之间的细微差别将具有这样的数量级,使得电机产生一个足以使物体克服摩擦力矩并以所需要的速度转动的输出力矩。误差不能为零,否则电动机将会停止并且新的误差又会重新产生。
因此很明显,在静止条件下当输出 0 自动地与指令 I 一致时,在电台条件下,输出运动只会靠近指令的运动。然而这个逼近程度通常相当高,足以克服许多物理问题。例如,某类型自动控制的仿行铣床的跟踪精度已达到0.0001英寸。
定位控制系统的另一项任务是在负载剧烈变化干扰下。它必须有能力保持输出位置与指令相等。例如,无论是否存在随机阵风,发射架必须要与期望方向保持一致。
反馈----行动校正系统
你早知道工程技术教育包括化学,物理这样的课程。事实上,你可能对这些课程已经了解得相当多了。不过除此之外,工程技术人员为了创造各种复杂的系统应该了解些什么,你也许并不是非常清楚。这一点,可以通过反馈控制系统这门重要课程的介绍得到部分的弥补。控制系统在经济体系和生物系中,同在工程系统中一样,具有广泛的意义。例如,当你在公路上驾驶一辆汽车,让双手离开方向盘。行驶的很远而不发生一些令人惊慌不安的事情,那是不可能的。甚至在一段笔直的道路上,这也是做不到的,因为颠簸和许多其他因素会迫使汽车偏离行车路线。为此需要有一种能测出汽车向两旁偏移的设备,以及一旦测出这种情况就能加以校正的方法。完成这个任务的仪器是大家所熟悉的:你的眼睛能使你察觉必须采取校正动作;你的大脑能使你决定需要采取什么样的补救动作;你的手臂以及驾驶机构可以用来执行这个决定。人体的这些部分和汽车就构成了工程师们所说的反馈控制系统。
的确,这样的过程你们是熟悉的。正是反馈控制系统使你能抓住一个球,学驾驶摩托车的技术,以及使你的体温接近恒定。甚至在你想翻过这一页书面而把手伸向书页上角这样一个简单的动作,也涉及到一个相当复杂的控制系统。人体就包含着一系列这样奇妙的系统。
在反馈控制系统中有几个特点值得专门提出来。其中之一就是闭合回路。通过“使回路闭合”,可以把结果和原因联系在一起。因此,原因和结果就成了相互依存的关系。当然,是反馈使得这个回路闭合起来。反馈是一种表示实际情况的信息;而处理机构,例如人脑,把这种信息和预定的状况进行比较。预定状况和实际情况之间的差异就成为校正动作基础。
另外一个值得指出的特点就是信息在整个反馈控制系统中的作用。必须给这个系统一个理想的条件(预定的状况,目标,给定值),这就是信息。信息处理机构把一种信息转换成另一种信息,而操纵装置则将信息转换成动作;传感器又将动作转换成信息。难怪信息有是称作控制系统的生命线。
反馈能使学习变的方便,而像印刷之类的单向信息传递就没有反馈。在学习驾驶摩托车时,反馈更必不可少。你可以想象一下,一个蒙住眼睛的标枪投手,只要对自己的努力所产生的效果一无所知,那他就是不断地投掷下去,成绩也不可能提高。
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