控制系统设计(控制系统设计指南)

锅炉双冲量dcs控制系统课程设计

浙大中控的DCS，组态环境没接触过,帮不上c)各楼层显示随电梯移动而改变，各层指示灯也随之而变。忙

控制系统设计(控制系统设计指南)

控制系统设计(控制系统设计指南)

任选一个题目的话，简单的是：

3 锅炉水位双冲量DCS控制系统设计，测出三个量就行了

不要选项，锅炉燃烧DCS控制系统设计2.5.2统计I/O点数，太多太杂

其他问题，可以hi我

专科机电类毕业设计基于plc电梯控制系统的参考资料

一般的反馈控制系统具有以下所示结构：

我这里有几篇，采纳为，送你。

电梯逻辑控制系统的控制核心是PLC，哪些信号需要输入至PLC，PLC需要驱动哪些负载，以及采用何种编程方式，都是需要认真考虑的问题，都会影响到其内部I/O点数的分配。因此，I/O点数的确定，是设计整个PLC电梯控制系统首先需要解决的问题，决定着系统硬件部分的设计，也是系统软件编写的前提。

摘要

在现代和经济活动中，计算机技术、自动控制技术和电力电子技术得到了迅速的发展，电梯已经成为城市物质文明的一种标志。特别是在高层建筑中，电梯是不可缺少的垂直运输设备。随着高层建筑飞速发展的今天，电梯行业也随之进入了新的发展时期,电梯控制技术已经发展到了调频调压调速，其逻辑控制也由PLC代替原来的继电器控制，其许多功能是传统的继电器控制系统无法实现的。

本设计针对我国电梯业的现状，将可编程序(PLC)应用于电梯进行逻辑控制，通过合理的选择和设计，不但提高了电梯可靠性、可维护性以及灵活性，同时延长了使用寿命，缩短了电梯的开发周期，并提高了电梯的控制水平，改善了电梯运行的舒适感，使电梯达到了较为理想的控制效果。本文所设计的电梯与传统的电梯相比，在运行上具有良好的舒适感，在生活中可以节约电能，取得了良好的经济效益和效益，达到了理想的目的。该电梯控制系统具有指层、厅召唤、选层选向、手动和自动等功能，具有集选控制的特点。

电梯 变频器 PLC控制 变频调速

目录

摘要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1选题的目的和意义 1

1.2国内外电梯的研究现状 2

1.2.1国内研究现状 2

1.2.2国外研究现状 2

1.3电梯变频调速控制的特点 3

1.4本设计研究内容 3

第2章 电梯的概述 5

2.1电梯的基本结构 5

2.2电梯设备 6

2.2.1电梯的分类 6

2.2.2电梯的主要组成部分 6

2.3电梯运行过程 7

2.3.1 速度给定曲线 8

3.1可编程序的发展历史 10

3.2可编程序的定义和特点 11

3.2.1可编程序的定义 11

3.2.2可编程序的特点 11

3.3可编程序的基本结构及工作原理 13

3.3.1 可编程序的基本结构 13

3.3.2 可编程序的工作原理 14

第4章 电梯PLC控制系统的硬件设计 15

4.1总体设计思想 15

4.2 PLC控制系统设计分析 16

4.2.1系统设计的内容及步骤 16

4.2.2控制电路的设计 16

4.2.3 PLC控制系统设计 18

4.2.4 I/O接口的电路设计 19

4.2.5电梯控制系统实现的功能 20

4.3变频器的选择 21

4.3.1VS-616G5型变频器的 21

4.3.3 变频器的配置及容量选择 25

4.4 PLC的选择 27

4.4.1 PLC的选择 27

4.4.2 I/O点数计算 28

4.4.3 I/O分配对照表 30

4.5旋转编码器与PLC的连接 33

4.7变频调速拖动系统的计算 35

4.8门机电路的设计 37

4.8.1开关门过程 37

4.8.1门的拖动系统 38

第5章 电梯PLC控制系统的软件设计 40

5.1开关门控制 40

5.1.1 开门控制 40

5.1.2 关门控制 41

5.2 内指令外召唤信号的登记消除及显示 42

5.2.1 内指令信号处理 42

5.2.2 外召唤信号处理 43

5.3层楼计算、换速、平层、停车 43

5.4层楼位置指示 44

5.5呼梯铃控制与故障报警 46

5.6消防运行 46

5.6.1 消防自动返回下基站 46

5.6.2消防员专用 47

结论 48

致谢 49

参考文献 50

附录1 51

附录2 52

附录3 58

附录4 67

机电是干什么的

3.3实际运行中的情况分析

机电技术是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机地结合，并综合应用到实际中去的综合技术。现代化的自动生产设备几乎可以说都是机电一体化的设备，企业为了在日益激烈的市场竞争中占有一席之地，大量引进高新技术设备， 因此对人才的需求量大增，尤其是机电技术应用的人才需求量更大。

机电主要用作以下技术：

1、机械技术：机械技术是机电一体化的基础，机械技术的着眼点在于如何与机电一体化技术相适应，利用其它高、新技术来更新概念，实现结构上、材料上、性能上的变更，满足减小重量、缩小体积、提高精度、提高刚度及改善性能的要求。

2、计算机与信息技术：其中信息交换、存取、运算、判断与决策、人工智能技术、专家系统技术、神经网络技术均属于计算机信息处理技术。

3、系统技术：系统技术即以整体的概念组织应用各种相关技术，从全局角度和系统目标出发，将总体分解成相互关联的若干功能单元，接口技术是系统技术中一个重要方面，它是实现系统各部分有机连接的保证。

4、自动控制技术：其范围很广，在控制理论指导下，进行系统设计，设计后的系统仿真，现场调试，控制技术包括如高精度控制、速度控制、自适应控制、自诊断校正、补偿、再现、检索等。

5、传感检测技术：传感检测技术是系统的感受器官，是实现自动控制、自动调节的关键环节。其功能越强，系统的自动化程序就越高。

6、伺服传动技术：包括电动、气动、液压等各种类型的传动装置，伺服系统是实现电信号到机械动作的转换装置与部件、对系统的动态性能、控制质量和功能有决定性的影响。

就业问题:机电一体化专业

培养目标： 本专业培养从事机电一体化液体灌装生产线及商品包装自动化机械运行、维护、管理、技术改造等工作的机电一体化高等技术应用性专门人才。

主要课程： 机械工程制图、计算机绘图、机械设计基础、设备故障诊断与排除、液体灌装生产线安装与调试、专业英语、生产线运行管理、营销与企业管理等。还参与高速液体灌装生产线（20000瓶/小时以上）及有关商品包装自动化机械的制造、安装、调试及运行、维护、管理等专门化实习。

就业方向： 毕业生可以在大型啤酒、饮料、食品及商品包装生产企业从事现代化自动机与生产线的维护和管理工作，也可在相关的自动机与生产线的生产厂家或设计部门、营销单位从事技术工作。

机电电动机容量的选择方法有两种，一种是分析计算法，另一种是调查统计类比法。一体化专业（计算

机电是比较广的范围，像基础电路，基础机械，设备电路、机械的设计和安装、调试等。

简述自动控制系统需要分析哪几个方面的问题

使得闭环系统：

1、稳定性是对控制系统基本的要求。当系统受到扰动作用后会偏离原来的平衡状态，但当扰动消失后，经过一定的时间，如果系统仍能回到原来的平衡状态，则称系统是稳定的。

2、稳态性能准确性是对控制系统稳态性能的要求。稳态性能通常用稳态误来表示。稳态误是指当系统达到稳态后，输出量的实际值与期望值之间的误。稳态误越小，表示系统控制精度越高。

3、暂态性能系统从给定量或扰动量发生变化到系统重新达到稳态的过程称为暂态过程。对控制系统暂态性能的要求是快速性和相对稳定性总之，对自动控制系统，我们希望它能达到三方面的性能要求：稳准快。例如恒值系统一般对稳态性能限制比较严格，随动系统一般对动态性能要求较高。

扩展资M5.2 2楼平层 M1.7 下降记忆信号料：

自动控制系统一般包括三种机构：测量机构、比较机构、执行机构。自动控制系统的功能和组成是多种多样的，其结构有简单也有复杂。它可以只控制一个物理量，也可以控制多个物理量甚至一个企业机构的全部生产和管理过程；它可以是一个具体的工程系统，也可以是比较抽象的系统、生态系统或经济系统。

控制系统分析：已知系统的结构参数，分析系统的稳定性，求取系统的动态、静态性能指标，并据此评价系统的过程称为控制系统分析。控制系统设计（或综合）：根据控制对象和给定系统的性能指标，合理的确定控制装臵的结构参数，称为控制系统设计。

自动洗衣机PLC控制系统的设计、安装与调试？

3.3.2 总结规律

PLC控制系统设计步骤一个需要以下七个：

1. 系统设计与设备选型

a. 分析所控制的设备或系统。PLC主要的目的是控制外部系统。这个系统可能是单个机器，机群或一个生产过程。

b. 判断一下所要控制的设备或系统的输入输出点数是否符合可编程的点数要求。（选型要求）

c. 判断一下所要控制的设备或系统的复杂程度，分析内存容量是否够。

2. I/O赋值（分配输入输出）

a. 将所要控1、开环控制系统制的设备或系统的输入信号进行赋值，与PLC的输入编号相对应。（列表）

b. 将所要控制的设备或系统的输出信号进行赋值，与PLC的输出编号相对应。（列表）

3. 设计控制原理图

a. 设计出较完整的控制草图。

b. 编写你的控制程序。

c. 在达到控制目的的前提下尽量简化程序。

4. 程序写入PLC

将你的程序写入可编程。

a.程序查错(逻辑及语法检查）

b.在局部插入END，分段调试程序。

c.整体运行调试

6. 监视运行情况

在监视方式下，监视一下控制程序的每个动作是否正确。如不正确返回步骤，如果正确则作第七步。

7. 运行程序（千万别忘记备份程序）

大学PLC课程设计一般有哪些题目？

I1.3 内呼按钮去3楼 Q1.2 2下外呼指示

1. 基于FX2N-48MRPLC的交通灯控制 x0dx0a2. 西门子PLC控制的四层电梯毕业设计论文 x0dx0a3. PLC电梯控制 x0dx0a4. 基于plc的五层电梯控制 x0dx0a5. 松下PLC控制的五层电梯设计 x0dx0a6. 基于PLC控制的立体系统设计 x0dx0a7. PLC控制的花样喷泉 x0dx0a8. 三菱PLC控制的花样喷泉系统 x0dx0a9. PLC控制的设计 x0dx0a10. 世纪星组态 PLC控制的交通灯系统 x0dx0a11. X62W型卧式铣床设计 x0dx0a12. 四路PLC控制 x0dx0a13. PLC控制类毕业设计论文 x0dx0a14. 与公路交叉口护栏自动控制系统 x0dx0a15. 基于PLC的机械手自动作系统 x0dx0a16. 三相异步电动机正反转控制 x0dx0a17. 基于机械手分选大小球的自动控制 x0dx0a18. 基于PLC控制的作息时间控制系统 x0dx0a19. 变频恒压供水控制系统 x0dx0a20. PLC在电网备用自动投入中的应用 x0dx0a21. PLC在变电站变压器自动化中的应用 x0dx0a22. FX2系列PCL五层电梯控制系统 x0dx0a23. PLC控制的自动售货机毕业设计论文 x0dx0a24. 双恒压供水西门子PLC毕业设计 x0dx0a25. 交流变频调速PLC控制电梯系统设计 x0dx0a26. 基于PLC的三层电梯控制系统设计 x0dx0a27. PLC控制自动门的课程设计 x0dx0a28. PLC控制锅炉输煤系统 x0dx0a29. PLC控制变频调速五层电梯系统设计 x0dx0a30. 机械手PLC控制设计 x0dx0a31. 基于PLC的组合机床控制系统设计 x0dx0a32. PLC在改造z-3040型摇臂钻床中的应用 x0dx0a33. 超高压水射流机器人切割系统电气控制设计 x0dx0a34. PLC在数控技术中进给系统的开发中的应用 x0dx0a35. PLC在船用牵引控制系统开发中的应用 x0dx0a36. 智能组合秤控制系统设计 x0dx0a37. S7-200PLC在数控车床控制系统中的应用 x0dx0a38. 自动送料装车系统PLC控制设计 x0dx0a39. 三菱PLC在五层电梯控制中的应用 x0dx0a40. PLC在交流双速电梯控制系统中的应用 x0dx0a41. PLC电梯控制 x0dx0a42. 基于PLC的电机故障诊断系统设计 x0dx0a43. 欧姆龙PLC控制交通灯系统 x0dx0a44. PLC在配料生产线上的应用 x0dx0a45. 三菱PLC控制的四层电梯毕业设计论文 x0dx0a46. 全自动洗衣机PLC控制毕业设计论文 x0dx0a47. 工业洗衣机的PLC控制 x0dx0a48. 《双恒压无塔供水的PLC电气控制》 x0dx0a49. 基于三菱PLC设计的四层电梯控制系统 x0dx0a50. 西门子PLC交通灯毕业设计 x0dx0a51. 自动铣床PLC控制系统毕业设计 x0dx0a52. PLC变频调速恒压供水系统 x0dx0a53. PLC控制的行车自动化控制系统 x0dx0a54. 基于PLC的自动售货机的设计 x0dx0a55. 基于PLC的气动机械手控制系统 x0dx0a56. PLC在电梯自动化控制中的应用 x0dx0a57. 组态控制交通灯 x0dx0a58. PLC控制的升降横移式自动化立体 x0dx0a59. PLC在电动单梁天车中的应用 x0dx0a60. PLC在液体混合控制系统中的应用 x0dx0a61. 基于西门子PLC控制的全自动洗衣机仿真设计 x0dx0a62. 基于三菱PLC控制的全自动洗衣机 x0dx0a63. 基于plc的污水处理系统 x0dx0a64. 恒压供水系统的PLC控制设计 x0dx0a65. 基于欧姆龙PLC的变频恒压供水系统设计 x0dx0a66. 西门子PLC编写的花样喷泉控制程序 x0dx0a67. 欧姆龙PLC编写的全自动洗衣机控制程序 x0dx0a68 景观温室控制系统的设计 x0dx0a69. 贮丝生产线PLC控制的系统 x0dx0a70. 基于PLC的霓虹灯控制系统 x0dx0a71. PLC在砂光机控制系统上的应用 x0dx0a72. 磨石粉生产线控制系统的设计 x0dx0a73. 自动片装瓶机PLC控制设计 x0dx0a74. 装卸料小车多方式运行的PLC控制系统设计 x0dx0a75. PLC控制的自动罐装机系统 x04.3.2变频器结构及参数的设置 22dx0a76. 基于CPLD的可控硅中频电源 x0dx0a77. 西门子PLC编写的花样喷泉控制程序 x0dx0a78. 欧姆龙PLC编写的全自动洗衣机控制程序 x0dx0a79. PLC在板式过滤器中的应用 x0dx0a80. PLC在粮食存储物流控制系统设计中的应用 x0dx0a81. 变频调速式疲劳试验装置控制系统设计 x0dx0a82. 基于PLC的贮料罐控制系统 x0dx0a83. 基于PLC的智能交通灯系统设计 x0dx0ax0dx0a1.基于labVIEW虚拟滤波器的设计与实现 x0dx0a2.双闭环直流调速系统设计 x0dx0a3.单片机脉搏测量仪 x0dx0a4.单片机控制的全自动洗衣机毕业设计论文 x0dx0a5.FPGA电梯控制的设计与实现 x0dx0a6.恒温箱单片机控制 x0dx0a7.基于单片机的数字电压表 x0dx0a8.单片机控制步进电机毕业设计论文 x0dx0a9.函数信号发生器设计论文 x0dx0a10.110KV变电所一次系统设计 x0dx0a11.报警门铃设计论文 x0dx0a12.51单片机交通灯控制 x0dx0a13.单片机温度控制系统 x0dx0a14.CDMA通信系统中的接入信道部分进行仿真与分析 x0dx0a15.仓库温湿度的监测系统 x0dx0a16.基于单片机的电子密码锁 x0dx0a17.单片机控制交通灯系统设计 x0dx0a18.基于DSP的IIR数字低通滤波器的设计与实现 x0dx0a19.智能设计 x0dx0a20.基于LabVIEW的PC机与单片机串口通信 x0dx0a21.DSP设计的IIR数字高通滤波器 x0dx0a22.单片机数字钟设计 x0dx0a23.自动起闭光控窗帘毕业设计论文 x0dx0a24.三容液位远程测控系统 x0dx0a25.基于Matlab的PWM波形仿真与分析 x0dx0a26.集放大电路的设计 x0dx0a27.波形发生器、频率计和数字电压表设计 x0dx0a28.水位遥测自控系统 x0dx0a29.宽带视频放大电路的设计 毕业设计 x0dx0a30.简易数字存储示波器设计 x0dx0a31.球赛计时计分器 毕业设计论文 x0dx0a32.IIR数字滤波器的设计 x0dx0a33.PC机与单片机串行通信 x0dx0a34.基于CPLD的低频信号发生器设计 x0dx0a35.110kV变电站电气主接线设计 x0dx0a36.m序列在扩频通信中的应用 x0dx0a37.正弦信号发生器 x0dx0a38.报警器设计与实现 x0dx0a39.开关稳压电源设计 x0dx0a40.基于MCS51单片机温度控制毕业设计论文 x0dx0a41.步进电动机竹竿舞健身娱乐器材 x0dx0a42.单片机控制步进电机 毕业设计论文 x0dx0a43.单片机汽车测距仪 x0dx0a44.基于单片机的自行车测速系统设计 x0dx0a45.水电站电气一次及发电机保护 x0dx0a46.基于单片机的数字显示温度系统毕业设计论文 x0dx0a47.语音电子门锁设计与实现 x0dx0a48.工厂总降压变电所设计- x0dx0a49.单片机设计 x0dx0a50.基于单片机控制直流电机调速系统毕业设计论文 x0dx0a51.单片机串行通信发射部分毕业设计论文 x0dx0a52.基于VHDL语言PLD设计的出租车计费系统毕业设计论文 x0dx0a53.测距仪毕业设计论文 x0dx0a54.单片机控制的数控电流源毕业设计论文 x0dx0a55.声控报警器毕业设计论文 x0dx0a56.基于单片机的锁相频率合成器毕业设计论文 x0dx0a57.基于Multi/pro的数字 x0dx0a58.单片机智能火灾报警器毕业设计论 x0dx0a59.多路遥控发射接收系统设计 x0dx0a60.单片机对玩具小车的智能控制毕业设计论文 x0dx0a61.数字频率计毕业设计论文 x0dx0a62.基于单片机控制的电机交流调速毕业设计论文 x0dx0a63.楼宇自动化--毕业设计论文 x0dx0a64.图像识别算法的实现--毕业设计 x0dx0a65.测距仪--毕业设计 x0dx0a66.工厂变电所一次侧电气设计 x0dx0a67.电子测频仪--毕业设计 x0dx0a68.点阵电子显示屏--毕业设计 x0dx0a69.电子电路的电子仿真实验研究 x0dx0a70.基于51单片机的多路温度采集控制系统 x0dx0a71.基于单片机的数字钟设计 x0dx0a72.小功率不间断电源(UPS)中变换器的原理与设计 x0dx0a73.自动存包柜的设计 x0dx0a74.空调器微电脑控制系统 x0dx0a75.全自动洗衣机 x0dx0a76.电力线载波调制解调器毕业设计论文 x0dx0a77.图书馆照明控制系统设计 x0dx0a78.基于AC3的虚拟环绕声实现 x0dx0a79.电视伴音转发器的设计 x0dx0a80.多传感器障碍物检测系统的软件设计 x0dx0a81.基于单片机的电器遥控器设计 x0dx0a82.基于单片机的数码录音与播放系统 x0dx0a83.单片机控制的霓虹灯 x0dx0a84.电阻炉温度控制系统 x0dx0a85.智能温度巡检仪的研制 x0dx0a86.保险箱遥控密码锁 毕业设计 x0dx0a87.10KV变电所的电气部分及继电保护 x0dx0a88.年产26000吨乙醇精馏装置设计 x0dx0a89.卷扬机自动控制限位控制系统 x0dx0a90.铁矿综合自动化调度系统 x0dx0a.磁敏传感器水位控制系统 x0dx0a92.继电器控制两段传输带机电系统 x0dx0a93.广告灯自动控制系统 x0dx0a94.基于CFA的二阶滤波器设计 x0dx0a95.霍尔传感器水位控制系统 x0dx0a96.全自载饮水机 x0dx0a97.浮球液位传感器水位控制系统 x0dx0a98.干簧继电器水位控制系统 x0dx0a99.电接点压力表水位控制系统 x0dx0a100.低成本智能住宅系统的设计 x0dx0a101.大型发电厂的继电保护配置 x0dx0a102.直流作电源系统的研究 x0dx0a103.悬挂运动控制系统 x0dx0a104.气体泄漏超声检测系统的设计 x0dx0a105.电压无功补偿综合控制装置 x0dx0a106.FC-TCR型无功补偿装置的设计 x0dx0a107.DSP电机调速 x0dx0a108.150MHz频段窄带调频接收机 x0dx0a109.电子体温计 x0dx0a110.基于单片机的病床呼叫控制系统 x0dx0a111.测温仪 x0dx0a112.基于单片计算机的测距仪 x0dx0a113.智能数字频率计 x0dx0a114.基于单片计算机的多路室内火灾报警器 x0dx0a115.信号发生器 x0dx0a116.基于单片计算机的语音播出的作息时间 x0dx0a117.交通信号灯控制电路的设计 x0dx0a118.基于单片机步进电机控制系统设计 x0dx0a119.多路数据采集系统的设计 x0dx0a120.电子万年历 x0dx0a121.遥控式数控电源设计 x0dx0a122.110kV降压变电所一次系统设计 x0dx0a123.220kv变电站一次系统设计 x0dx0a124.智能数字频率计 x0dx0a125.信号发生器 x0dx0a126.基于虚拟仪器的电网主要电气参数测试设计 x0dx0a127.基于FPGA的电网基本电量数字测量系统的设计 x0dx0a128.风力发电电能变换装置的研究与设计 x0dx0a129.电流继电器设计 x0dx0a130.大功率电器智能识别与用电安全的设计 x0dx0a131.交流电机型式试验及计算机软件的研究 x0dx0a132.单片机交通灯控制系统的设计 x0dx0a133.智能立体仓库系统的设计 x0dx0a134.智能火灾报警监测系统 x0dx0a135.基于单片机的多点温度检测系统 x0dx0a136.单片机定时闹钟设计 x0dx0a137.湿度传感器单片机检测电路制作 x0dx0a138.智能小车自动寻址设计--小车悬挂运动控制系统 x0dx0a139.探讨未来通信技术的发展趋势 x0dx0a140.音频多重混响设计 x0dx0a141.单片机呼叫系统的设计 x0dx0a142.基于FPGA和锁相环4046实现波形发生器 x0dx0a143.基于FPGA的数字通信系统 x0dx0a144.基于单片机的带智能自动化的遥控小车 x0dx0a145.基于单片机AT89C51的语音温度计的设计 x0dx0a146.智能楼宇设计 x0dx0a147.移动电话接收机功能电路 x0dx0a148.单片机演奏音乐歌曲装置的设计 x0dx0a149.单片机电铃系统设计 x0dx0a150.智能电子密码锁设计 x0dx0a151.八路智能设计 x0dx0a152.组态控制系统设计 x0dx0a153.组态控制皮带运输机系统设计 x0dx0a154..基于单片机控制音乐门铃 x0dx0a155.基于单片机控制文字的显示 x0dx0a156.基于单片机控制发生的数字音乐盒 x0dx0a157.基于单片机控制动态扫描文字显示系统的设计 x0dx0a158.基于LMS自适应滤波器的MATLAB实现 x0dx0a159.D功率放大器 x0dx0a160.射频识别系统发射接收硬件电路的设计 x0dx0a161.基于单片机PIC16F877的环境监测系统的设计 x0dx0a162.基于ADE7758的电能监测系统的设计 x0dx0a163.智能电话报警器 x0dx0a164.数字频率计 课程设计 x0dx0a165.多功能数字钟电路设计 课程设计 x0dx0a166.基于VHDL数字频率计的设计与仿真 x0dx0a167.基于单片机控制的电子秤 x0dx0a168.基于单片机的智能电子负载系统设计 x0dx0a169.电压比较器的模拟与仿真 x0dx0a170.脉冲变压器设计 x0dx0a171.MATLAB仿真技术及应用 x0dx0a172.基于单片机的水温控制系统 x0dx0a173.基于FPGA和单片机的多功能等精度频率计 x0dx0a174.发电机－变压器组中机保护系统 x0dx0a175.基于单片机的鸡雏恒温孵化器的设计 x0dx0a176.数字温度计的设计 x0dx0a177.生产流水线产品产量统计显示系统 x0dx0a178.水位报警显时控制系统的设计 x0dx0a179.遥控电子密码锁的设计 x0dx0a180.基于MCU温控智能风扇控制系统的设计 x0dx0a181.数字电容测量仪的设计 x0dx0a182.基于单片机的遥控器的设计 x0dx0a183.200电话卡代拨器的设计 x0dx0a184.数字式心电信号发生器硬件设计及波形输出实现 x0dx0a185.电压稳定毕业设计论文 x0dx0a186.基于DSP的短波通信系统设计(IIR设计) x0dx0a187.报警器 x0dx0a188.网络系统的设计 x0dx0a189.全氢罩式退火炉温度控制系统 x0dx0a190.通用串行总线数据采集卡的设计 x0dx0a1.单片机控制单闭环直流电动机的调速控制系统 x0dx0a192.单片机电加热炉温度控制系统 x0dx0a193.单片机大型建筑火灾系统 x0dx0a194.USB接口设备驱动程序的框架设计 x0dx0a195.基于Matlab的多频率FMICW的信号分离及时延信息提取 x0dx0a196.正弦信号发生器 x0dx0a197.小功率UPS系统设计 x0dx0a198.全数字控制SPWM单相变频器 x0dx0a199.点阵式汉字电子显示屏的设计与制作 x0dx0a200.基于AT89C51的路灯控制系统设计 x0dx0a200.基于AT89C51的路灯控制系统设计 x0dx0a201.基于AT89C51的宽范围高精度的电机转速测量系统 x0dx0a202.开关电源设计 x0dx0a203.基于PDIUSBD12和K9F2808简易USB闪存设计 x0dx0a204.机控制一体化系统 x0dx0a205.直流电机试验自动采集与控制系统的设计 x0dx0a206.新型自动装弹机控制系统的研究与开发 x0dx0a207.交流异步电机试验自动采集与控制系统的设计 x0dx0a208.转速闭环控制的直流调速系统的仿真与设计 x0dx0a209.基于单片机的数字直流调速系统设计 x0dx0a210.多功能频率计的设计 x0dx0a211.18信息移频信号的频谱分析和识别 x0dx0a212.集散管理系统—终端设计 x0dx0a213.基于MATLAB的数字滤波器优化设计 x0dx0a214.基于AT89C51SND1C的MP3播放器 x0dx0a215.基于光纤的汽车CAN总线研究 x0dx0a216.汽车雷达 x0dx0a217.基于DSP的电机控制 x0dx0a218.超媒体技术 x0dx0a219.数字电子钟的设计与制作 x0dx0a220.温度报警器的电路设计与制作 x0dx0a221.数字电子钟的电路设计 x0dx0a222.鸡舍电子智能补光器的设计 x0dx0a223.高精度传感器信号调理电路的设计 x0dx0a224.电子密码锁的电路设计与制作 x0dx0a225.单片机控制电梯系统的设计 x0dx0a226.常用电器维修方法综述 x0dx0a227.控制式智能计热表的设计 x0dx0a228.电子指南针设计 x0dx0a229.汽车防撞主控系统设计 x0dx0a230.单片机的智能电源管理系统 x0dx0a231.电力电子技术在绿色照明电路中的应用 x0dx0a232.电气火灾自动保护型断路器的设计 x0dx0a233.基于单片机的多功能智能小车设计 x0dx0a234.对漏电保护器安全性能的剖析 x0dx0a235.解析民用建筑的应急照明 x0dx0a236.电力拖动控制系统设计 x0dx0a237.低频功率放大器设计 x0dx0a238.银行自动报警系统

自动控制系统主要由哪几部分组成?各组成部分有什么功能?

3.1系统的软件设计

自动控制系统主要由：，被控对象，执行机构和变送器四个环节组成。

当然这个是螺旋上升的，这个是我们不能再讲得特别细。就这个时候的频域法就加了个名字，叫现代频域法。实际上是螺旋上升，又回到频域法。觉得频域里边来考虑设计问题还是比较恰当的，考虑一些设计要求，就出现了这个频域法。正好在现代频域法发展的这个势头上的时候，1981年有人写文章说你这个没有鲁棒性，我们现在大家搞控制理论知道要鲁棒设计。说你这个现代频域法没有鲁棒性，当时人家不信、不服，经过80年代的论证，争议慢慢形成。到19年，就是现在的有人当然是你可能这个术语不一定统一，有人把它叫做现代后控制理论，Postmodern control theory。我们现在就回过来看看，为什么说这个没有鲁棒性？这个要说到，我们从多变量系统来说，多变量系统实际上是多入多出系统。多变量不太恰当，输入有好多个，输出有好多个。多变量里一个问题，叫做耦合，就是输入输出之间互相耦合。控制的时候，直观的要求就是要解耦控制，解耦控制以后呢！就是这个1跟输出1可以组成反馈系统，这个2呢！跟输出2可以组成反馈系统，这个设计的时候就比较容易了。但是解耦设计是个什么概念？解耦设计实际上要求输入输出之间的关系，我1控制1，2控制2，用我们的术语来说这是响应特性，并不表示我的反馈系统有些什么特点，有些什么要求。为了说明这个响应特性，我们再来看一个例子。

：可按照预定顺序改变主电路或控制电路的接线和改变电路中电阻值来控制电动机的启动、调速、制动和反向的主令装置。

被控对象：一般指被控制的设备或过程为对象，如反应器、精馏设备的控制，或传热过程、燃烧过程的控制等。从定量分析和设计角度，控制对象只是被控设备或过程中影响对象输入、输出参数的部分因素，并不是设备的全部。

执行机构：使用液体、气体、电力或其它能源并通过电机、气缸或其它装置将其转化成驱动作用。

变送器：作用是检测工艺参数并将测量值以特定的信号形式传送出去，以便进行显示、调节。在自动检测和调节系统中的作用是将各种工艺参数如温度、压力、流量、液位、成分等物理量变换成统一标准信号，再传送到调节器和指示记录仪中，进行调节、指示和记录。

扩展资料

系统分类

一、按控制原理的不同，自动控制系统分为开环控制系统和闭环控制系统。

在开环控制系统中，系统输出只受输入的控制，控制精度和抑制干扰的特性都比较。开环控制系统中，基于按时序进行逻辑控制的称为顺序控制系统；由顺序控制装置、检测元件、执行机构和被控工业对象所组成。主要应用于机械、化工、物料装卸运输等过程的控制以及机械手和生产自动线。

2、闭环控制系统

二、按给定信号分类，自动控制系统可分为恒值控制系统、随动控制系统和程序控制系统。

1、恒值控制系统

给定值不变，要求系统输出量以一定的精度接近给定希望值的系统。如生产过程中的温度、压力、流量、液位高度、电动机转速等自动控制系统属于恒值系统。

2、随动控制系统

给定值按未知时间函数变化，要求输出跟随给定值的变化。如跟随卫星的雷达天线系统。

3、程序控制系统

给定值按一定时间函数变化。如程控机床。

参考资料：

怎么设计蔬菜大棚温湿度智能控制系统

对于控制比较复杂的中大型控制系统,如闭环控制、PID调制、通信联网等，可选用中、大型PLC（如SIEMENS公司的S7-400系列PLC）。当系统的各个控制对象分布在不同的地域时，应根据各部分的具体要求选择PLC，以组成一个分布式的控制系统。

温湿度智能控制系统采用了多点温湿度传感器采集各点数据，首先就保证了数据的准确性，及时性，其次采集信息通过4位数码管显示，方便我们排查干扰条件，当采集条件超过我们预设的或值时，系统通过报警电路对我们进行及时的数据报警，保证大棚环境的稳定。

1.1

蔬菜大棚特点及要求分析

塑料大棚环境的主要特点是:

①塑料大棚的半封闭式结构不利于人工检测棚内各个点的温湿度。②塑料大棚的半封闭式结构决定了棚内湿度大,湿度

过大极易导致病虫害发生。③棚内环境多变、复杂,光照不足、温度低,同时还存在温过大等问题,温度过高过低或温大都不利于蔬菜生长。④蔬菜大棚在温湿

度控制上属于复杂的非线性,大延迟系统,简单的控制算法无法达到理想效果。

1.2 系统结构及主要功能

该系统通过多点温湿度传感器(多可接8路温度和湿度传感器)采集大棚内各个位

置的温度和湿度,采集的实时温湿度通过4位数码管显示,以便

菜农了解大棚内环境情况,同时系统根据温湿度的变化情况经模糊PID控制算法决定是否进行加热或开启风门。通过键盘电路可以设置不同的温湿度参数(可以进

行分段设置,比如白天25℃晚上20℃)或查看各个点的温湿度。当采集来的环境参数值超过设定的上下限值时,报警电路进行报警提示农业人员可以随时查询采

集值和报警信息。该系统也预留了与zigbee收发模块的接口电路,通过网络以便对分散的多个蔬菜大棚进行统一化管理,同时也支持在系统编程,方

便统升级。

2 系统硬件电路设计

2.1 主要元件选择

温度传感器选择了美国DALLAS公司生产的DS18B20单总线智能温度传感器。它单总线接口,仅需一个端口进行通信;无需转换电路直接输出被测温度,

测温范围-55～+125;可编程的分辨率为9～12位;-10～+85℃范围,精度为±0.℃,完全可以满足蔬菜大棚的温度要求。湿度传感器选择了国产

S302H2湿度传感器,它采用模块化设计,精度可达到3%RH,稳定性好,可靠性好,线性电压输出。

微处理器选择了STC12C5616AD,该器件具有在系统/应用编程(IAP,ISP)功能,可实现在线升级;增强型8051内核,1个时钟/机器周

期,速度相当于普通型805的8～12倍。内部16KFLASH程序存储器;4K掉电不丢失数据存储器,该存储器可以用来存储5. 编辑调试修改你的程序温湿度设置参数;有8路10

位AD,用于湿度传感器采集。3 控制算法及软件设计

3.1 主程序设计主程序设计

总体采样循环结构主要包含几个模块:系统初始化、键盘扫描、数据采样、模糊PID算法模块和控制量输出模块。

系统初始化主要完成微初始化、LED显示初始化和系统外设检测等;键盘模块主要完成键盘扫描、系统设置和工艺设置等;这里的工艺设置是指,根据蔬菜

的生长需要,不同的时间设置不同的温湿度值

计算机控制系统的总体方案包含哪几个内容?以及每个内容具体要求。

2.2电梯的速度控制曲线

计算机控制系统的总体方案包含：确定控制方案、确定系统的构成方式、现场设备选择、确定软硬件分工，这4个方面的内容。

1、确定控制方案：根据系统要求，确定采用开环控制还是混合控制。

2、确定系统的构成方式：控制方案确定之后，需要选择微处理器，确定系统的构成方式。

3、现场设备选择：现场设备选择主要包括传感器、变送器和执行机构的选择，以及人机确定等。

4、确定软硬件分工：对系统的软硬件功能作出划分。

另外，计算机控制系统设计中，控制算法的选定应满足系统控制速度、控制精度和系统稳定性的要求。可以在控制系统中设计多种控制算法，通过数字仿真或试验进行分析对比，选择的控制算法。

扩展资料：

计算机控制系统设计中，其软、硬件的设计应分别从哪几方面进行考虑？

软件设计应从以下几方面考虑：1）实时性；2）灵活性和通用性；3）可靠性。

硬件设计应从以下几方面考虑：

1、根据控制任务的复杂程度、控制精度以及实时性要求等选择主机板。

2、根据程序和数量的大小等选择存储器板。

3、根据模拟量输入通道（AI）、模拟4.6变压变频调速(VVVF) 33量输出通道（AO）点数、分辨率和精度，以及采集速度等选A/D、D/A板。

4、根据开关量输入通道（DI）、开关量输出通道（DO）点数和其他要求选择开关量输入输出板。

5、根据人机选择相应的接口板。

6、根据需要选择各种外设接口板、通信板、滤波板。

线性时不变系统的状态反馈设计

在介绍电梯基本结构的基础上，深入分析了电梯的工作原理，阐述了PLC的优点及特点，重点分析了电梯的硬件设计和软件设计，研究并提出了基于PLC电梯控制系统设计的实现方案，对本论文的研究内容进行了总结与除了能改变闭环系统的状态矩阵，从而改变闭环系统的稳定性和瞬态特性外，状态反馈控制对系统性能还有什么其他的影响呢？给出以下两个定理进行说明。展望。

前面一篇博客介绍了基于状态空间模型的系统分析。本篇博客将针对线性时不变系统，基于状态空间模型并根据系统的性能要求来设计控制系统。

一个系统的控制方式有 开环控制和闭环控制 。开环控制指的是把一个确定的控制信号（关于时间的函数）加到系统的输入端，使得系统具有某种期望的性能，如稳定的跟踪某个参考输入或者使系统的状态达到某个特定值，等等。上一篇博客讲的系统的能控性就是利用了开环控制，即存在一个特定的控制作用（开环控制）使得系统在有限时间内，从初始状态转移到零状态。

然而，由于建模存在的不确定性或误、系统运行过程中的扰动等因素，使得我们没办法获得实际物理系统的真实动态方程，我们能得到的仅仅是粗略的低阶的名义模型或有时又称标称模型。因此在对实际系统的控制过程中，若不能根据系统当前的运行状况及时修改系统的行为，而仍按照名义模型设计的开环控制作用会使得实际系统产生一些意想不到的情况，很难使实际物理系统按我们原先所期望的方式运行。因此， 我们必须根据系统的运行状况实时地来确定控制信号而不是采用预先设计好的控制信号，这就是反馈控制（feedback control）。

在经典控制理论中，我们依据描述对象输入输出行为的传递函数模型来设计，因此只能用系统的可测量输出作为反馈信号。而现代控制理论则是用刻画系统内部特征的状态空间模型来描述对象，出了可测量的输出信号外，还可以用系统的内部状态来作为反馈信号。 根据可利用的信息是系统的输出还是状态，相应的反馈控制可分为输出反馈和状态反馈。

本篇博客以状态空间模型描述的线性时不变系统为研究对象，介绍状态反馈的一些设计方法。首先介绍反馈控制的种类、结构及其对系统性能的影响。进而介绍改善系统动态性能的极点配置方法，提出极点配置状态反馈控制律的设计算法。针对极点配置方法可能影响系统稳态性能的问题，介绍了实现跟踪的控制系统设计方法。

控制系统由被控对象和（controller）两部分组成。状态刻画了对象内部的全部动态信息，输出仅仅是状态的一部分，从而用系统的全部状态信息来构馈，渴望使系统获得更优异的性能。然而，要获得系统的全部状态信息，意味着需要更多的传感器，从而增加了控制系统的成本。另一方面，一个系统的状态变量未必都是可测量的物理量，这使得状态反馈控制在实际中往往难以实现。因此，在实际控制系统应用中，究竟采用输出反馈还是状态反馈视具体情况而定。

我们考虑以下状态空间描述的线性系统：

其中， 是系统的 维状态空间， 是系统的 维控制输入， 是系统的 维测量输出， 和 分别是适当维数的已知常数矩阵。

其中， 是 维的外部参考输入。可以是一个 动态补偿器 （例如在中包含动态过程），也可以是一个 静态反馈 。的输入可以是系统的状态，也可以是系统输出。若系统的状态是可直接测量得到的，则结构简单、包含对象信息量多的反馈控制方式是 线性时不变的静态状态反馈控制 （简称状态反馈）。

其中， 为 维的静态常数矩阵，称为 状态反馈增益矩阵 。将上式代入状态空间模型，可得 闭环系统的状态空间模型 ：

输出反馈控制在这里就不展开了，处理方式和状态反馈控制类似， ，只是反馈信息在这里采用系统输出 。

从闭环系统的状态空间模型可以看出：状态反馈和输出反馈均改变了闭环系统的状态矩阵，即系统由原来的 变为了现在的 或 。而闭环系统的动态行为主要由其状态矩阵的特征值（即闭环极点）决定，因此可以通过选择适当的反馈增益矩阵 和 ，使得闭环系统状态矩阵的特征值都在左半开复平面内，从而保证闭环系统的渐进稳定性。更进一步，还可以使得闭环状态矩阵特征值位于左半开复平面的特殊位置上，从而不仅保证系统是渐近稳定的，而且还具有一定的过渡过程特性。

若原系统是能控的，则加入状态反馈控制后的闭环系统仍然是能控的。需要注意的是，原系统如果是能观的，但采用状态反馈控制后得到的闭环系统却不一定能观，因此状态反馈并不能保持原系统的能观性。这是因为状态反馈在改变系统极点的同时，可能使得闭环系统出现 零极点相消现象 。零极相消导致系统的能控性或能观性，或能控能观性的破坏，由于闭环系统仍然能控，故它不再可能是能观的。

其中， 是被控系统的传递函数矩阵， 是动态补偿器的传递函数矩阵。静态的输出反馈虽然结构简单，信息上的获取也没有任何困难，但可以证明：这种形式的输出反馈所能达到的系统性能是有限的，有时甚至都不能保证闭环系统稳定。

稳定是一个系统正常运行的首要条件。上一篇博客分析了一个系统的稳定性，并给出了系统稳定的李雅普诺夫判别方法。若一个系统不稳定，则必须运用外部控制手段来设法让其稳定，这就是系统的镇定问题（stabilization），使得系统稳定的称为稳定化（stabilizing controllers）。

控制手段往往采用反馈控制。上一节介绍了反馈控制系统的结构，其中简单，包含对象信息多的控制结构就是 静态线性状态反馈控制 。本节将介绍基于李雅普诺夫稳定性理论的稳定化状态反馈设计方法。

考虑以下状态方程描述的系统：

我们的目标是要设计一个能使系统状态稳定的稳定化状态反馈：

由该导出的闭环系统：

本节的目的是要给出确定增益矩阵 的方法，使得闭环系统是渐近稳定的。由于闭环系统是一个线性时不变系统，根据李雅普诺夫稳定性定理，系统渐近稳定的充分必要条件是存在一个二次型的李雅普诺夫函数 ，其中的 是特定的对称正定矩阵。可以通过沿着闭环系统的任意轨迹，使得标量二次型李雅普诺夫函数 关于时间的导数是负定的来确定对称正定矩阵 和增益矩阵 ，从而得到所要的稳定化状态反馈。沿这一思路，介绍两种处理方法来确定对称正定矩阵 和增益矩阵 。

考虑标量函数 ，其中 是待定的对称正定阵。沿闭环系统的任意轨迹， 关于时间的导数为：

由 ，可得

故我们选取控制 具有以下结构形式：

则进一步，若选取正定对称矩阵 使得

即 ，李雅普诺夫函数关于时间的导数小于零（表明随着时间的增加能量是不断衰减的）。根据李雅普诺夫稳定性定理，标量二次型函数 是闭环系统的一个李雅普诺夫能量函数。因此，该闭环系统是渐近稳定的。式 就是原系统的一个稳定化状态反馈。

根据以上分析， 稳定化的设计问题就转化为了矩阵方程：

是否存在一个对称正定解矩阵（李雅普诺夫矩阵） 的问题。若存在这样的 ，那么即可得到一个稳定化增益矩阵 。而该矩阵方程被称为系统的 黎卡提（Riccati）矩阵方程 ，这类矩阵方程在自动控制中起着很重要的作用，在控制中还将遇到这类方程（李雅普诺夫函数就是控制中的值函数）。这种基于求解黎卡提矩阵方程的稳定化设计方法称为 黎卡提方程处理方法。

若对给定的 ，黎卡提矩阵方程有一个对称正定解矩阵 ，则对任意的 ，

因此，对任意的 ， 都是系统的稳定化控制律。由此可知，稳定化控制律 具有 正无穷大的稳定增益裕度（margin） 。这在实际应用中将非常有用，当我们不知道的 时，我们尽量选择具有较高增益的控制律，使得实际控制系统在保持稳定的同时能够满足其他性能要求。

根据线性时不变系统李雅普诺夫稳定性定理，闭环系统渐近稳定的充分必要条件是存在一个对称正定矩阵 ，使得：

因此，稳定化的设计问题归结为寻找一个矩阵 和一个对称正定矩阵 ，使得上述矩阵不等式成立，即以矩阵 和 为变量的矩阵不等式的求解问题。

在上述矩阵不等式中， 矩阵变量 和 以非线性的形式耦合在一起。 因此，要直接求解这样一个矩阵不等式是不容易的。以下通过引进一个适当的变量替换，将非线性矩阵不等式转换成一个等价的关于新变量的线性矩阵不等式，从而可以应用求解线性矩阵不等式的方法求解所导出的线性矩阵不等式。首先将矩阵不等式整理为：

由于矩阵 是对称的，故在上式两边分别左乘和右乘矩阵 ，可得：

记 ， ，则从上式进一步可得：

显然，上述不等式是一个关于矩阵变量 和 的线性矩阵不等式。由于矩阵 的正定性等价于矩阵 是正定的。因此，若线性矩阵不等式系统

是可行的，则系统存在稳定化。进一步，若矩阵变量 和 是线性矩阵不等式系统的一个可行解，则 是系统的一个稳定化状态反馈增益矩阵， 是相应闭环系统的一个李雅普诺夫矩阵。

以上用线性矩阵不等式系统的可行性给出了系统的稳定化状态反馈存在条件，在线性矩阵不等式系统可行的情况下，用其可行解给出了稳定化的构造方法。这种处理方法已在各类控制系统的设计中得到了广泛应用， 和黎卡提方程处理方法相比，线性矩阵不等式处理方法具有保守性低、处理方便、易于结合其他性能要求设计多目标等优点。

上一节介绍了基于李雅普诺夫稳定性理论设计稳定化状态反馈的两种方法。然而，在实际控制系统设计中，仅仅保证闭环系统的稳定性还是不够的，通常还需要使得闭环系统具有一定的过渡过程性能，如较快的响应速度，较短的调节时间，较小的超调，等等。如何设计一个状态反馈，使得闭环系统同时具有期望的稳态和动态性能，本节给出了一种极点配置的方法（ 需要注意的是不单单只有极点配置这一种方法，还有其他设计方法也能满足兼具稳态和动态性能要求，比如控制 ）。

极点配置的主要思路就是通过寻找适当的状态反馈增益矩阵 ，使得闭环系统极点（即矩阵 的特征值）位于预先给定的位置。极点配置具体设计方法在这里不再赘述，这里只给出一个定理。

由于求解一个极点配置问题需要大量的计算，特别对于多变量系统更是如此，另一方面，描述对象的模型总是近似和不的，从而要实现极点配置的方法是难以实现的。 在实际控制系统应用中，我们往往还需采用其他更简便、有效的设计方法。

通过以上的分析，理论上我们可用状态反馈的方式实现了闭环系统的极点配置，从而使得闭环系统具有满意的稳态和动态性能。然而，实际应用中，状态反馈这种方法并非总是可行的。一方面，状态反馈实际上是一个 或 补偿器，这样的 具有无限带宽 ，而实际的执行机构总是只有有限带宽（对超过带宽频率范围的信号是没办法响应的）。另一方面，在实际中，要检测到所有的状态往往是困难的，甚至是不可能的，因此有必要研究只利用系统测量输出的极点配置问题，以后的博客将给出一种基于状态观测器的输出反馈设计方法。

如果系统有多个输入，则使得闭环系统具有给定极点的状态反馈增益矩阵 是不的，从而有更多的自由度去选择满足闭环极点要求的 。如何利用这些自由度，使得闭环系统具有给定的极点外，还具有一些其他附加性能是需要进一步探讨的问题，这就是 多目标控制 。一种方法就是在使得闭环系统具有给定极点的同时， 闭环系统的稳定裕度化（Margin Maximization） ，基于这种思想进行的极点配置称为是鲁棒极点配置方法。

通过重新配置闭环系统极点，尽管改善了闭环系统的稳定性和动态特性，但有可能使得闭环系统产生稳态误 （稳态误在这指的是系统的稳态输出与参考输入之间的偏） ，导致系统的稳态性能变。或者说极点配置方法可能会使一个原来没有稳态误的系统产生稳态误。那么是否存在一种方法使得改善系统动态特性的同时保证系统的稳态性能不变坏呢（保证系统输出与参考输出无静）？

另一方面，实际系统还不可避免地存在 外部扰动 。外部扰动信号可分为随机性的高频扰动和确定性扰动两大类。随机性扰动具有随机噪声特性，通常只知道它的一些统计特性，如均值和方等。确定性扰动具有确定的函数形式，如阶跃函数、斜坡函数、正弦函数等。在实际中，许多系统都存在确定性的扰动，如阵风对雷达系统的扰动，海浪对正常航行的船体控制系统的扰动，飞行系统在大气中受到气浪的扰动等。 这些扰动都具有确定的函数表达式，可以通过动力学分析或辨识学习的手段来确定函数关系式中未知的参数。

在这里我们只讨论确定性扰动。 扰动的存在使得系统在稳态时不能很好地跟踪参考输入，从而产生稳态误。因此，必须对扰动进行补偿，以克服扰动对系统稳态性能的影响 （扰动影响稳态精度）。

在诸如数控机床、制导等许多实际控制系统中，常常要求闭环系统的输出以给定的精度跟踪参考输入信号，实现的跟踪控制。然而以上分析又说明了 极点配置状态反馈和外部扰动 都可能 影响系统输出跟踪参考输入的效果 。那么该如何设计使得闭环系统不仅具有期望的过渡过程特性，而且在扰动的作用下，还能实现（稳态精度）的跟踪控制？

接下来将针对 具有外部阶跃扰动的线性时不变系统 ，提出一种能实现无静跟踪阶跃参考输入信号的 抗干扰渐近跟踪调节器设计方法 。考虑以下状态空间模型描述的系统：

其中， 是 维的扰动输入， 是 维系统量测输出。定系统的参考输入是阶跃输入 ， 是阶跃扰动 ，其中的 和 是阶跃信号的幅值向量。控制作用的目的是在存在扰动 的情况下，仍希望闭环系统的输出 能很好地跟踪参考输入 。

在经典控制理论中，用 偏的积分 来抑制或消除单输入单输出系统的稳态误，这样一种思想也可以推广到多输入多输出系统。为此，定义偏向量：

引入偏向量的积分 ：

注意到 和输出向量 具有相同的维数，因此它由 个积分组成，每个积分器的输入是偏向量的一个分量（或者说是一维坐标值）：

由于在控制回路中增加了 个积分器，因此增加了整个系统的动态特性，而 是这些积分器的输出，故可以通过将 作为附加状态向量(经积分累加后输出的量是不可以突变的，是关于时间的动态量，因此 可以作为系统扩张状态) ，得到描述整个系统动态行为的状态空间模型：

新的状态向量空间是 维的，称上述状态空间模型为 增广系统的状态空间模型。

是渐近稳定的，即闭环系统状态矩阵：

的所有特征值均在左半开复平面中，从而该矩阵也是非奇异的。由于参考输入和外部扰动都是阶跃信号。因此当时间趋向于无穷时， 和 都趋向于常值向量，这表明 和 都必将趋于零。又因为 ，故当 趋于无穷时 ，从而实现的跟踪控制。

以上分析说明了只要 对上述增广系统设计一个稳定化状态反馈 ，就可以保证系统的输出跟踪阶跃参考输入且没有稳态误。我们的做法是通过人为引入一个新的状态向量 （对误信号的积分）来克服阶跃扰动 对系统输出带来的影响（从增广系统的状态空间模型中可以很清楚的看到 是如何克服扰动影响的）。进一步，我们还可以通过状态变量 的稳态值估计出系统的干扰。

如果还要使得闭环系统具有一定的动态特性（比如缩短调节时间），则可以通过适当配置增广系统的闭环极点来实现，但这要求增广系统是完全能控的。下面给出一个定理：

定理说明， 表明控制输入的个数不能小于输出的个数，而 则意味着所有的测量输出必须是线性无关或者说是的。

增广系统的状态反馈可以写为：

上式中的项 是原系统的状态反馈，而第二项是为了改善稳态精度而加入的积分控制作用。因此， 这是一个由被控对象的状态反馈和偏向量的积分所组成的复合控制，相当于一个比例积分 。这样一个反馈控制系统的结构如下图所示：

由以上分析可知，对于一个多变量系统，尽管有一个未知（不能测量）的阶跃扰动输入，但仍可以设计一个，使得闭环系统的输出能无静地跟踪阶跃参考输入。一般情况下， 引入积分器会使闭环增广系统响应变慢（因为增广后的系统又增加了动态环节） 。类似于经典控制理论中通过加大反馈增益来加快系统响应速度的方法，对由状态空间模型描述的多变量系统，可根据闭环系统的过渡过程要求按极点配置方法来确定状态反馈增益矩阵。

若参考输入是一个包含 的多项式，则可以通过增加积分器的方法来处理。对能直接测量（或能够被估计）的外部扰动，可采用前馈控制的方式进行补偿。