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沙龙娱乐网 > 自动化 > 要闻
自动化 2017-01-03 16:23
沙龙娱乐网讯:
    电气控制系统是实现自动化的主要手段,简称自控系统。自动控制系统是指在无人直接参与下可使生产过程或其他过程按期望规律或预定程序进行的控制系统,它是由被控对象和自动控制装置按一定方式联结起来的、能自动地完成一定控制任务的总体。其基本特征是控制系统中各个组成部件之间存在着控制和信息联系,控制的目的是使被控对象的输出能自动地按预定的规律运行,并达到预期目标。自动控制系统已被广泛应用于人类社会的各个领域。
 
    一般自动控制装置包括测量元件、比较元件、控制器、放大元件及执行机构等。通常由以下7个部分组成,如下图所示。
 
    1.按控制原理的不同,自动控制系统分为开环控制系统和闭环控制系统。
 
    1)开环控制系统
 
    在开环控制系统中,系统输出只受输入的控制,控制精度和抑制干扰的特性都比较差。开环控制系统中,基于按时序进行逻辑控制的称为顺序控制系统,由顺序控制装置、检测元件、执行机构和被控工业对象所组成。主要应用于机械、化工、物料装卸运输等过程的控制及机械手和生产自动线。
 
    2)闭环控制系统
 
    闭环控制系统是建立在反馈原理基础之上的,利用输出量同期望值的偏差对系统进行控制,可获得比较好的控制性能。闭环控制系统又称反馈控制系统。
 
    2.按给定信号(输入量)的变化规律,自动控制系统可分为恒值控制系统、随动控制系统和程序控制系统。
 
    1)恒值控制系统
 
    若系统输入量为一定值,要求系统的输出量也保持恒定,此类系统称为恒值控制系统。这类控制系统的任务是保证在扰动作用下被控量始终保持在给定值上,在生产过程中的恒转速控制、恒温控制、恒压控制、恒流量控制、恒液位控制等大量的控制系统都属于这一类。
 
    对于恒值控制系统,着重研究各种扰动对输出量的影响,以及如何抑制扰动对输出量的影响,使输出量保持在预期值上。恒值控制系统又称为自动调节系统,其主要特征是给定量不变。
 
    2)随动控制系统
 
    给定值按未知时间函数变化,要求输出跟随给定值的变化而变化,如跟踪卫星的雷达天线系统。
 
    随动系统的输入信号是一个随时间任意变化的函数(事先无法预测其变化规律),系统的任务是在存在扰动的情况下,保证输出量以一定的精度跟随输入信号的变化而变化。在这种系统中,输出量通常是机械位移、速度或加速度。随动系统中,若给定量变化是任意的,则称为自动跟踪系统或伺服系统,研究的重点是系统输出量跟随输入量的准确性和快速性。
 
    随动系统在工业、交通和国防等部门有着极为广泛的应用,如机床的自动控制、舰船的操舵系统、火炮控制系统及雷达导航系统等。
 
    3)程序控制系统
 
    若系统的输入量按一定的时间函数变化,但其变化规律是预先知道和确定的,给定值按一定时间函数变化,要求输出量与给定量的变化规律相同,此类系统称为程序控制系统。
 
    例如,程控机床,热处理炉温度控制系统的升温、保温、降温过程都是按照预先设定的规律进行控制的,所以该系统属于程序控制系统。此外,数控机床的工作台移动系统、自动生产线等都属于程序控制系统。程序控制系统可以是开环系统,也可以是闭环系统。
 
    各种自控系统为了完成一定的任务,要求被控量必须迅速而准确地随给定量变化而变化,并且尽量不受任何扰动的影响。然而,实际过程中由于系统会受到外界作用,其输出也将发生相应的变化。因此,工程上对自动控制系统性能提出了一定的要求,包括:响应动作要快、动态过程平稳、跟踪值要准确等。这些基本要求通常称为系统的动态品质。
 
    但是同一系统上述动态品质是相互制约的,提高了快速性,可能会引起系统强烈振荡;改善了平稳性,控制过程又可能很迟缓,甚至精度降低。因此在进行自控系统设计时,要充分考虑系统设计目标,平衡各方面性能要求,实现综合性能最优化。
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