PDF《生物系统建模与仿真》

生物控制论产生的历史;

学科 交叉是多学科的有机结合,而不是混合;

生物控制论必须以生物科学 的实验事实为基础,运用信息科学和数理科学的思想和方法,解决生 物科学的问题. 生物控制论的应用 阐明生物系统的机理 解决医学中的实际问题 确定药物和放射疗法的最优方案 自适应控制保证手术病人血压的稳定 假肢和人工脏器的控制问题 自我控制机体状态的生物反馈方法 为设计测量与估计人体在不同情况下(如体育训练、航天飞 行)的状态的自动装置提供科学依据 基本概念(1) 系统: z线性系统和非线性系统 z多级系统 z层次和突现性质 控制: z反馈 z开环控制 z闭环控制 系统 系统一般是指由许多单元相互联系而组成的一个整 体,通常具有一定的功能. 单元的划分应以其在完成整体功能中的作用为依据, 而单元间的联系主要指其功能间的联系. 实现功能间的联系的方式是多样的,可以通过物质、 能量、信息来实现. 线性系统与非线性系统 线性系统与非线性系统 线性系统: 可加性 比例性 非线性系统: 局部线性化处理 非线性处理方法 层次和突现性质 系统是分层次,不同层次完成不同的功能 通常系统从低层向高层方向功能也是从低级到高 级 系统从低层次向高层次发展时,或从简单到复杂 发展时,系统的高层次往往 涌现出 低层次所 没有的新性质 所以研究系统问题时,应注意分析和综合、系统 论和还原论相结合,避免孤立、片面的看问题. 控制系统 术语 自动控制系统示例 开环控制和闭环控制 自动控制系统的分类 自动控制系统理论 自动控制系统的基本要求 术语 自动控制 在无人直接参与的情况下,通过控制器使被控对象或过程自动 地按照预定要求进行. 对象 是一个目标物体,它是由一些机器零件有机地组合在一起的,其 作用是完成一个特定的动作.在下面的讨论中,称任何被控物体(如 加热炉、化学反应器或宇宙飞船)为对象. 过程 称任何被控制的运行状态为过程,其具体例子如化学过程、经济 学过程、生物学过程. 术语 系统 完成一定任务的一些元、部件的组合. 扰动 是一种对系统的输出产生不利影响的信号.如果扰动产生在系统 内部称为内扰;

扰动产生在系统外部,则称为外扰.外扰是系统的输 入量. 术语 反馈 把取出的输出量送回输入端,并与输入信号相比较产生偏差信号 的过程,称为反馈.若反馈的信号与输入信号相减,使产生的偏 差越来越小,则称为负反馈;

反之,则称为正反馈. 反馈控制系统 是一种能够在存在扰动的情况下,对输出量与参考输入量进行比 较,并力图保持两者之间的既定关系的系统,它利用输出量与输入........