控制系統(tǒng)的基本概念(編輯修改稿)
2025-06-18 22:15 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 相比，它易于實現(xiàn) 系統(tǒng)的穩(wěn)定。目前 大多數(shù)數(shù)控機床都采用這種半閉環(huán)控制進給伺服系統(tǒng)。 配有高靈敏相機、用于檢查半導體芯片鍍膜層的三軸控制系統(tǒng) （半閉環(huán)控制） 閉環(huán)控制系統(tǒng)的組成 圖 。由圖可見，閉環(huán) 控制系統(tǒng)一般應該包括給定元件、反饋元件、比較元件、放大元 件、執(zhí)行元件及校正元件等。 圖 閉環(huán)控制系統(tǒng)的組成 1．給定元件 主要用于產(chǎn)生給定信號或輸入信號。例如，圖 里的可變電阻。 2．反饋元件 它測量被控制量或輸出量，產(chǎn)生主反饋信號。一般，為了便 于傳輸，主反饋信號多為電信號。因此，反饋元件通常是一些用 電量來測量非電量的元件。 必須指出，在機械、液壓、氣動、機電、電機等系統(tǒng)中存在 著內(nèi)在反饋。這是一種沒有專設反饋元件的信息反饋，是系統(tǒng)內(nèi) 部各參數(shù)相互作用而產(chǎn)生的反饋信息流，如作用力與反作用力之 間形成的直接反饋。內(nèi)在反饋回路由系統(tǒng)動力學特性確定，它所 構成的閉環(huán)系統(tǒng)是一個動力學系統(tǒng)。 3．比較元件 用來接收輸入信號和反饋信號并進行比較，產(chǎn)生反映兩者差 值的偏差信號。例如，圖 。 4．放大元件 對偏差信號進行放大的元件。例如，電壓放大器、功率放 大器、電液伺服閥、電氣比例 /伺服閥等。放大元件的輸出一定 要有足夠的能量，才能驅動執(zhí)行元件，實現(xiàn)控制功能。 5．執(zhí)行元件 直接對受控對象進行操縱的元件。例如，伺服電動機、液壓 （氣）馬達、伺服液壓（氣）缸等。 6．校正元件 為保證控制質量，使系統(tǒng)獲得良好的動、靜態(tài)性能而加入系 統(tǒng)的元件。校正元件又稱校正裝置。串接在系統(tǒng)前向通路上的稱 為串聯(lián)校正裝置；并接在反饋回路上的稱為并聯(lián)校正裝置。 控制系統(tǒng)的基本類型 按輸入量的特征分類 1．恒值控制系統(tǒng) 這種控制系統(tǒng)的輸入量是一個恒定值，一經(jīng)給定，在運行過 程中就不再改變（但可定期校準或更改輸入量）。 恒值控制系統(tǒng) 的任務 是保證在任何擾動下系統(tǒng)的輸出量為恒值。 工業(yè)生產(chǎn)中的溫度、壓力、流量、液面等參數(shù)的控制，有些 原動機的速度控制，機床的位置控制，電力系統(tǒng)的電網(wǎng)電壓、頻 率控制等，均屬此類。 2．程序控制系統(tǒng) 這種系統(tǒng)的輸入量不為常值，但其變化規(guī)律是預先知道和確 定的?？梢灶A先將輸入量的變化規(guī)律編成程序，由該程序發(fā)出控 制指令，在輸入裝置中再將控制指令轉換為控制信號，經(jīng)過全系 統(tǒng)的作用，使控制對象按指令的要求而運動。計算機繪圖儀就是 典型的 程序控制系統(tǒng) 。 工業(yè)生產(chǎn)中的過程控制系統(tǒng)按生產(chǎn)工藝的要求編制成特定的 程序，由計算機來實現(xiàn)其控制。這就是近年來迅速發(fā)展起來的數(shù) 字程序控制系統(tǒng)和計算機控制系統(tǒng)。微處理機控制將程序控制系 統(tǒng)推向更普遍的應用領域 。 圖 程序控制系統(tǒng) 。
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