开环系统与闭环系统
实际的控制系统根据有无反馈作用可分为： 开环系统：系统的输出量对系统无控制作用， 即无反馈回路的系统 闭环系统：系统的输出量对系统有控制作用， 即存在反馈回路的系统
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开环控制系统特点：系统仅受输入量和扰 动量控制；输出端和输入端之间不存在反馈回路； 输出量在整个控制过程中对系统的控制不产生任 何影响。
2.反馈、反馈控制（闭环控制）
将系统的输出信号引回输入端，与输入信号相比较，利 用所得的偏差信号进行控制，达到减小偏差、消除偏 差的目的。
____ 构成闭环控制系统的核心
闭环(反馈)控制系统的特点：
(1) 系统内部存在反馈，信号流动构成闭回路 (2) 偏差起调节作用
人工控制恒温箱调节过程：
观测恒温箱内的温度（被控制量） 与要求的温度（给定值）进行比较，得到温 度偏差的大小和方向������ 根据偏差大小和方向调节调压器，控制加热 电阻丝的电流以调节温度回复到要求值。 人工控制过程的实质：检测偏差再纠正偏差。 ������
2.机械工程控制论 控制论+机械工程=机械工程控制论/机 械工程控制 研究对象 研究系统、输入、输出三者之间的动态关系 研究问题：系统分析；最优控制；最优设计； 系统识别或系统辨识；；滤波与预测
1-2机械工程系统中的信息传递、反馈以及反馈控制 的概念 1.信息、信息传递 信息（information）是客观事物状态和运动特征的 一种普遍形式，客观世界中大量地存在、产生和传 递着以这些方式表示出来的各种各样的信息。 信 号、密码、情报、消息。。。 信息传递:信息在系统及过程中以某种关系动态地传递 或称转换
第1章 绪论
1-1机械工程控制论的基本含义
1-2反馈控制的概念
1-3控制系统应用实例 1-4课程内容简介
1-1机械工程控制论的基本含义
1.控制论 是研究生物系统、机器、人类社会组织等系 统之中的控制与通信的一般规律的学科，着 重于研究过程中的数学关系。 1948 年诺伯特· 维纳发表了著名的《控制论— —关于在动物和机中控制和通讯的科学》
控制论是现代科学技术的一个新的边缘学科。它是自 动控制、电子技术、无线电通讯、神经生理学、生 物学、心理学、数理逻辑、计算机技术、统计力学 等多种学科相互渗透的产物。
控制论撇开对象的物质和能量的具体形态，撇开过程 的物质或能量交换的方面，仅从生物机体和技术装 置中控制的功能类比方面，研究对象和过程的各组 成部分间信息的传递过程。
从恒温箱控制系统功能框图可见：������ 给定量位于 系统的输入端，称为系统输入量。也称为参考输入 量（信号）。������ 被控制量位于系统的输出端，称 为系统输出量。������ 输出量（全部或一部分）通过 测量装置返回系统的输入端，使之与输入量进行比 较，产生偏差（给定信号与返回的输出信号之差） 信号。输出量的返回过程称为反馈。返回的全部或 部分输出信号称为反馈信号。
水位控制系统 正反馈 负反馈
3.系统及控制系统
系统-系统指由相互关联和相互作用的若干部分组合而成的具 有特定功能的整体 控制-掌握住对象不使其任意活动或超出范围；或使其按控制 者的意愿活动 控制系统- 其输出能按照要求的参考输入或控制输入进行调节 的系统 自动控制-是指在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备 或装置，使机器、设备或生产过程（被控对象）的某个工作状 态或参数（被控量）自动地按照预定的规律运行。例如，无人驾 驶飞机按照预定的飞行航线自动升降和飞行，这是典型的自动控 制技术应用的结果。
二战前后，自动控制技术在军事装备和工业设备中开 始应用，实现了对某些机械系统和电气系统的自动化 操纵。20世纪30年代末美国、日本和苏联的科学家们 先后创立了用仅有两种工作状态的继电器组成的逻辑 自动机的理论，并被迅速用于生产实践。在这一时期 前后又出现了关于信息的计量方法和传输理论。在这 些科学成就的推动下，曾亲自参加过自动化防空系统 研制工作的美国数学家N.维纳于1948年把这些概念和 理论应用于动物体内自动调节和控制过程的研究，并 把动物和机器中的信息传递和控制过程视为具有相同 机制的现象加以研究，建立了一门新的学科，称为控 制论(cybernetics)。

3).电子计算机理论。即与人类思维过程相似的自动组 织逻过程的理论。
控制论从解决生产实践问题过程中形成、 发展，是方法论，提供了一套思想和技术， 反过来又向自然科学和社会科学的各个领 域渗透。
控制论+工程技术实践=工程控制论
工程控制论的目的是把工程实践中所经常运 用的设计原则和试验方法加以整理和总结，取 其共性，提高成科学理论，使科学技术人员获 得更广阔的眼界，用更系统的方法去观察技术 问题，去指导千差万别的工程实践。 从纯技术领域溢出,涌进了许多非技术部 门,派生出 生物控制论、神经控制论、经济 控制论以及社会控制论。。。。
控制论的三个基本部分 1).信息论。主要是关于各种通路（包括机器、生 物机体）中信息的加工传递和贮存的统计理论。 信息论是一门用数理统计方法来研究信息的度量、 传递和变换规律的科学。它主要是研究通讯和控制 系统中遍存在着信息传递的共同规律以及研究最 佳解决信息的获限、度量、变换、储存和传递等问 题的基础理论。
2).自动控制系统的理论。主要是反馈论，包括从功能 的观点对机器和物体中的调节和控制的一般规律的 研究。根据自动控制技术发展的不同阶段，自动控制 理论一般可分为“经典控制理论”和“现代控制理论” 两大部分。
经典控制理论的内容主要以传递函数为基础，研究单输入、单输出一类自 动控制系统的分析和设计问题。由于发展较早，现已成熟。在工程上，相 当成功地解决了大量实际问题，因此它是研究自动控制系统的重要理论基 础。 现代控制理论的内容主要以状态空间法为基础，研究多输入、多输出、定 常数或变参数、线性或非线性一类自动控制系统的分析和设计问题。随着 现代科学技术的发展，已出现最优控制、最佳滤波、模糊控制、系统辩识、 自适应控制等一些新的控制方式。因此它也是研究庞大的系统工程和模仿 人类的智能控制等方面必不可少的理论基础。