能量成型控制

受控體（plant）是控制論中的名詞，是指程序和執(zhí)行器的結(jié)合，一般會(huì)用傳遞函數(shù)表示（也常用S域來表示），會(huì)描述系統(tǒng)在沒有回授的情形下，其輸入信號(hào)和輸出信號(hào)之間的關(guān)系，通常是依系統(tǒng)的物理特性而決定。像執(zhí)行器是將執(zhí)行器的輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換到實(shí)際的位移輸出，即為受控體的一個(gè)例子。若是有回授的系統(tǒng)，受控體的傳遞函數(shù)不會(huì)改變，不過系統(tǒng)中會(huì)加入控制單元以及回饋回路（可能也會(huì)用傳遞函數(shù)表示）。

不同形式的能量間通常能透過工具的輔助而彼此轉(zhuǎn)換，例如電池能把化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能；水壩能把重力位能轉(zhuǎn)換成動(dòng)能并最終透過發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換成電能。相同的，在氧化反應(yīng)的例子里，化學(xué)能轉(zhuǎn)換成動(dòng)能和熱能(有時(shí)包括光能和聲能)。鐘擺也是一例。鐘擺在最高點(diǎn)的動(dòng)能為零而重力位能為最大值，但是在最低點(diǎn)的動(dòng)能為最大值而重力位能為最小。假設(shè)鐘擺機(jī)件間沒有任何摩擦力，則能量之間的轉(zhuǎn)換是完美的，所以鐘擺將永遠(yuǎn)擺蕩下去。

能量成型控制可逆和不可逆的轉(zhuǎn)換

將能量轉(zhuǎn)換成有用的功是熱力學(xué)的重要課題。在大自然界里，能量的轉(zhuǎn)換可以分成兩類：可逆的與不可逆的?？赡娴臒崃W(xué)過程不會(huì)有能量的損耗。例如，不同位能形式之間的轉(zhuǎn)換是可逆的，例如前文所提到的鐘擺運(yùn)動(dòng)。而當(dāng)一個(gè)過程中有熱產(chǎn)生的時(shí)候，一部分的能量將不能完全恢復(fù)成可利用的能量，此時(shí)便歸類不可逆。

能量成型控制能量轉(zhuǎn)換和宇宙的年齡

隨著宇宙的演化，越來越多的能量被困在不可逆的狀態(tài)里（如熱或其他無序的能量形式），這就是熱寂理論。熱寂理論是猜想宇宙最終命運(yùn)的一種假說。根據(jù)熱力學(xué)第二定律，作為一個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)，宇宙的熵會(huì)隨著時(shí)間的流逝而增加，由有序走向無序，當(dāng)宇宙的熵達(dá)到最大值時(shí)，宇宙中的其他有效能量已經(jīng)全數(shù)轉(zhuǎn)化為熱能，所有物質(zhì)溫度達(dá)到熱平衡。這種狀態(tài)稱為熱寂。這樣的宇宙中再也沒有任何可以維持運(yùn)動(dòng)或是生命的能量存在。

能量成型控的其控制策略是以能量保持的方式進(jìn)行互連，以達(dá)到理想的行為。

在控制論中，控制器（controller）是一依據(jù)傳感器信號(hào)，來調(diào)整發(fā)送至致動(dòng)器的輸出信號(hào)，用以改變受控體（plant）狀況的裝置。舉例來說，屋內(nèi)的空調(diào)系統(tǒng)可用溫度控制器，依據(jù)溫度計(jì)測(cè)量的氣溫，以調(diào)整冷氣機(jī)強(qiáng)度，以達(dá)到一個(gè)舒適的環(huán)境溫度。

控制理論是工程學(xué)與數(shù)學(xué)的跨領(lǐng)域分支，主要處理在有輸入信號(hào)的動(dòng)力系統(tǒng)的行為。系統(tǒng)的外部輸入稱為“參考值”，系統(tǒng)中的一個(gè)或多個(gè)變量需隨著參考值變化，控制器處理系統(tǒng)的輸入，使系統(tǒng)輸出得到預(yù)期的效果。

控制理論一般的目的是借由控制器的動(dòng)作讓系統(tǒng)穩(wěn)定，也就是系統(tǒng)維持在設(shè)定值，而且不會(huì)在設(shè)定值附近晃動(dòng)。

連續(xù)系統(tǒng)一般會(huì)用微分方程來表示。若微分方程是線性常系數(shù)，可以將微分方程取拉普拉斯轉(zhuǎn)換，將其輸入和輸出之間的關(guān)系用傳遞函數(shù)表示。若微分方程為非線性，已找到其解，可以將非線性方程在此解附近進(jìn)行線性化。若所得的線性化微分方程是常系數(shù)的，也可以用拉普拉斯轉(zhuǎn)換得到傳遞函數(shù)。

傳遞函數(shù)也稱為系統(tǒng)函數(shù)或網(wǎng)絡(luò)函數(shù)，是一個(gè)數(shù)學(xué)表示法，用時(shí)間或是空間的頻率來表示一個(gè)線性常系數(shù)系統(tǒng)中，輸入和輸出之間的關(guān)系。 2100433B

物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的一般量度，可解釋為物質(zhì)做功的能力，簡(jiǎn)稱能。能的基本形式有機(jī)械能(動(dòng)能與勢(shì)能的總稱)、熱能、化學(xué)能、電能、核能、光能等。它們分別是機(jī)械運(yùn)動(dòng)、分子熱運(yùn)動(dòng)、化學(xué)反應(yīng)、電磁作用、原子核與基本粒子運(yùn)動(dòng)所具有的能量。能量的單位與功的單位相同，工程中常用單位有千焦耳(kJ)、千瓦·小時(shí)(kW·h)等。

能量可以在物質(zhì)之間傳遞，這種傳遞過程就是做功或傳遞熱量的過程。在傳遞過程中，若物質(zhì)運(yùn)動(dòng)方式發(fā)生變化，能量形式也同時(shí)發(fā)生轉(zhuǎn)換。例如，物體向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，因克服重力而減慢速度，損失的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為勢(shì)能;當(dāng)物體返回地面時(shí)，速度加快，勢(shì)能又轉(zhuǎn)換成動(dòng)能;河水沖擊水輪發(fā)電機(jī)組做功的過程，就是將河水的勢(shì)能和動(dòng)能傳遞給水輪發(fā)電機(jī)組并轉(zhuǎn)換為電能的過程;熱力發(fā)電，則是將燃料的化學(xué)能借助熱力發(fā)電裝置先后轉(zhuǎn)換為熱能和機(jī)械能，并最終將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的過程。

電能和磁能總是緊密聯(lián)系的。運(yùn)動(dòng)的電荷產(chǎn)生磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)，因而可以使機(jī)械能和電能相互轉(zhuǎn)換。電能是現(xiàn)代最常用的一種能量。它的傳輸、轉(zhuǎn)換和利用最為方便、效率很高。因此，電能已成為發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)、改善人民生活、促進(jìn)社會(huì)進(jìn)步不可缺少的能源。

能量的傳遞還能以粒子相互作用或以輻射的方式在空間傳播(如電磁波的傳播)，光是電磁輻射最常見的一種。無線電波、紅外線、X射線等都是能的輻射傳播。

可設(shè)置的專業(yè)方向：焊接成型與控制、模具與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、金屬熱處理。