能量成型控制控制器

在控制論中，控制器（controller）是一依據(jù)傳感器信號，來調(diào)整發(fā)送至致動器的輸出信號，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)溫度計測量的氣溫，以調(diào)整冷氣機強度，以達到一個舒適的環(huán)境溫度。

能量成型控的其控制策略是以能量保持的方式進行互連，以達到理想的行為。

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，一般會用傳遞函數(shù)表示（也常用S域來表示），會描述系統(tǒng)在沒有回授的情形下，其輸入信號和輸出信號之間的關(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)行器的輸入信號轉(zhuǎn)換到實際的位移輸出，即為受控體的一個例子。若是有回授的系統(tǒng)，受控體的傳遞函數(shù)不會改變，不過系統(tǒng)中會加入控制單元以及回饋回路（可能也會用傳遞函數(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)換成動能并最終透過發(fā)電機轉(zhuǎn)換成電能。相同的，在氧化反應(yīng)的例子里，化學(xué)能轉(zhuǎn)換成動能和熱能(有時包括光能和聲能)。鐘擺也是一例。鐘擺在最高點的動能為零而重力位能為最大值，但是在最低點的動能為最大值而重力位能為最小。假設(shè)鐘擺機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。可逆的熱力學(xué)過程不會有能量的損耗。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動。而當(dāng)一個過程中有熱產(chǎn)生的時候，一部分的能量將不能完全恢復(fù)成可利用的能量，此時便歸類不可逆。

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的一種假說。根據(jù)熱力學(xué)第二定律，作為一個獨立系統(tǒng)，宇宙的熵會隨著時間的流逝而增加，由有序走向無序，當(dāng)宇宙的熵達到最大值時，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動或是生命的能量存在。

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的動力系統(tǒng)的行為。系統(tǒng)的外部輸入稱為“參考值”，系統(tǒng)中的一個或多個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，而且不會在設(shè)定值附近晃動。

連續(xù)系統(tǒng)一般會用微分方程來表示。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)，是一個數(shù)學(xué)表示法，用時間或是空間的頻率來表示一個線性常系數(shù)系統(tǒng)中，輸入和輸出之間的關(guān)系。 2100433B

物質(zhì)運動的一般量度，可解釋為物質(zhì)做功的能力，簡稱能。能的基本形式有機械能(動能與勢能的總稱)、熱能、化學(xué)能、電能、核能、光能等。它們分別是機械運動、分子熱運動、化學(xué)反應(yīng)、電磁作用、原子核與基本粒子運動所具有的能量。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(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)運動方式發(fā)生變化，能量形式也同時發(fā)生轉(zhuǎn)換。例如，物體向上運動時，因克服重力而減慢速度，損失的動能轉(zhuǎn)換為勢能;當(dāng)物體返回地面時，速度加快，勢能又轉(zhuǎn)換成動能;河水沖擊水輪發(fā)電機組做功的過程，就是將河水的勢能和動能傳遞給水輪發(fā)電機組并轉(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)換為熱能和機械能，并最終將機械能轉(zhuǎn)換為電能的過程。

電能和磁能總是緊密聯(lián)系的。運動的電荷產(chǎn)生磁場，變化的磁場產(chǎn)生電場，因而可以使機械能和電能相互轉(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、改善人民生活、促進社會進步不可缺少的能源。

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、模具與計算機輔助設(shè)計、金屬熱處理。