機械工程控制基礎(chǔ)----01緒論(參考版)
2025-02-14 09:59本頁面
【正文】 機械工程控制基礎(chǔ) 44 河北工程大學 Hebei University of Engineering 作業(yè)布置： 課后題 1 1 19，下次課交。 重點：自動控制系統(tǒng)的基本概念和要求 。 注意： 快速性好了，可能帶來系統(tǒng)的強烈振蕩（穩(wěn)定性變差，可能失穩(wěn)）；改善穩(wěn)定性，控制過程可能過于遲緩，精度也可能變差。 如隨動系統(tǒng)對響應(yīng)快速性要求較高。 ? 在同一個控制系統(tǒng)中，穩(wěn)定性、快速性、準確性相互制約，應(yīng)根據(jù)實際需求合理選擇。 調(diào)整過程結(jié)束后，輸出量與給定的輸入量之間的偏差。這是系統(tǒng)正常工作的首要條件。用非線性微分方程來表述。 按數(shù)學模型分 ? 線性系統(tǒng) 由線性元件組成，輸入輸出間具有疊加性和均勻性性質(zhì)，以線性微分方程來表述。 ? 離散（數(shù)字）控制系統(tǒng) 系統(tǒng)中某一處或多處的信號為脈沖序列或數(shù)字量傳遞的系統(tǒng)。 機械工程控制基礎(chǔ) 39 河北工程大學 Hebei University of Engineering 按系統(tǒng)中傳遞信號的性質(zhì) ? 連續(xù)控制系統(tǒng) 系統(tǒng)中各部分傳遞的信號為隨時間連續(xù)變化的信號?？刂迫蝿?wù)是保證在任何擾動作用下系統(tǒng)的輸出量為恒值。 ? 隨動系統(tǒng)（伺服系統(tǒng)） 輸入量的變化規(guī)律不能預(yù)先確知，其控制要求是輸出量迅速、平穩(wěn)地跟隨輸入量的變化，并能排除各種干擾因素的影響，準確地復現(xiàn)輸入信號的變化規(guī)律。 ? 程序控制系統(tǒng) 輸入量的變化規(guī)律預(yù)先確知，輸入裝置根據(jù)輸入的變化規(guī)律，發(fā)出控制指令，使被控對象按照指令程序的要求而運動。 若洗衣機高級些，排水甩干這一環(huán)節(jié)可能自動檢測衣物的洗衣粉殘留，據(jù)此來定漂洗的數(shù)量和時間，這一環(huán)節(jié)是閉環(huán)控制。 機械工程控制基礎(chǔ) 35 河北工程大學 Hebei University of Engineering 如：步進電機驅(qū)動的數(shù)控機床 開環(huán)控制系統(tǒng) 、普通洗衣機 、微波爐 步進電機驅(qū)動的數(shù)控機床原理圖 步進電機驅(qū)動的數(shù)控機床開環(huán)控制系統(tǒng)方框圖 機械工程控制基礎(chǔ) 36 河北工程大學 Hebei University of Engineering 如：伺服電機驅(qū)動的數(shù)控機床 、離心調(diào)速系統(tǒng) 、恒溫箱 (冰箱、空調(diào) ) 伺服電機驅(qū)動的數(shù)控機床原理圖 伺服驅(qū)動的數(shù)控機床閉環(huán)控制系統(tǒng)方框圖 閉環(huán)控制系統(tǒng) 機械工程控制基礎(chǔ) 37 河北工程大學 Hebei University of Engineering 如：全自動洗衣機，既有開環(huán)控制，又有閉環(huán)控制。 優(yōu)點：抗干擾能力強，穩(wěn)態(tài)精度高，動態(tài)精度好 。 開環(huán)系統(tǒng) 閉環(huán)系統(tǒng) 優(yōu)點：構(gòu)造簡單，成本低。 :系統(tǒng)有反饋回路。 機械工程控制基礎(chǔ) 31 河北工程大學 Hebei University of Engineering 自動控制系統(tǒng)的一般組成形式 被控對象 r(t) u(t) c(t) 反饋環(huán)節(jié) e(t) 給定環(huán)節(jié) b(t) 放大元件 執(zhí)行元件 串聯(lián)校正 并聯(lián)校正 (反饋校正 ) 比較環(huán)節(jié) 擾動 控制器 被控對象 r(t) u(t) c(t) 反饋環(huán)節(jié) e(t) 給定環(huán)節(jié) b(t) 比較環(huán)節(jié) 擾動 機械工程控制基礎(chǔ) 32 河北工程大學 Hebei University of Engineering 典型反饋控制系統(tǒng) 被控對象 給定環(huán)節(jié) 比較環(huán)節(jié) 測量環(huán)節(jié) 控制器 校正環(huán)節(jié) 執(zhí)行環(huán)節(jié) 放大環(huán)節(jié) 并聯(lián)校正 串聯(lián)校正 控制器 被控對象 r(t) u(t) c(t) 測量環(huán)節(jié) e(t) 給定環(huán)節(jié) b(t) 比較環(huán)節(jié) 擾動 機械工程控制基礎(chǔ) 33 河北工程大學 Hebei University of Engineering ? 輸入信號 : （輸入量、控制量、給定量、激勵）是指控制輸 出量變化規(guī)律的信號； ? 輸出信號 ： （輸出量、被控制量、被調(diào)節(jié)量、響應(yīng)）輸出是 輸入的結(jié)果，它的變化規(guī)律通過控制應(yīng)與輸入信 號之間保持有確定的關(guān)系； ? 反饋信號 ： 輸出信號經(jīng)反饋元件變換后全部或部分返回到輸 入端的信號稱反饋信號； ? 偏差信號 ： 輸入信號與（主）反饋信號之差； ? 誤差信號 ： 輸出量實際值與希望值之差； ? 擾動信號 ： 偶然的無法加以人為控制的信號； 例：用冰箱的溫度
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