第一章控制系统导论 权的 金周球 图1.5Wat的飞球调节器 1.6水位浮球调节器 1868年之前.自动控制系统发展的主要特点是凭借直觉的实证性发明。提高控制系统精 度的不懈努力导致人们要解决瞬态振荡的减振问题，甚至是系统的稳定性问题，因此发展自 动控制理论便成了当务之急。J.C.Maxwell用微分方程建立了一类调节器的模型，发展了 与控制理论相关的数学理论，其工作重点在于研究不同系统参数对系统性能的影响[5]。在 同一时期，l.A.Vyshnegradskii建立了调节器的数学理论[6]。 二战之前，控制理论及应用在美国和西欧的发展与它在俄国和东欧的发展采取了不同的 途径。在美国，Bode、Nyquist和Black等人在贝尔电话实验室对电话系统和电子反馈放大器 所做的研究工作，是促进反馈系统应用的主要动力[7-10,12]，采用带宽等频域变量术语的 频城方法当初主要用来描述反馈放大器的工作情况。与此相反，在前苏联，一些著名的数学 家和应用力学家发展和主导着整制理论，因而他们倾向于用微分方程描述系统的时域方法。 二战期间，自动控制理论及应用得到了巨大的发展。战争需要用反馈控制的方法设计和 建造飞机自动驾驶仪、火炮定位系统、雷达天线控制系统以及其他军用系统。这些军用系统 的复杂性和对高性能的追求，要求拓展已有的控制技术。这导致人们更加关注控制系统，同 时也产生了许多新的见解和方法。【940年以前，控制系统设计在绝大部分场合是一门艺术或 手艺，用的是“试凑法”。在20世纪40年代，数学和分析的方法无论在数量还是在实用性方 面都有了很大发展，控制工程因而也发展成为一门工程科学[10-12】。 随着Laplace变换和频域复平面的广泛应用，频城方法在二战之后仍在控制领域占据者 主导地位。20世纪50年代，控制工程理论的重点是发展和应用s平面方法，特别是根轨迹 法。到8年代，数字计算机用作控制部件已属平常，这些新部件为控制工程师提供了前所未 有的运算速度和精度。在美国，现在安装和使用着逾40万台控制用数字计算机[14,27]，它 们主要用于过程控制系统，同时也用于多变量同步测量和控制。 随著人造卫星和空间时代的到来，控制工程又有了新的推动力。为导弹和空间探测器设 计复杂、高精度的控制系统成了现实需要。此外，由于既要减轻卫星等飞行器的重量又要对
4 -j撞撞割草就导陆 圄1. 的飞球调节嚣 圃1. 水植浮勇者调节嚣 1868 年之前.自动控制墨镜盎展的主要特点是凭借直量的事证性量明 提高控制革统精 厦的不懈费力导盟 们要解决麟辜振面的减撮问题.甚至是革统的稳定性问题，因此~展自 动控制理论便成了当务之患 J. C. Maxw ll 用幢分方程堕 了-类调节器的模型，监展了 与控制理论相关的数学理论，其工作重点在于研究不同革统垂数对系统性能的黠响 [5J 。在 同一时期，I. A. Vysh n. radskii 建立 调节髓的数幸理论 [6J 战之前 ，控制 理由且 用在美国和西欧的皮展与官在惯国和革欧的监属 取了不同的 童径 在曼国 Bc对 Nyqu附和Bl 等人在贝部电话实验室对电话革统和电于反馈最大帽 所做的研究工作.是促进民愤系统应用的主要动力 [7-10 12 ]，罪用带宽等频雄堕量术惰的 颜城方法当初主要用来描述反馈量大器的工作情况 与此相反，在前事联，一些蕃名的数学 事相应用力学靠发展和主导者控制理论，因而他们倾向于用微卦方程描述黑统的时峨方法 二战期阀，自动控制理论且应用得到了巨大的发展 战争需要用反馈控制的方法桂计租 建造飞机自动驾咀仪 火炮定位革统 雷滔天线控制 lf， 统以及其他军用罩统 这些军用军统 的复杂性和对高性能的迫草，要求拓展已有的控制技术 这导lli:人们更加盖 注控制 lf， 统， 时也产生了许多新的见解和方法 1940 年以前，控制革统设计在绝大部分场合是- 门艺术或 艺.用的是"试事法" 20 世纪 40 年代 舷学和分析的方法无论在数量还是在某用佳方 面都有 很大盘腿 ，控制工程因而也盎腰成为-(1工程科学[1O-l2) 随着Lapla四变换和频晴复平面的广臣应用 ，频 粮方法在二战之后仍在控制领械占据着 主导地位。 20 世纪 50 年代，控制工程理论的重点是盎展和应用 平面万挂，特别是很轨迹 80 年代.数字计算机用作控制部件已属平常.这些新部件为控制工程师蝇供了前所未 有的运算速度和精度 费国， 现在安辈革和使用晴逾 40 万亩控制用量 算机 14 27 ]，它 们主要用于过程控制军统，同时也用于事变量同步测量和撞倒 随着人造卫星和空间时代的到来.控制工程旦有了新的椎动力 为导弹和主间探测器桂 叶置岳 商精度的控制 lf， 镜成 现实需耍 此外，由于蜒厦减轻 星等飞行器的重量卫要对
1.3反馈应用两则 5 它们实施精密控制，最优控制因而变得十分重要。正是基于上述需求，最近20年来，由Lia punov、Minorsky等人提出的时域方法受到了极大的关注。由前苏联的L.S.Pontryagin和美 国的R.Bellman研究提出的最优控制理论，以及近期人们对鲁棒系统的研究，都为时城方法 增色不少。已经众所周知的是，控制工程在进行控制系统分析与设计时应同时考虑时城和须 域两种方法。表11给出了控制系统发展的主要过程 表1】控制系统发腰历程葡表 IT69 James Wat发明了燕汽机和飞球调节器。燕汽机常常被认为是英国工业革命开始的标 志。工业革命时期，机触化水平有了巨大的提高，这是自动化发展的筒赛。 1800 ,的“可互换件生产”额念在清雕枪生产中得到验证。Whitney的成就常常被认 为是大规镶工业化生产并始的标志 1868】.C.Maw为一类蒸汽机的测节器建立数学横型。 1913 Henry Ford在汽车生产中引入机械化装配机， 1927H.W.Bode分析反锁放大器。 1932H.Nqui研究出了系镜德定性分析方法。 1952MT为对机床实施轴向整制，开爱出数控(NC)方法。 1954 George Devol开发出"程整物体转运器"，这被视为最早的工业机器人。 1960 在Devol设计的础上，Unimate所制 了第一台机器人，并于1961年用它向压机给料。 1970 发展了多变量棋型和最优控制。 1980 鲁棒控制系绕设计得到广泛研究。 1990 出口外向型产最公司瑶测自动化 1994汽车上广泛采用反馈控制系统。工业生产中迫切简要可靠性离、青棒性强的系统。 1.3反馈应用两则 闭环控制系统所采用的反馈概念已在1.1节中给出，并示于图1.3中。许多先驱工程师 都曹使用了反馈控制系统以获取预期的系统性能。图1.7重新给出反馈系统的框图，其中差 值（即偏差）是由预期的输出响应与具有一定精度的实际输出响应的测量值求差得到的。接 下来的两则反馈应用实例将对此框图作进一步说明。 实际输 出响应 测量装量☐ 图1.7闭环反馈控制系统 Harold S.Black1921年毕业于伍斯特工业学院，随即进人美国电话电报公司(AT&T)的 贝尔等豫室工作。在1921年，贝尔实验室面临的主要任务就是改进信号放大器的设计，进西
1.3 反馈应用11\ 111 5 它的;J;施精密控制 量优控制因而噩棉十分重要 正矗矗子上述需章 量近 20 年来，囱 u. punov Minorsky 菁λ提出的时增方桂受到了极大的提注 囱前挥联的L. S. PomryagÎn 租费 阔的 R. Bellrnan 研究砸出的量优控制理论，以且近期人们对鲁捧革统的研究，都为时植方岳 增色不少。巳经众所周知的是，控制工理在进行控制罩恍卦析与设计时应同时嗜血时峨和频 蜻两种方酷 理1.1抽出 控制罩统盘腿的主要过程 踵.".目'筒'但 176~ )m Il 量明 T. 汽矶和飞页'调节.黯汽貌'窜曾认为是英国工业革命开始的保 志.工业'事·时期，饥氟化水平有了巨 的.裔，迫矗自动化发展的帽，尊 1800 Eli Whitney 的" 互钱伶生产 .企在 111 IU 产中得到验证 Whitney 的成缸"彼认 为最大规镰工业化 产开始的'事态 1868 J. C. Maxwell 提藻汽锐的调节"建立It学植量 1913 'l Ford 在问草生产牛引 舰被他缝配饥 1921 H. W. Book分'赔巨馈'皮大. 1932 H. Nyquiu 研究幽 系.Il~性分街方法 1952 MIT 为树'现il'茧'‘.向植 IL 开JltIJj撞撞 (NC 方法. 19 旧事 00'01开童出 理位物体'专量帽"，这篝愧为是单的工业饥 11 人. 19 在Derol 设计的矗础上， Unimø. te 研 ~T 第 台机 ·λ. 并于 1961 年用在向 li* 机'除料 19~ 盘腿 T~变量'盟秘量优控制 198<) .控.系统设计得到 rtt 研究. ，.因 出口外向国产业 饲强调自动化. 1994 电享上广捏蒙II!匾馈踵'因巫就 :t生产申迫切'要司.性离 .瞌型的票'应 .1. 1 1. 3 反馈应用两则 闭环控制革统所果用的反惯帽念已在1.1节中蜡出，井示于图1.3中 许多先'目工程师 鼻曾使用了旦惯控制J\统 获取预期的革统性幢 重新蜡出 惯罩统的框圈，其中董 值{即铺盖}是由预期的'曲曲响应与具哥一定精匮的实际瞌出响应的测量值求 得到的 下辈的两周反酬应用:l;例将对此框图作进 步诅明 'r 撞值 r-=士-， 实际输 -咱 ←-二 叫雀.←-叫对.←-令-+ 幽响应 .1 • L.二工二.J '1 - 出响应 .→.量. 1".- 倒环 愤撞倒 民统 Harold 剧配 1921 年毕业于伍踊特工业丰院，随 l' 进入量固电话电报公司 (AT T) 导忍气跄童非·在阳等，叫蛐童画临的主要lf*iUBUt 倍号量大榻的时，进面 回1.1 11 [ 1[ i iSHlI π
6 第一章控制系统导论 改善整个电话系统。Bla©k的任务就是对放大器进行线性化和稳定化，并改进其设计，使串联 起来的放大器可以将话音传送到数千英里之外。 Black写道[8]： “1927年8月2日（星期二）早晨，上班途中，当我正要在拉卡瓦钠度口麓过哈得逊河时，负反搬放大器的 念头如仍电般出现在我的脑玩。50多年来，我始终在思索为什么以及如何会有这个念头出现。时至今日」 我对此问题的解释仍和那个早晨所能的解一样，税所知道的就是：在对放大器问题进行了几年艰苦的研 究之后，我突然意识到，如果将放大器输出倒相反馈到输人端使装置避免振荡（当时我们称之为“唱默”），就 能得到我想要的消除输岛失真的方法。于是我打开晨报，在《纽约时报》的一可上画下了负反馈放大器的一 个简单但规范的草图，写下了罐述反喷放大过程的方程，并草幸地签上名。20分钟后，我到了位于丙大街 463号的实验室，现已故的Earl C.Blessing看到并读情了草图.然后也签了名。 我设根这种电路锦会产生线性度极好的故大器（负反铺增益熹达40一50dB)。但仍有一个重要的间题 有待研究：许多人都在怀疑这种电路的定性，那么，如何才能保证它在很笼的顿带内均可避免自振高呢 对此，以往的工作经历给了我足够的自信：两年前，我曾研充过某种新型振荡电路：三年前，我还曾设计过包 含有涉波群的终端电路；而且对载波电话系统的短促振铃电路，我也曾进行过数学分析” 另一则控制工程应用实例是贝尔实验室的David B.Parkinson发明的火炮射击指挥仪。 1940年卷，Parkinson还是一位年仅29岁的工程师，正致力于改进自动电压记录仪。这种仪 器用来在标有条形刻度的记录纸上绘制电压记录。其中关键的部件是一个小电位计，它通过 执行机构来控制记录笔的运动。 Parkinson曾经做了一个梦，他梦见防空高炮成功地击落了飞机。Parkinson这样描述他 梦中的情形[13]： “发射了3一4发炮弹之后，一名炮手向我嫌笑，招手示意让我靠近炮身。当我走近时，他用手指了指炮 身左边的实出部位，在那儿安装着我的电位计，也就是在电压记录仅中起控制作用的那种电位计。” 第二天早晨，Parkinson意识到他的梦将不同凡响： “既然我的电压计可以控制记录仅的记录笔，那么通过恰当的工程处理，某种类似的东西应该能控制防 空高炮。 后来经过艰苦的努力，l941年12月1日，Parkinson提供了一台工程样机供国陆军进 行试验，并干1943年初便提供了生产样机，最终有3000台高炮控制器装备了部队。该控制 器的输入由雷达提供，高炮利用目标飞机的当前位置数据和计算出来的目标预期位置，确定 脯准的方向。 1.4控制工程实践 控制工程关心的是面向目标(goal一oriented)的系统分析与设计。这种面向目标的策略 产生了不同层次的面向目标的控制系统。现代控制理论格外关注具有自组织、自学习，自适 应、售棒性和最优性等特任的系统，这些系统激发了控制工程师们巨大的研究热情。 工业过程（加工、制造等）中若采用自动控制而非人工控制，则常称之为自动化。在化工 造纸、电力、汽车、钢铁等工业行业中，自动化已经非常普遍。自动化成为了工业社会的主旋
6 章控制系统导记 政菩整个电话革哇。 Black 的任务就题对放大精进抒蜡性化和稳定化，并改进其设计，使串联 起来的醒大器可以将语音传道到整千英里之外 Black 写道 [8 ]， ~1927 日(且糊 )阜展，上班途中，当我正要在拉卡瓦纳被口醒过哈得最何时. fft !i馈放大器的 念头如间也般出现在我的脑际 50 多年来，我始终在 索为什么以且如何会有这个垂头出现.时王今日， 我对此间 的解得由和那个尊展所幢幢的解释-样拽所细菌的就是，在对股大器问题进行了几年理苦的研 究之后，我突棉意识到，如果将曲大器输出倒相反惶到输入瑞值装置噩鱼银苗(当时我们称之为'"目眩. ) ，就 能得到我想要的消除输出失真的肯法 于是我打开慢掘。在 盟约时捆 的-页上洒下 !It!i馈放大嚣的一 个简单但规班的事图， 写下 丁描追臣馈放大过程的方醒，并草草地罩上岛 20 分钟眉找到了 由于 西大衔 463 号的主瞌室 现己曲的 Ea r1 刚出 吨，到并由懂了尊图 然后也草了名 我设想这种电路将会严生线性ili:彼得的放大糖(负 馈增益高达 40 50 dB) 但仍有一?重要的问题 有待研究许宰人都在怀疑这种电醋的稳 性，那么.如何才能保证官在很重的频带内均可避免自撒搬回呢 对此 以在的工作量历给了我足够的自俏商年前，戳曾研究过某种新型'段事电路 三年前 费远曾设计过包 含有滤戳'辈的终硝电路 而且对载波电话系统的短促镰铃电路?我也曾进行过做学分桥 则控制 工程应用实例是贝尔实验室的 David B. rkinson 盎明的业炮射击指挥仪 1940 年事， Parkinson 还是 位年仅 29 岁的工程师.jE致力于改进自动电压记最悦。这种仪 器用来在标有条形刻I!重的记录纸上绘制电压记景。其中关键的部件是-个小电位计，它通过 执行机构来控制记录毫的运动 Parkinson 曾经做了 个梦，他梦见防空高炮成功地击瞎了飞机 Parkinson 这样描述他 梦中的情形 [13 J , "发射了 发炮弹左后名炮手向我微笑，招手示意让我靠近炮费 当我走近时，他用手指 指炮 身左边的突出部位，在那儿安嚷着我的电位计，也就每在电压记录仪中起控制作用的那种电位 第二天早履， Parkin币。 章识到他的梦将不同凡响 "既然我的电压计可以控制记录似的记最笔，那么通过恰当的工程处理某神樊似的东西应该能控制防 空高炮 后来经过唱苦的费力 .1941 12 日. Parkinson 提供丁 由工程样机供费国陆军进 行试验.井 1943 年初便提供了生产样机，最嬉有 3000 自高炮控制器草备了部队 读控制 器的输入由雷达提供，高炮利用目标飞机的当前位置数据和计算出来的目标面期位置，确定 瞄准的方向。 1. 4 控制工程实践 控制 程提心的是面向目标 (goal - oriented) 的系统分析与设计 这种面向目标的黄略 产生了不同居在的面向目标的控制旱统 现代控制理论描外关注具布自组织句自学习 、自 应、鲁橡性和最优性等恃证的革统，这些矗统撒发了控制工程师们巨大的研究热情。 工业过程(加工 制造等)中苦果用自动控制而非人工控制，则肃称之为自动化。在此工、 噩噩 电力 、汽车、 钢铁等工业行业中.自动化已经非常普遍 自动化成为了工业社会的主脏 . 一一"一一 自-一一 .'一
1.5现代控制系统举例 律，工厂普道应用自动化机器设备来提高生产产量，以便弥补由于工人加薪和通货膨张所带 来的成本增加。 此外，现代工业还致力于提供越来越精密、可靠和鲁棒性好的产品。例如，精密可靠的控 制在过去的几十年中显著地提高了汽车性能， 在美国短暂的历史中，劳动力的迁移始终迫随普劳作机械化的进步。机械化进程对美国 从农业国向工业国转化起到了革命性的作用，1820年，超过70%的劳动力集中在农场，到了 1900年，只有不足40%的劳动力仍在从事农业生产，而目前这一比例已下降到5%以下[15] 1925年，从地下矿并中开采5.2亿吨烟煤和褐煤需要588000名工人，约占全国劳动力 的1.3%。到了1980年，产量增至7.74亿吨，而所需工人数却降至20800，并且只有13600 人在从事井下作业。高度机械化和商效率的露天煤矿，仅瘤用了72000名工人，产量却达到 了4.82亿吨，占煤炭总产量的62%[27]。 通过技术进步减轻人类劳动强度的历程可以追湖到史前时代，现在则进人了一个新的时 期。直到量近，始于工最革命的不断加快的技术革新主要基将人类从体力劳动中解放出来 而计算机技术引发的新技术革命则正在带来同样巨大的社会变革：计算机收集和处理信息能 力的提高，将使人类的脑力得到拓展和延伸[16]。 控制系统可用来：(1)提高生产率：(2)改普装置或系统的性能。自动化则通过自动操作 或对生产过程、装置或系统的控制等途径，提高生产率和产品质量。通过对生产过程和机器 设备的自动控制，可以生产出符合规格要求的产品，并使之达到很高的精度[28]。 自动化最早在汽车工业中得到普及。传送带与自动化机床相结合，形成了很长的自动化 生产线，可以在几乎没有操作人员干预的情况下，生产汽缸一类的引整零部件。在车身生产 中，使用自动给料机和高速冲压机，可提高板材成型的效率。在设计和生产都相对成熟的其 他领域，如汽车水箱生产中，自动化生产线已经完全取代了人工操作。 到了20世纪90年代，随着具有柔性特征的定制生产方式的出现，人类对柔性自动化系 统和机器人的需求也在不断增加[17,25]。 现在，全美共有约150000名控制工程师，日本和欧州也大致如此。仅在美国国内，控制 工业每年的产值就高达500多亿美元。自动控制理论及其实际应用已成为一个极具价值的 热门工程学科领城。从上面的内容中，我们可以领悟到学习现代控制系统的原动力，并因此 嫩发我们的学习热情。 1.5现代控制系统举例 反馈控制是现代工业和社会生活的一个基本要素。当汽车能快速准确地对司机的操纵 作出响应时，驾驶汽车无疑是一件令人惬意的事情。许多汽车都装有驾驶和制动用的动力装 置，它们通过液压放大器将操纵力放大以便控制驱动轮或者剩车。汽车驾驶控制系统如图 1.8(a)所示。将预期的行车路线与实际测量的行车路线相比较，便能得到行驶偏差，图1.8 ·TW k
., 现代撞倒系统割'倒 7 帽，工厂普遍应用自葫化机器设备来提高生产产量，以便弥补由于王λ 加 哥和通货膨摩所带 辈的属本增加 此外，现代工业还致力于畏惧越辈越精膏 可靠和鲁梅性好的产品 例如，精密可靠的控 制在过去的几十年中且善地提高 汽车性醋 在黄国垣曹的历史中，劳动 的迁事始路迫随曹 作机械化的进 步. 扭械化进程对费国 且在 圄向工业国转化起到了革命性的作用 .1820 年，超过 70 的劳动力靠中在在蝠，到 190。筝 .R喜不足 40% 的劳动力仍在从事就业 而目 比例巳下降到 5% 以下 [1 1925 年.从地下矿井中开来 2ι吨烟姐和帽煤需要 588 000 工 λ ，约占全国费动力 的1. '16 到了 1980 年，产量捕至 74 亿吨，而所需工人量却降至 20800. 井且 13ω 人在从事井下作业 高度机械化和高敢率的霹 煤矿.仅屉用 72 000 名工人，产量却远到 T 4.82 亿吨 占埠jI! Ia产量的 2% 27] 通过挂术进步减佳人 劳动强度的历程可 追溯到史前时代，现在l! 新的时 直到最近.抽于 命的平断加快的技 束革新主要矗特 盎且体力劳动中解撞出来， 面计算机技术引宜的精挂 革命则正在带来同样巨 的社告查革:计算机收量制扯理情凰幢 力的提高，将使 贵的脑力槽到拓展和噩伸 [16] 植嗣革镜可用章，(1 提高生产率 2) Il:蕾革置!t墨镜的性障。自动化则通过自动操作 璋对生严过程、整置羁矗统的位帽等瞌毡，提高生产阜和产品质量。通过对生产过在相机器 世备的自动桂制，可以生产出符合规幡要求的产品，井使 达到 lQ 高的精匮 [28] 自动化最早在汽车工业中帽到曾旦 传道 与自动化机床相结告，形成了很 的自动化 生产线，可以在几乎世荷搬作 员干丽的情况下，生产汽缸 类的引擎军部件 在草身生产 中.使用自萌给料帆和高遮冲胚视，可提高植树血型的雄 在世叶鞠 产都相对成熟的其 他领蝠，如汽草草帽生产中，自动化生产线已是 全耻代了 工操作 到了 20 世纪 90 年代 随着具有幸性特怔的 产方式的出现 ，人 突对靠性自动化革 统和机辑人的需求也在 断增加 [17.25] 现在，圭黄共有约 150000 名控制工程师.日本和欧州也大致如此 圆圈内，撞制 业每年的产值勤高 ∞多亿费元 自动控制理论及其实际应用巳凰为- 瞌具价值的 热门工程学科 从上面的内喜中 我们 悟到 学~ 现代控制罩统的原动力.井因此 量监罪"的学习热情 1. 5 现代控制系统举例 反馈控制是现代工业租性生生活的一个基本 当汽 能快理准确地对司机的操拙 作出响应时，骂耻汽 无幌矗-件 人恒章的事情 许多汽丰都靠高驾驶租制动用的葫力薯 ;e 饥渴迫液压量 '将操纵力放 I~ ll!搜刨咂动曾戴者刹车 汽草胃'量控刨罩镜如圆 1. 8(.) 街串.嗨预期的行车酶魏玛实际测量的行车路践相比较，便植棉到行段帽量，圈1. TIi iE -;因丽 u! ili :11
8 第一章控制系统导论 (b)对此作了图示说明。这时的测量是通过视觉和触觉（身体运动）反馈来实现的，还有一种 反馈是通过手（传感器）感知方向盘的变化来实现的。与汽车驾驶控制系统相似的反馈系 统还有远洋轮或大型飞机的驾驶控制系统。图1.8(c)给出的是一条典型的行驶方向响应 曲线。 实际行 驶路线 视觉和触觉测量 (a)汽车驾驶控制系统 际行方 行装方门 ()驾车人利用实际行驶方向与溪期方向之闻的差异，调整方向盘 预期行装方向 实际行驶方向 时间) (c)典型的行驶方向响应 图1.8 控制系统通常采用闭环形式工作，如图1.9所示。使用精密的传感器测量的输出值就等 于实际输出值，预期输出与实际输出的差值等于偏差。利用控制装置（如放大器）对偏差进行 处理，用处理的结果驱动执行机构动作，以改变受控对象的状态，逐步减少偏差。这个过程正 如一艘船错误地向右航行，于是舵被激励产生动作，使船向左转。图1.9所示的系统之所以 被称为负反债控制系统，是因为其输出被从输人中减去，以其差值作为功率放大器等控制装 爱的输入信号
8 章植刨罩it导地 ( 对此作了图 说明 这时的测量是通过视觉和触觉(身体运动)反馈来实现的，还有-种 匠馈量通过手(传!lI器)感知方向盘的变化，怪事现的 .与 汽车驾耻控制罩统相似的反馈罩 统还布远洋辑或大型飞机的驾破控制系统 因1. 8( 0)给出的是 矗典型的行驶方向响应 曲线 棍!t掬触!t测量 (.)汽 "资撞倒系统 b) 驾车人利用事际行就 111 方向 阔的'些异 .111 整方向鑫 预期肝'重 主际行'史方向 时网" (0)典型的行耻方向响应 控制罩统通常 用闭环形式工作，如阁1. 示。 使用精密的传感帮测量的输出值就等 际输出值，预期输出与实际输出的草值嘻于偏差 利用植树辑置(如放大器)对偏 进行 处理.用处理的结果驱动执行机构动作，以改变量控对量的状击，置步减少偏差 这个过程正 艘船错误地向在航行.于是舵植橄励产生动作，使船向左转 因1. 所示的矗统之所以 植称为鱼 憧控制w;统.是因为其输出植iA输入中减去，以其量值作为功率最大嚣等控制鞋 置的输入倩号