自動化學(xué)科專業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略究與自動化學(xué)科專業(yè)規(guī)范課題工(編輯修改稿)
2025-03-26 19:12 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 部稱為外擾。給定量和擾動量都是自動控制系統(tǒng)的輸入量。 23 自動控制中的常用術(shù)語 (4) ? 系統(tǒng) 由一些相互聯(lián)系和相互制約的環(huán)節(jié)組成并具有特定功能的整體稱為系統(tǒng)。 在工業(yè)生產(chǎn)中，一臺機(jī)器、一套設(shè)備或任意工藝過程，如加熱爐、扎鋼機(jī)、化學(xué)反應(yīng)釜、核反應(yīng)堆等都稱為系統(tǒng)。 24 自動控制中的常用術(shù)語 (5) ? 自動控制系統(tǒng) 為實現(xiàn)某一控制目標(biāo)所需要的所有物理部件的有效組合體。 自動控制系統(tǒng)由自動 控制裝置 與 受控對象 組成。 控制系統(tǒng)一般 按被控量命名 ，如速度控制系統(tǒng)、壓力控制系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)等。 25 開環(huán)控制和閉環(huán)控制系統(tǒng) ? 開環(huán)控制系統(tǒng) ? 閉環(huán)控制系統(tǒng) ? 復(fù)合控制系統(tǒng) 26 開環(huán)控制系統(tǒng) ? 電加熱爐溫開環(huán)控制系統(tǒng) 圖 開環(huán)控制的電加熱爐原理圖 ～ 2 2 0 V 調(diào) 壓 器K27 電加熱爐溫開環(huán)控制系統(tǒng) ? 控制任務(wù) 爐溫保持恒定 ? 工作原理 調(diào)壓器電壓 → 加熱電阻電流 → 加熱爐溫度 ru Ri cT28 電加熱爐溫開環(huán)控制系統(tǒng) ? 控制結(jié)構(gòu) 存在從左到右的信號傳遞通道 — 前向通道 圖 開環(huán)控制的電加熱爐方框圖 電 爐電阻絲擾 動爐 溫輸 出調(diào)壓器給 定 值輸 入控 制 裝 置受 控 對 象29 開環(huán)控制系統(tǒng) ? 特點 系統(tǒng)的輸出端與輸入端不存在反饋回路，輸出量對系統(tǒng)的控制作用不發(fā)生影響的系統(tǒng)。 只有從輸入端到輸出端的信號前向通道，不存在由輸出端到輸入端的信號反饋通路。 按給定值控制，無抗擾動能力 ， 精度低。 環(huán)節(jié)簡單，容易實現(xiàn)，穩(wěn)定性好。 30 開環(huán)控制系統(tǒng) ? 開環(huán)控制有兩種形式 １按給定值控制 ２按擾動補(bǔ)償 圖 兩種開環(huán)控制形式方框圖 受 控對 象控 制裝 置擾 動被 控 量輸 出給 定 值參 考 輸 入( a )受 控 對 象控 制 裝 置擾 動被 控 量輸 出測 量 裝 置( b )31 開環(huán)控制系統(tǒng) ? 應(yīng)用 目前國民經(jīng)濟(jì)各部門都廣泛應(yīng)用開環(huán)控制系統(tǒng) ， 如自動售貨機(jī) 、 自動洗衣機(jī) 、 產(chǎn)品自動生產(chǎn)流水線及交通指揮的紅綠燈轉(zhuǎn)換等 。 32 閉環(huán)控制系統(tǒng) 開環(huán)控制系統(tǒng)難以保持爐溫恒定。如果無論是否出現(xiàn)擾動都要使?fàn)t溫保持恒定，就需人工干預(yù)。 閉環(huán)控制是在開環(huán)控制基礎(chǔ)上引入人工干預(yù)過程演變而來的 33 閉環(huán)控制系統(tǒng) ? 人工爐溫控制 圖 (a) 手動控制電加熱爐 ～ 2 2 0 V 調(diào) 壓 器溫 度 計cTC ??6 0034 人工爐溫控制 人工干預(yù)過程 １用眼觀察溫度計 測量 爐溫 ２大腦中 比較 實際與給定溫度 圖 (b)手動控制電加熱爐方框圖 ３相應(yīng) 調(diào)整 (增加或減小 )電壓 輸 入 信 號（ 期 望 爐 溫 ）輸 出 信 號（ 實 際 爐 溫 ）腦（ 計 算 、 比 較 ）放 大 、 執(zhí) 行（ 手 臂 、 手 ）被 控 對 象（ 電 熱 絲 、 爐 子 ）測 量（ 眼 睛 ）35 閉環(huán)控制系統(tǒng) ? 人工控制 作用 人工的 關(guān)鍵性作用 是使系統(tǒng)的輸出量參與了系統(tǒng)的控制 ， 形成了信號傳遞的閉環(huán)回路 。 系統(tǒng)一旦出現(xiàn)偏差 ， 就調(diào)整控制量 ， 從而保證了輸出量的恒定 。 人工控制系統(tǒng)也叫做人工反饋系統(tǒng) ， 或叫人工閉環(huán)控制系統(tǒng) 。 用自動控制裝置來取代人工操作功能 ， 就變成自動控制
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