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发布时间:2020-02-26人qi:31

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自动控制系统由被控dui象he自动控制zhuang置按一定方式联结起来de、neng自动地完成一定控制任务de总体。qi基ben特征是控制系统中各个组成部件之间存在着控制he信息联系,控制de目de是使被控dui象de输出neng自动地按yu定de规lvyun行,并da到yu期目biao。自动控制系统yi被广fan应用于人lei社会de各个领yu。

自动控制系统是指用一些自动控制zhuang置,dui中某些guan键xing瞱en齤in行自动控制,使ta们在受到外界干rao(rao动) de影xiang而偏离正常状态蔮ao琻eng够被自动地调节而回到工艺suoyaoqiude数值fan围内。过cheng中各种工艺条件不可neng蕅ie怀刹槐鋎e。特bie是hua工,da多数是lian续xing,各设bei相互guan联,当qi中某一设beide工艺条件发生变hua蔮ao伎蒼eng引起qita设bei中某些瞱en齢uo多huo少地bo动,偏离了正常de工艺条件。当然自动调节是指不需yao人de直接参与。自动控制系统是在无人直接参与下可使过chenghuoqita过cheng按期望规lvhuoyu定cheng序jin行de控制系统。自动控制系统是实现自动huade主yao手duan,简称自控系统。neng够实现自动控制任务,由控制器与控制dui象suo组成。而氦氪智neng控謕in远刂葡低砫e区bie在于智neng两个字上,智neng就是yongyou一些lei似人de思考huo分析neng力。 

一:kai环控制he闭环控制

1:kai环控制系统

kai环控制描shu:即系统de输出端he输ru端之间不存在相反de影xiang,在自动控制学科中称之为无反馈回路,故把这种系统称之为kai环控制系统。

2:人工控制

在工业过chenghuo设beiyun行中,为了wei持正常de工作条件。往往需yaodui某些wu理量(ru温du、压力、liu量、液位、电压、位移、转sudeng)jin行控制,使qi尽量wei持在某个数值附近,huo使qi按一定规lv变hua。yao满足这种需yao,就yaodui机械huo设beijin行及时de操作he控制,以抵消外界derao动he影xiang。这种操作he控制,即可用人工操作完成,you可用自动zhuang置de操作完成,前zhe称为人工控制huo手动控制,后zhe称为自动控制。

人工控制de过cheng是:测量→qiu偏差→控制→再测量→再qiu偏差→再控制这样襤ui植欢蟲un环de过cheng。qi控制目de蕅ie×考跣∑睿贡豢亓烤】蒼eng地bao持在期望值附近。

3、闭环控制系统

闭环反馈控制系统de基ben组成主yaoyou以下几种:

(1)给定元件:给出与期望输出dui应de输ru量。

(2)比较元件:qiu输ru量与反馈量de偏差,常采用集成yun算放da器(简称集成yun放)来实现。

(3)放da元件:由于偏差信号一般较小,不足以驱动负载,故需yao放da元件,包kuo电压放da及功率放da。

(4)执衳ing褐苯忧豢豥ui象,使输出量发生变hua。常用deyou电动机、调节阀、液压马dadeng。

(5)测量元件:检测被控量并转换为suo需yaode电信号。在控制系统中常用deyou用于sudu检测de测su发电机、光电编码盘deng;用于蝖ui糜虢莇u检测de旋转变压器、自整机deng;用于电liu检测de互gan器及用于温du检测de热电偶deng。这些检测zhuang置一般都将被检测dewu理量转换为相应delian续huo离散de电压huo电liu信号。

(6)校正元件:也叫补偿元件,是结构与瞱en阌诘髡鹍e元件,以串联huo反馈de方式lian接在系统中,完成suo需deyun算功neng,以改善系统dexingneng。根据在系统謝ing鵦hude蝖ui貌煌煞謆ie称为串联校正原件he反馈校正元件。

二:自动控制系统组成:

在控制系统中,反馈de概nian非常重yao。,ru果将反馈环节取dede蔰aoshi涑鲂藕偶右詂hu理,并在输ru信号中减qu这样de反馈量,再将结果输ru到控制器中qu控制被控dui象,我们称这样de反馈为负反馈;反之,若由输ru量he反馈量相加作为控制器de输ru,ze称为正反馈。


在一个蔰ao蔰e控制系统中,具you正反馈衱en絛e系统一般是不neng改jin系统xingnengde,而qie容yi使系统dexingneng变坏,因此不被采用。而qieyou负反馈衱en絛e系统,ta通过自动修正偏离量,使系统趋向于给定值,并抑制系统回路中存在de内raohe外raode影xiang,最终da到自动控制de目de。通常,反馈控制就是指负反馈控制。

与kai环系统比较,闭环控制系统de最da特点是检测偏差,纠正偏差。cong系统结构上kan,闭环系统具you反向通道,即反馈;qi次,cong功neng上kan,

1) 由于增加了反馈通道,系统de控制精dude到了提高,若采用kai环控制,yaoda到同样de精du,ze需高精dude控制器,cong而dada增加了成ben;

2) 由于存在系统de反馈,可以较好地抑制系统各环节中可neng存在derao动he由于器件de老hua而引起de结构he瞱en齞e不稳定xing;

3) 反馈环节de存在,同时可较好地改善系统de动态xingneng。当然,ru果引ru不shi当de反馈,ru正反馈,huozhe瞱en≡癫籷ia礲ao唤鰀a不到改善系统xingnengde目de,shenzhi会dao致一个稳定de系统变为不稳定de系统。


三、自动控制系统dexingneng指biao


工cheng上常把dui自动控制系统de基benyaoqiu归纳为稳定xing、准确xing、kuaisuxing三个方面来衡量自动控制系统。 稳定xing(稳) 稳定工作是duisuoyou自动控制系统de基benyaoqiu,蕅ie桓鱿低硁eng否工作de前提。不稳定de系统根ben无法完成控制任务。考虑到蔰ao氏低彻ぷ骰肪砲uo瞱en齞e变动,可nengdao致系统不稳定,因此除yaoqiu系统稳定外,还yaoqiuqi具you一定de稳定裕量。

2.准确xing(准) 稳态精du是指系统过渡到新de平衡状态以后,huo系统duikang干rao重新hui复平衡后,最终bao持de精du。稳态精du与控制系统de结构、瞱en笆鋜u信号衱en統ouguan。

3.kuaisuxing(kuai) 控制系统不danyaoqiu稳定,而qieyaoqiu被控量neng迅su地按照输ru信号suo规定de规lv变hua。即yaoqiu系统具you一定dexiang应sudu。

一:kai环控制he闭环控制

1:kai环控制系统

kai环控制描shu:即系统de输出端he输ru端之间不存在相反de影xiang,在自动控制学科中称之为无反馈回路,故把这种系统称之为kai环控制系统。

2:人工控制

在工业过chenghuo设beiyun行中,为了wei持正常de工作条件。往往需yaodui某些wu理量(ru温du、压力、liu量、液位、电压、位移、转sudeng)jin行控制,使qi尽量wei持在某个数值附近,huo使qi按一定规lv变hua。yao满足这种需yao,就yaodui机械huo设beijin行及时de操作he控制,以抵消外界derao动he影xiang。这种操作he控制,即可用人工操作完成,you可用自动zhuang置de操作完成,前zhe称为人工控制huo手动控制,后zhe称为自动控制。

人工控制de过cheng是:测量→qiu偏差→控制→再测量→再qiu偏差→再控制这样襤ui植欢蟲un环de过cheng。qi控制目de蕅ie×考跣∑睿贡豢亓烤】蒼eng地bao持在期望值附近。

3、闭环控制系统

闭环反馈控制系统de基ben组成主yaoyou以下几种:

(1)给定元件:给出与期望输出dui应de输ru量。

(2)比较元件:qiu输ru量与反馈量de偏差,常采用集成yun算放da器(简称集成yun放)来实现。

(3)放da元件:由于偏差信号一般较小,不足以驱动负载,故需yao放da元件,包kuo电压放da及功率放da。

(4)执衳ing褐苯忧豢豥ui象,使输出量发生变hua。常用deyou电动机、调节阀、液压马dadeng。

(5)测量元件:检测被控量并转换为suo需yaode电信号。在控制系统中常用deyou用于sudu检测de测su发电机、光电编码盘deng;用于蝖ui糜虢莇u检测de旋转变压器、自整机deng;用于电liu检测de互gan器及用于温du检测de热电偶deng。这些检测zhuang置一般都将被检测dewu理量转换为相应delian续huo离散de电压huo电liu信号。

(6)校正元件:也叫补偿元件,是结构与瞱en阌诘髡鹍e元件,以串联huo反馈de方式lian接在系统中,完成suo需deyun算功neng,以改善系统dexingneng。根据在系统謝ing鵦hude蝖ui貌煌煞謆ie称为串联校正原件he反馈校正元件。

二:自动控制系统组成:

在控制系统中,反馈de概nian非常重yao。,ru果将反馈环节取dede蔰aoshi涑鲂藕偶右詂hu理,并在输ru信号中减qu这样de反馈量,再将结果输ru到控制器中qu控制被控dui象,我们称这样de反馈为负反馈;反之,若由输ru量he反馈量相加作为控制器de输ru,ze称为正反馈。

在一个蔰ao蔰e控制系统中,具you正反馈衱en絛e系统一般是不neng改jin系统xingnengde,而qie容yi使系统dexingneng变坏,因此不被采用。而qieyou负反馈衱en絛e系统,ta通过自动修正偏离量,使系统趋向于给定值,并抑制系统回路中存在de内raohe外raode影xiang,最终da到自动控制de目de。通常,反馈控制就是指负反馈控制。

与kai环系统比较,闭环控制系统de最da特点是检测偏差,纠正偏差。cong系统结构上kan,闭环系统具you反向通道,即反馈;qi次,cong功neng上kan,

1) 由于增加了反馈通道,系统de控制精dude到了提高,若采用kai环控制,yaoda到同样de精du,ze需高精dude控制器,cong而dada增加了成ben;

2) 由于存在系统de反馈,可以较好地抑制系统各环节中可neng存在derao动he由于器件de老hua而引起de结构he瞱en齞e不稳定xing;

3) 反馈环节de存在,同时可较好地改善系统de动态xingneng。当然,ru果引ru不shi当de反馈,ru正反馈,huozhe瞱en≡癫籷ia礲ao唤鰀a不到改善系统xingnengde目de,shenzhi会dao致一个稳定de系统变为不稳定de系统。

三、自动控制系统dexingneng指biao

工cheng上常把dui自动控制系统de基benyaoqiu归纳为稳定xing、准确xing、kuaisuxing三个方面来衡量自动控制系统。 稳定xing(稳) 稳定工作是duisuoyou自动控制系统de基benyaoqiu,蕅ie桓鱿低硁eng否工作de前提。不稳定de系统根ben无法完成控制任务。考虑到蔰ao氏低彻ぷ骰肪砲uo瞱en齞e变动,可nengdao致系统不稳定,因此除yaoqiu系统稳定外,还yaoqiuqi具you一定de稳定裕量。

2.准确xing(准) 稳态精du是指系统过渡到新de平衡状态以后,huo系统duikang干rao重新hui复平衡后,最终bao持de精du。稳态精du与控制系统de结构、瞱en笆鋜u信号衱en統ouguan。

3.kuaisuxing(kuai) 控制系统不danyaoqiu稳定,而qieyaoqiu被控量neng迅su地按照输ru信号suo规定de规lv变hua。即yaoqiu系统具you一定dexiang应sudu。

 


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