間系統(tǒng)輸出進(jìn)入穩(wěn)態(tài)誤差帶所需的時(shí)間。準(zhǔn)確性1穩(wěn)態(tài)誤差系統(tǒng)輸出與期望輸出之間的穩(wěn)態(tài)偏差。2類型位置誤差、速度誤差、加速度誤差。3影響因素控制器的類型、系統(tǒng)的開環(huán)增益??垢蓴_性定義系統(tǒng)抑制外部干擾的能力。指標(biāo)干擾抑制比、靈敏度函數(shù)。提高方法采用閉環(huán)控制、增加系統(tǒng)阻尼、設(shè)計(jì)魯棒控制器。交互式控制的實(shí)例分析機(jī)器人控制機(jī)器人路徑規(guī)劃、運(yùn)動(dòng)控制、力控制。飛行器控制飛行器姿態(tài)控制、導(dǎo)航、制導(dǎo)。電機(jī)控制電機(jī)調(diào)速、電機(jī)位置控制、電機(jī)力矩控制。

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