
西安亞業(yè)智能科技有限公司專業(yè)于工業(yè)自動化系統(tǒng)與控制產(chǎn)品的研發(fā),生產(chǎn)和銷售的高新技術公司,以擁有工業(yè)自動化控制技術為基礎
,以快速為客戶提供個性化的解決方案
,滿足不同行業(yè)不同場合的各種控制應用需求
。
聯(lián)系電話:13227762296
自動控制系統(tǒng)由被控對象和自動控制裝置按一定方式聯(lián)結起來的、能自動地完成一定控制任務的總體 。其基本特征是控制系統(tǒng)中各個組成部件之間存在著控制和信息聯(lián)系
,控制的目的是使被控對象的輸出能自動地按預定的規(guī)律運行,并達到預期目標
。自動控制系統(tǒng)已被廣泛應用于人類社會的各個領域
。
自動控制系統(tǒng)是指用一些自動控制裝置,對生產(chǎn)中某些關鍵性參數(shù)進行自動控制,使它們在受到外界干擾(擾動) 的影響而偏離正常狀態(tài)時
,能夠被自動地調節(jié)而回到工藝所要求的數(shù)值范圍內。生產(chǎn)過程中各種工藝條件不可能是一成不變的
。特別是化工生產(chǎn)
,大多數(shù)是連續(xù)性生產(chǎn),各設備相互關聯(lián)
,當其中某一設備的工藝條件發(fā)生變化時
,都可能引起其他設備中某些參數(shù)或多或少地波動,偏離了正常的工藝條件
。當然自動調節(jié)是指不需要人的直接參與
。自動控制系統(tǒng)是在無人直接參與下可使生產(chǎn)過程或其他過程按期望規(guī)律或預定程序進行的控制系統(tǒng)。自動控制系統(tǒng)是實現(xiàn)自動化的主要手段
,簡稱自控系統(tǒng)
。能夠實現(xiàn)自動控制任務,由控制器與控制對象所組成
。而氦氪智能控制跟自動控制系統(tǒng)的區(qū)別在于智能兩個字上
,智能就是擁有一些類似人的思考或分析能力?div id="4qifd00" class="flower right">
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一:開環(huán)控制和閉環(huán)控制
1:開環(huán)控制系統(tǒng)
開環(huán)控制描述:即系統(tǒng)的輸出端和輸入端之間不存在相反的影響,在自動控制學科中稱之為無反饋回路,故把這種系統(tǒng)稱之為開環(huán)控制系統(tǒng)。
2:人工控制
在工業(yè)生產(chǎn)過程或生產(chǎn)設備運行中,為了維持正常的工作條件。往往需要對某些物理量(如溫度、壓力、流量、液位、電壓 、位移
、轉速等)進行控制
,使其盡量維持在某個數(shù)值附近
,或使其按一定規(guī)律變化。要滿足這種需要
,就要對生產(chǎn)機械或設備進行及時的操作和控制
,以抵消外界的擾動和影響。這種操作和控制
,即可用人工操作完成
,又可用自動裝置的操作完成,前者稱為人工控制或手動控制
,后者稱為自動控制
。
人工控制的過程是:測量→求偏差→控制→再測量→再求偏差→再控制這樣一種不斷循環(huán)的過程。其控制目的是要盡量減小偏差 ,使被控量盡可能地保持在期望值附近
。
3、閉環(huán)控制系統(tǒng)
閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)的基本組成主要有以下幾種:
(1)給定元件:給出與期望輸出對應的輸入量 。
(2)比較元件:求輸入量與反饋量的偏差 ,常采用集成運算放大器(簡稱集成運放)來實現(xiàn)。
(3)放大元件:由于偏差信號一般較小,不足以驅動負載,故需要放大元件,包括電壓放大及功率放大。
(4)執(zhí)行元件:直接驅動被控對象,使輸出量發(fā)生變化。常用的有電動機、調節(jié)閥、液壓馬達等。
(5)測量元件:檢測被控量并轉換為所需要的電信號。在控制系統(tǒng)中常用的有用于速度檢測的測速發(fā)電機、光電編碼盤等;用于位置與角度檢測的旋轉變壓器、自整機等;用于電流檢測的互感器及用于溫度檢測的熱電偶等。這些檢測裝置一般都將被檢測的物理量轉換為相應的連續(xù)或離散的電壓或電流信號。
(6)校正元件:也叫補償元件,是結構與參數(shù)便于調整的元件,以串聯(lián)或反饋的方式連接在系統(tǒng)中,完成所需的運算功能,以改善系統(tǒng)的性能。根據(jù)在系統(tǒng)中所處的位置不同,可分別稱為串聯(lián)校正原件和反饋校正元件。
二:自動控制系統(tǒng)組成:
在控制系統(tǒng)中,反饋的概念非常重要。,如果將反饋環(huán)節(jié)取得的實際輸出信號加以處理,并在輸入信號中減去這樣的反饋量,再將結果輸入到控制器中去控制被控對象,我們稱這樣的反饋為負反饋;反之,若由輸入量和反饋量相加作為控制器的輸入,則稱為正反饋。
在一個實際的控制系統(tǒng)中,具有正反饋形式的系統(tǒng)一般是不能改進系統(tǒng)性能的,而且容易使系統(tǒng)的性能變壞,因此不被采用。而且有負反饋形式的系統(tǒng),它通過自動修正偏離量,使系統(tǒng)趨向于給定值,并抑制系統(tǒng)回路中存在的內擾和外擾的影響,最終達到自動控制的目的。通常,反饋控制就是指負反饋控制。
與開環(huán)系統(tǒng)比較,閉環(huán)控制系統(tǒng)的最大特點是檢測偏差,糾正偏差。從系統(tǒng)結構上看,閉環(huán)系統(tǒng)具有反向通道,即反饋;其次,從功能上看,
1) 由于增加了反饋通道,系統(tǒng)的控制精度得到了提高,若采用開環(huán)控制,要達到同樣的精度,則需高精度的控制器,從而大大增加了成本;
2) 由于存在系統(tǒng)的反饋,可以較好地抑制系統(tǒng)各環(huán)節(jié)中可能存在的擾動和由于器件的老化而引起的結構和參數(shù)的不穩(wěn)定性;
3) 反饋環(huán)節(jié)的存在,同時可較好地改善系統(tǒng)的動態(tài)性能。當然,如果引入不適當?shù)姆答?div id="d48novz" class="flower left">
,如正反饋,或者參?shù)選擇不恰當,不僅達不到改善系統(tǒng)性能的目的,甚至會導致一個穩(wěn)定的系統(tǒng)變?yōu)椴环€(wěn)定的系統(tǒng)。
三、自動控制系統(tǒng)的性能指標
工程上常把對自動控制系統(tǒng)的基本要求歸納為穩(wěn)定性、準確性、快速性三個方面來衡量自動控制系統(tǒng)。 穩(wěn)定性(穩(wěn)) 穩(wěn)定工作是對所有自動控制系統(tǒng)的基本要求,是一個系統(tǒng)能否工作的前提。不穩(wěn)定的系統(tǒng)根本無法完成控制任務
。考慮到實際系統(tǒng)工作環(huán)境或參數(shù)的變動
,可能導致系統(tǒng)不穩(wěn)定
,因此除要求系統(tǒng)穩(wěn)定外,還要求其具有一定的穩(wěn)定裕量
。
2.準確性(準) 穩(wěn)態(tài)精度是指系統(tǒng)過渡到新的平衡狀態(tài)以后,或系統(tǒng)對抗干擾重新恢復平衡后,最終保持的精度
。穩(wěn)態(tài)精度與控制系統(tǒng)的結構
、參數(shù)及輸入信號形式有關。
3.快速性(快) 控制系統(tǒng)不但要求穩(wěn)定,而且要求被控量能迅速地按照輸入信號所規(guī)定的規(guī)律變化
。即要求系統(tǒng)具有一定的響應速度。
一:開環(huán)控制和閉環(huán)控制
1:開環(huán)控制系統(tǒng)
開環(huán)控制描述:即系統(tǒng)的輸出端和輸入端之間不存在相反的影響,在自動控制學科中稱之為無反饋回路
,故把這種系統(tǒng)稱之為開環(huán)控制系統(tǒng)。
2:人工控制
在工業(yè)生產(chǎn)過程或生產(chǎn)設備運行中,為了維持正常的工作條件
。往往需要對某些物理量(如溫度、壓力、流量
、液位
、電壓、位移
、轉速等)進行控制
,使其盡量維持在某個數(shù)值附近,或使其按一定規(guī)律變化
。要滿足這種需要
,就要對生產(chǎn)機械或設備進行及時的操作和控制,以抵消外界的擾動和影響
。這種操作和控制
,即可用人工操作完成,又可用自動裝置的操作完成
,前者稱為人工控制或手動控制
,后者稱為自動控制。
人工控制的過程是:測量→求偏差→控制→再測量→再求偏差→再控制這樣一種不斷循環(huán)的過程。其控制目的是要盡量減小偏差
,使被控量盡可能地保持在期望值附近。
3、閉環(huán)控制系統(tǒng)
閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)的基本組成主要有以下幾種:
(1)給定元件:給出與期望輸出對應的輸入量。
(2)比較元件:求輸入量與反饋量的偏差,常采用集成運算放大器(簡稱集成運放)來實現(xiàn)。
(3)放大元件:由于偏差信號一般較小,不足以驅動負載,故需要放大元件
,包括電壓放大及功率放大
。
(4)執(zhí)行元件:直接驅動被控對象,使輸出量發(fā)生變化。常用的有電動機
、調節(jié)閥、液壓馬達等
。
(5)測量元件:檢測被控量并轉換為所需要的電信號。在控制系統(tǒng)中常用的有用于速度檢測的測速發(fā)電機、光電編碼盤等
;用于位置與角度檢測的旋轉變壓器
、自整機等;用于電流檢測的互感器及用于溫度檢測的熱電偶等
。這些檢測裝置一般都將被檢測的物理量轉換為相應的連續(xù)或離散的電壓或電流信號
。
(6)校正元件:也叫補償元件,是結構與參數(shù)便于調整的元件,以串聯(lián)或反饋的方式連接在系統(tǒng)中
,完成所需的運算功能
,以改善系統(tǒng)的性能。根據(jù)在系統(tǒng)中所處的位置不同
,可分別稱為串聯(lián)校正原件和反饋校正元件
。
二:自動控制系統(tǒng)組成:
在控制系統(tǒng)中,反饋的概念非常重要。
,如果將反饋環(huán)節(jié)取得的實際輸出信號加以處理,并在輸入信號中減去這樣的反饋量
,再將結果輸入到控制器中去控制被控對象
,我們稱這樣的反饋為負反饋;反之
,若由輸入量和反饋量相加作為控制器的輸入
,則稱為正反饋。
在一個實際的控制系統(tǒng)中,具有正反饋形式的系統(tǒng)一般是不能改進系統(tǒng)性能的
,而且容易使系統(tǒng)的性能變壞,因此不被采用
。而且有負反饋形式的系統(tǒng),它通過自動修正偏離量
,使系統(tǒng)趨向于給定值
,并抑制系統(tǒng)回路中存在的內擾和外擾的影響,最終達到自動控制的目的
。通常
,反饋控制就是指負反饋控制。
與開環(huán)系統(tǒng)比較,閉環(huán)控制系統(tǒng)的最大特點是檢測偏差
,糾正偏差。從系統(tǒng)結構上看
,閉環(huán)系統(tǒng)具有反向通道
,即反饋;其次
,從功能上看
,
1) 由于增加了反饋通道,系統(tǒng)的控制精度得到了提高,若采用開環(huán)控制
,要達到同樣的精度
,則需高精度的控制器,從而大大增加了成本
;
2) 由于存在系統(tǒng)的反饋,可以較好地抑制系統(tǒng)各環(huán)節(jié)中可能存在的擾動和由于器件的老化而引起的結構和參數(shù)的不穩(wěn)定性;
3) 反饋環(huán)節(jié)的存在,同時可較好地改善系統(tǒng)的動態(tài)性能
。當然,如果引入不適當?shù)姆答?div id="m50uktp" class="box-center"> ,如正反饋
,或者參?shù)選擇不恰當,不僅達不到改善系統(tǒng)性能的目的
,甚至會導致一個穩(wěn)定的系統(tǒng)變?yōu)椴环€(wěn)定的系統(tǒng)
。
三、自動控制系統(tǒng)的性能指標
工程上常把對自動控制系統(tǒng)的基本要求歸納為穩(wěn)定性 、準確性
、快速性三個方面來衡量自動控制系統(tǒng)。 穩(wěn)定性(穩(wěn)) 穩(wěn)定工作是對所有自動控制系統(tǒng)的基本要求
,是一個系統(tǒng)能否工作的前提
。不穩(wěn)定的系統(tǒng)根本無法完成控制任務?div id="m50uktp" class="box-center"> ?紤]到實際系統(tǒng)工作環(huán)境或參數(shù)的變動
,可能導致系統(tǒng)不穩(wěn)定,因此除要求系統(tǒng)穩(wěn)定外
,還要求其具有一定的穩(wěn)定裕量
。
2.準確性(準) 穩(wěn)態(tài)精度是指系統(tǒng)過渡到新的平衡狀態(tài)以后,或系統(tǒng)對抗干擾重新恢復平衡后 ,最終保持的精度
。穩(wěn)態(tài)精度與控制系統(tǒng)的結構、參數(shù)及輸入信號形式有關
。
3.快速性(快) 控制系統(tǒng)不但要求穩(wěn)定 ,而且要求被控量能迅速地按照輸入信號所規(guī)定的規(guī)律變化。即要求系統(tǒng)具有一定的響應速度
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