【正文】 是氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥、液壓伺服馬達(dá)、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥等。 擾動(dòng)量 ni ： 指對(duì)系統(tǒng)輸出有影響的量，使被控量偏離給定的方向變化。 控制輸入信號(hào) r ： 又稱(chēng)給定信號(hào)；是與反饋信號(hào)具有同一能量形式的信號(hào)。 國(guó)防上的炮跟蹤系統(tǒng)、雷達(dá)導(dǎo)引系統(tǒng)和天文望遠(yuǎn)鏡的跟蹤系統(tǒng)等都屬于隨動(dòng)系統(tǒng)。 專(zhuān)業(yè)概論 自動(dòng)化系 譚健敏 2 程序自動(dòng)控制系統(tǒng) 4 運(yùn) 算 控制器 變 換 放大器 電動(dòng)機(jī) 工作 機(jī)床 切削 刀具 控制 脈沖 脈沖 指令 位移 反饋測(cè) 量元件 專(zhuān)業(yè)概論 自動(dòng)化系 譚健敏 5 當(dāng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的給定信號(hào) (相當(dāng)于上節(jié)中的 Ur ) 是已知的時(shí)間函數(shù)時(shí)，稱(chēng)這類(lèi)系統(tǒng)為 程序控制系統(tǒng) （ Program Control System）。自動(dòng)化專(zhuān)業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)專(zhuān)業(yè) 電子信息工程學(xué)院自動(dòng)化系 譚健敏 2021年 11月 2 一、自動(dòng)控制系統(tǒng)的類(lèi)型和組成 爐溫 自動(dòng)控制系統(tǒng) 可以看到，系統(tǒng)的作用是閉合的 ,有反饋回路，即形成閉環(huán)系統(tǒng)。 程序控制系統(tǒng)一個(gè)可以是開(kāi)環(huán)的，消除誤差用 閉環(huán)控制系統(tǒng)。 專(zhuān)業(yè)概論 自動(dòng)化系 譚健敏 （二） 自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成 7 （ 1） 給定環(huán)節(jié) : 產(chǎn)生給定的輸入信號(hào)； （ 2） 反饋環(huán)節(jié) : 對(duì)系統(tǒng)輸出（被控制量）進(jìn)行測(cè)量，將它轉(zhuǎn)換成反饋信號(hào)； （ 3） 比較環(huán)節(jié) : 將給定的輸入信號(hào)和反饋信號(hào)加以比較，產(chǎn)生“誤差”信號(hào)； （ 4） 控制器（調(diào)節(jié)器） : 根據(jù)誤差信號(hào)，按一定規(guī)律，產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)。 系統(tǒng)輸出量 xo ： 又稱(chēng)被控量；是對(duì)被控系統(tǒng)中加以控制的運(yùn)動(dòng)參數(shù)或狀態(tài)物理量。 專(zhuān)業(yè)概論 自動(dòng)化系 譚健敏 （ 三） 自動(dòng)化儀表 10 ?傳感器 實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的檢測(cè)并將被測(cè)的物理量變換為另一個(gè)物理量 (通常是電量 ) ，例如熱電偶； ?變送器 與傳感器配套，使輸出成為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。 專(zhuān)業(yè)概論 自動(dòng)化系 譚健敏 (四 ) 控制器控制和計(jì)算機(jī)控制 11 以上系統(tǒng)的各個(gè)信號(hào)：輸入信號(hào)、誤差、控制器輸出和輸出量等都是 模擬 信號(hào)，即隨時(shí)間連續(xù)變動(dòng)的信號(hào)。 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的另一個(gè)特點(diǎn)是以計(jì)算機(jī)程序來(lái)實(shí)現(xiàn) PID控制規(guī)律或更復(fù)雜的控制規(guī)律。 專(zhuān)業(yè)概論 自動(dòng)化系 譚健敏 遠(yuǎn)距離控制 (遙控 )系統(tǒng)框圖 15 發(fā)生器控指令 指 令 編 碼 器 調(diào) 制 器 發(fā) 射 機(jī) 信 道 接 收 機(jī) 解 調(diào) 器 譯 碼 器 執(zhí) 行 機(jī) 構(gòu) 被 控 對(duì) 象 反 饋 環(huán) 節(jié) 發(fā)送端把所需傳送的控制命令、測(cè)量數(shù)據(jù)、反饋信號(hào)等經(jīng)過(guò)調(diào)制、編碼等變換處理之后，再經(jīng)過(guò)（通）信道傳遞。 特點(diǎn)是控制功能分散、風(fēng)險(xiǎn)分散、監(jiān)控和管理功能高度集中。控制與自動(dòng)化技術(shù)時(shí)時(shí)在為人類(lèi)“謀”福利，可謂無(wú)所不在、無(wú)處沒(méi)有。據(jù)統(tǒng)計(jì)，單件與小批量生產(chǎn)的零件約占機(jī)械加工總量的 80%以上。簡(jiǎn)單地說(shuō)，數(shù)控技術(shù) 是一門(mén)以數(shù)字的形式實(shí)現(xiàn)控制的技術(shù)。 柔性制造系統(tǒng) 一般包括以下要素： (1) 標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)控機(jī)床或制造單元。 自動(dòng)輸送車(chē) 中央管理和 控制計(jì)算機(jī) 物流控制裝置 工具站 工廠(chǎng)主計(jì)算機(jī) 信息傳輸網(wǎng) CNC機(jī)床 機(jī)器人 附屬工作站 CNC機(jī)床 機(jī)器人 附屬工作站 …… 制造單元 柔性制造系統(tǒng) 自動(dòng)倉(cāng)庫(kù) 3 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng) (CIMS) 24 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)是在自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及制造技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過(guò)計(jì)算機(jī)及其軟件，將制造工廠(chǎng)全部生產(chǎn)活動(dòng)（設(shè)計(jì)、制造及經(jīng)營(yíng)管理，包括市場(chǎng)調(diào)研、生產(chǎn)決策、生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)管理、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工制造以及銷(xiāo)售經(jīng)營(yíng)等）與整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程有關(guān)的物料流與信息流實(shí)現(xiàn)高度統(tǒng)一的綜合化管理，構(gòu)成一個(gè)優(yōu)化的完整的生產(chǎn)系統(tǒng)。過(guò)程控制研究過(guò)程工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的描述、模擬、仿真、設(shè)計(jì)、控制和管理，旨在進(jìn)一步改善工藝操作，提高自動(dòng)化水平，優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程，加強(qiáng)生產(chǎn)管理，最終顯著地增加經(jīng)濟(jì)效益。 基于過(guò)程控制的自動(dòng)化儀表定義了信號(hào)的電氣標(biāo)準(zhǔn) : ?電流信號(hào)： 4~20mA。 其實(shí)質(zhì)就是將過(guò)程控制、計(jì)劃調(diào)度、經(jīng)營(yíng)管理和市場(chǎng)銷(xiāo)售等信息進(jìn)行集成，并求得全局優(yōu)化 (三 )電力系統(tǒng)自動(dòng)化 29 對(duì)于單個(gè)的火力發(fā)電系統(tǒng)，為了保障發(fā)電機(jī)的安全，需要采用自動(dòng)裝置進(jìn)行過(guò)電壓保護(hù)、過(guò)電流保護(hù)、接地保護(hù)、功率反向保護(hù)或差動(dòng)保護(hù)。 (四 ) 飛行器控制 30 飛行器控制的內(nèi)容非常 ： ?導(dǎo)彈控制系統(tǒng)的功用 ?導(dǎo)航系統(tǒng) ?制導(dǎo)系統(tǒng) ?姿態(tài)控制系統(tǒng) ?飛行控制電子綜合系統(tǒng) ?測(cè)試與發(fā)射控制系統(tǒng) 現(xiàn)代飛行器有很多種類(lèi)，例如有飛機(jī)、導(dǎo)彈、人造衛(wèi)星、直升機(jī)、運(yùn)載火箭、宇宙飛船、航天飛機(jī)等。 控制系統(tǒng) 的作用就是消除或減小干擾和影響的后果，控制導(dǎo)彈準(zhǔn)確、可靠地完成飛行動(dòng)作，最后飛向目標(biāo)。而由測(cè)量、傳遞、變換、計(jì)算幾個(gè)環(huán)節(jié)組成并給出飛行器初始狀態(tài)和飛行運(yùn)動(dòng)參數(shù)的系統(tǒng)則稱(chēng)為導(dǎo)航系統(tǒng)。建筑物的使用者和管理者可以對(duì)大樓的供熱、供水、空調(diào)、電氣、電梯、照明、音樂(lè)、防火