聯(lián)鎖與調(diào)節(jié)系統(tǒng)ppt課件(編輯修改稿)
2025-05-30 03:02 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 用以使被控變量保持設(shè)定值的物理量或能量。 干擾 ：除操縱變量以外，作用于對象并能引起被控量變化的因素。 設(shè)定值 ：被迫變量的目標(biāo)值。 偏差 ：被控變量的設(shè)定值與實際值之差，通常是給定值與測量值之差。 1. 保證設(shè)備的正常運行； 2. 改進產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，降低成本； 3. 在不適宜人類長時間工作的環(huán)境，或者不能接近的特殊環(huán)境里，采用自動控制系統(tǒng)可以改善了工人的勞動條件和保證操作人員的安全； 4. 完成許多人工、手動操作幾乎難以達到的一些復(fù)雜而頻繁的操作過程，減輕人的勞動強度。 三、自動控制的意義 四、自動控制系統(tǒng)的分類 控制系統(tǒng)的分類多種多樣，但總的來說可以分為兩大類，即開環(huán)系統(tǒng)和閉環(huán)系統(tǒng)。 （ 1）開環(huán)控制系統(tǒng) ? 輸出不影響輸入，對輸出不需要測量，通常容易實現(xiàn)； ? 組成系統(tǒng)的元部件精度高，系統(tǒng)的精度才能高； ? 系統(tǒng)的穩(wěn)定性不是主要問題 ； 主要特點 ： 控制方式 ： ? 按給定值操縱。信號由給定值至輸出量單向傳遞。一定的給定值對應(yīng)一定的輸出量。系統(tǒng)的控制精度取決于系統(tǒng)事先的調(diào)整精度。 開環(huán)控制系統(tǒng)： 就是控制量與輸出量之間僅有前向通路而無反饋通路（即輸出量不能對控制量產(chǎn)生影響）。 直流電動機轉(zhuǎn)速系統(tǒng) 開環(huán)控制系統(tǒng)的優(yōu)點： 對元器件要求較高、抗干擾能力差，無法自動補償系統(tǒng)干擾對被控量帶來的影響。 系統(tǒng)信息傳遞沒有形成閉合回路，被控量不對控制作用產(chǎn)生影響所以，結(jié)構(gòu)相對較簡單、維護容易、成本低、不存在穩(wěn)定性問題。原則上，被控量的控制精度取決于系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的精度，多用于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)穩(wěn)定和擾動信號較弱的場合 ,如自動售貨機，自動報警器，自動流水線等。 開環(huán)控制系統(tǒng)的缺點： (2) 閉環(huán)控制系統(tǒng) ? 輸出影響輸入，所以能削弱或抑制干擾； ? 低精度元件可組成高精度系統(tǒng)； ? 因為可能發(fā)生超調(diào)，振蕩，所以穩(wěn)定性很重要。 閉環(huán)控制 ： 是指系統(tǒng)的信息傳遞形成閉合回路。也稱反饋控制系統(tǒng)。 主要特點： ? 反饋控制，反饋按反饋極性的不同分成兩種形式：正反饋，負反饋。我們所講述的反饋系統(tǒng)如果無特殊說明，一般都指負反饋。 控制方式： 帶速度反饋的直流電動機轉(zhuǎn)速系統(tǒng) 閉環(huán)控制系統(tǒng)的優(yōu)點： 系統(tǒng)的輸出（被控量）經(jīng)反饋通道形成反饋信號，回送到輸入端和給定信號生成偏差信號，影響控制作用。因此控制精度受環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)換精度較小。由于存在反饋通道，系統(tǒng)總是力圖維持系統(tǒng)輸出（被控量）等于給定值，因此對干擾具有極強的補償和修正作用。 由于干擾對系統(tǒng)輸出的影響需經(jīng)一定時間才能逐漸反應(yīng)出來，控制作用對干擾作用有時間滯后?？刂七^程可能產(chǎn)生振蕩。結(jié)構(gòu)復(fù)雜、維護不易、可能存在穩(wěn)定性問題。 閉環(huán)控制系統(tǒng)的缺點： 控制器的作用 根據(jù)被控變量的測量值與給定值之間的偏差，按預(yù)定的控制規(guī)律進行運算并發(fā)出控制信號，去控制執(zhí)行器動作，以實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的自動控制。 控制規(guī)律 是指控制器的輸入信號和輸出信號之間隨時間變化的規(guī)律。通常是在階躍信號的作用下，來研究控制器的輸出隨時間的變化規(guī)律。 控制規(guī)律函數(shù)表示為： u=f(e)。不同的生產(chǎn)要求需要不同的控制規(guī)律。在了解基本控制規(guī)律的特點及適用條件的基礎(chǔ)上，根據(jù)過渡過程的品質(zhì)要求，結(jié)合被控對象的特性，才能正確選用適當(dāng)?shù)目刂埔?guī)律。 五、控制器的控制規(guī)律 控制器作用方向的選擇 控制系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的正或負可根據(jù)在穩(wěn)態(tài)條件下該環(huán)節(jié)輸出增量與輸入增量之比確定。當(dāng)該環(huán)節(jié)的輸入增加時，其輸出增加，則該環(huán)節(jié)的增益為正，反之，如果輸出減小則增益為負。 對象的增益可以是正，亦可以是負，例如在液位控制系統(tǒng)中，控制閥裝在入口處對象的增益是正的；如果裝在出口處，則對象的增益是負的。 氣開控制閥的增益是正的；氣關(guān)控制閥的增益是負的。 檢測元件和變送器的增益一般是正。 控制器有正、反作用之分，正作用控制器的增益是負的；反作用控制器的增益是正的。這是因為在控制系統(tǒng)中偏差是設(shè)定值減測量值（ R－ Y），而控制器中偏差是測量值減設(shè)定值（ Y－R）。 整個控制系統(tǒng)必須是一個負反饋系統(tǒng)，所以回路中各環(huán)節(jié)增益的乘積必須為正值。一個控制系統(tǒng)設(shè)計好后，對象、控制閥、檢測元件和變送器的增益亦確定了，通過選擇控制器作用方向來保證控制系統(tǒng)是一個負反饋系統(tǒng)。 對自動控制系統(tǒng)性能的基本要求 1） . 穩(wěn)定性 (stability)：系統(tǒng)開始處于平衡狀態(tài) (Equilibrium
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