自動控制原理第一章控制系統(tǒng)導(dǎo)論(編輯修改稿)
2025-08-18 21:46 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 _ _ 受信儀 放大器 減速器 校正裝置 檢測裝置 電機 + ? ? 例 2：火炮自動跟蹤系統(tǒng) —— “ 火炮打飛機” 25 原理用方塊圖表示 。 負(fù)反饋 “ ”； “ ＋ ” 號即正反饋 。 信號從輸入端沿箭頭方向到達(dá)輸出端的傳輸通路稱 前向通路 ；系統(tǒng)輸出量經(jīng)測量元件反饋到輸入端的傳輸通路稱 主反饋通路 。 前向通路與主反饋通路共同構(gòu)成 主回路 。 此外 ，還有 局部反饋通路 以及由它構(gòu)成的 內(nèi)回路 。 只包含一個主反饋通路的系統(tǒng)稱 單回路系統(tǒng) ；有兩個或兩個以上反饋通路的系統(tǒng)稱 多回路系統(tǒng) 。 反饋控制系統(tǒng)基本組成 已知鈾 235原子核在一個中子的撞擊下，可發(fā)生核裂變反應(yīng)，放出大量的能量，同時釋放大約 ，放出的中子有可能再與鈾 235原子核發(fā)生核反應(yīng)，這就是所謂核裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。 235 1 2 5U n n?? 核 裂 變 廢 料 + 能 量 +.U235 初始 中子數(shù) 中子數(shù) + + 中子數(shù) n 能量 有效中子率 例 3：正反饋例子 27 加到反饋控制系統(tǒng)上的外作用有兩種類型，一種是有用輸入，一種是擾動。有用輸入決定系統(tǒng)被控量的變化規(guī)律；而擾動是系統(tǒng)不希望有的外作用，它破壞有用輸入對系統(tǒng)的控制。在實際系統(tǒng)中，擾動總是不可避免的。如電源電壓的波動，環(huán)境溫度、壓力以及負(fù)載的變化等。 四、控制系統(tǒng)的基本控制方式 28 反饋控制 反饋 (閉環(huán) ) 控制：指控制器與控制對象之間既有順向作用又有反向聯(lián)系的控制過程 。 特點是被控量偏離期望值出現(xiàn)偏差時 ， 必會產(chǎn)生一個相應(yīng)的控制作用去減小或消除這個偏差 ， 使被控量與期望值趨于一致 。 開環(huán)控制 29 1) 按給定量控制的開環(huán)控制系統(tǒng) 沒有自動修正偏差的能力，抗擾動性較差。 2) 按擾動控制的開環(huán)控制系統(tǒng) 指控制器與控制對象之間只有順向作用而沒有反向聯(lián)系的控制過程 。 特點是系統(tǒng)的輸出量不會對系統(tǒng)的控制作用發(fā)生影響 。 開環(huán)控制系統(tǒng)可以按 給定量控制方式 組成 ，也可以按 擾動控制方式 組成 。 復(fù)合控制 30 把按偏差控制與按擾動控制結(jié)合起來 ， 對于主要擾動采用適當(dāng)?shù)难a償裝置實現(xiàn)按擾動控制 ， 同時 ， 再組成反饋控制系統(tǒng)實現(xiàn)按偏差控制 ， 以消除其余擾動產(chǎn)生的偏差 ，即復(fù)合控制 。 12 自動控制系統(tǒng)示例 31 32 例 11 水箱水位控制系統(tǒng) 33 34 系統(tǒng)原理方塊圖 35 ? 被控對象： ? 被控量： ? 控制裝置： ? 檢測元件： 水箱水位控制系統(tǒng) 水箱 水箱水位 杠桿 浮球 36 例 12 帶鋼連扎機架軋輥轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng) 37 連軋機在軋鋼過程中，通過各機架的帶鋼必須保持秒流量相等，否則將出現(xiàn)拉鋼或疊鋼，影響產(chǎn)品質(zhì)量或造成故障。這就要求各機架軋輥的轉(zhuǎn)速保持一定比例，而對某機架軋輥來說，即要求其轉(zhuǎn)速恒定。 38 ① 受控對象： ② 被控量： ③ 檢測元件： ④ 變換和放大部件： ⑤ 執(zhí)行機構(gòu)： 控制系統(tǒng) 軋輥的轉(zhuǎn)速 n 軋輥 測速發(fā)電機 整流裝置 電動機 39 例 13 二級倒立擺 40 倒 立 擺 設(shè) 備 41 例 14 電阻爐微型計算機溫度控制系統(tǒng) 例 15 爐溫控制系統(tǒng) 爐溫控制系統(tǒng)方框圖 例 16 函數(shù)記錄儀系統(tǒng) 函數(shù)記錄儀方框圖 例 17 水溫調(diào)節(jié)系統(tǒng) 水溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)方框圖 13 自動控制系統(tǒng)的分類 48 1. 給定信號的形式
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