自动控制系统基本概念 自动控制系统的概念?

自动控制原理

自动控制原理是指在没有人直接参与的情况下,利用外加的设备或装置(称控制装置或),使机器、设备或生产过程(统称被控对象)的某个工作状态或参数(即被控制量)自动地按照预定的规律运行。

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传感器检测被控对象的状态信息(输出量),并将其转变成物理(电)信号传给控制装置。控制装置比较被控对象当前状态(输出量)对希望状态(给定量)的偏,产生一个控制信号,通过执行机构驱动被控对象运动,使其运动状态接近希望状态。

相关知识

自动控制系统分为开环和闭环:

闭环自动控制系统原理:闭环控制也就是(负)反馈控制,原理与人和动物的目的相似,系统组成包括传感器(相当于感官),控制装置(相当于脑和神经),执行机构(相当于手腿和肌肉)。

开环自动控制系统原理:按照事先确定好的程序,依次发出信号去控制对象。按信号产生的条件,开环控制有时限控制,次序控制,条件控制。

以上内容参考

控制,自动控制,自动控制系统三个概念的区别和联系

控制就是通过一定的技术手段实现特定的目的或达到一定的效果;

自动控制(automatic control)是一种技术手段,是指在没有人直接参与的情况下,利用外加的设备或装置,使机器、设备或生产过程的某个工作状态或参数自动地按照预定的规律运行。自动控制是相对人工控制概念而言的。

自动控制系统是实现自动控制的一套设备或装置,是由控制主体、控制客体和体组成的具有自身目标和功能的管理系统。

自动控制原理基本知识

自动控制原理基本知识如下:

1、抓住重点掌握基本概念。

《自动控制原理》引入了一系列互相关联的基本概念,如稳定性、准确性、快速性,输入与输出,动态与稳态,反馈与前馈等,这些基本概念形成了本课程的知识要点,是学习理解的重点。

2、认真思考提高抽象思维能力。

《自动控制原理》的理论性较强饥卜,抽象程度较高。因此,要充分了改肢型解抽象的基础,认真掌握有关的概念,在应用中反复体会抽象概念的意义,如控制系统中反馈的实质,控制的基本方法等,在学习中不断提高抽象思维能力。

3、抓住主线建立不同方法间的联系。

稳定性、准确性、快速性是对控制系统的基本要求,也是系统性能的重要指标。稳、准、快贯穿了时域分析、根轨迹分析和频域分析方法的始终,也是系统综合设计要满足的性能要求。在本课程的学习中,以稳、准、快为主线,建立各种系统分析与设计方法之间的联系,有助于对课程内容的理解和掌握。

总结学习的原理:

做实验要认真。每次实验都要开核猜动自己的脑筋,不要机械的按照实验手册的步骤做实验。比如由多极运算放大器构成的电路控制系统,要思考为什么通过对一些参数的改变(例如改变电容)会导致被控量(例如电压)的不稳定或者控制精度下降等等。

自动控制系统主要由哪几部分组成?各组成部分有什么功能?

自动控制系统主要由:,被控对象,执行机构和变送器四个环节组成。

:可按照预定顺序改变主电路或控制电路的接线和改变电路中电阻值来控制电动机的启动、调速、制动和反向的主令装置。

被控对象:一般指被控制的设备或过程为对象,如反应器、精馏设备的控制,或传热过程、燃烧过程的控制等。从定量分析和设计角度,控制对象只是被控设备或过程中影响对象输入、输出参数的部分因素,并不是设备的全部。

执行机构:使用液体、气体、电力或其它能源并通过电机、气缸或其它装置将其转化成驱动作用。

变送器:作用是检测工艺参数并将测量值以特定的信号形式传送出去,以便进行显示、调节。在自动检测和调节系统中的作用是将各种工艺参数如温度、压力、流量、液位、成分等物理量变换成统一标准信号,再传送到调节器和指示记录仪中,进行调节、指示和记录。

扩展资料

系统分类

一、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。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以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。

二、按给定信号分类,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

给定值不变,要求系统输出量以一定的精度接近给定希望值的系统。如生产过程中的温度、压力、流量、液位高度、电动机转速等自动控制系统属于恒值系统。

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。如跟随卫星的雷达天线系统。

3、程序控制系统

给定值按一定时间函数变化。如程控机床。

参考资料:

自动控制系统常识四

五、自动控制系统类型

(一)简单控制系统

所谓简单控制系统,通常是指由一个测量元件及变送器、一个调节器、一个调节阀和一个对象所组成的单闭环控制系统,又称为单回路控制系统。

简单控制系统在轻化工生产中应用广泛,所占的比重很大。即便是大型现代化工厂中,简单控制系统仍占自动控制系统总数的80%左右。另外,简单控制系统设计、投运等方面的许多基本问题,在复杂控制系统中同样存在。因此,我们有必要对这些基本问题进行研究。

(二)串级控制系统

串级控制系统是应用早,效果,使用广泛的一种复杂控制系统。特点是两个相串接,主的输出作为副的设定,适用于时间常数及纯滞后较大的被控制对象,具有可减少副控对象的等效时间常数、提高系统的工作频率、抑制进入副控回路的扰动、适应负荷变化等特点。

(三)比值控制系统

工业生产上为保持两种或两种以上物料比值为一定的控制叫比值控制。

常见的比值控制系统有单闭环比值、双闭环比值和串级比值等。

1、单闭环比值控制系统。从物料流量的控制部分看,是一个随动的闭环控制回路,而主物料流量的控制部分则是开环的,主流量G1经比值运算后使输出信号与输入信号成一定比例,并作为副流量的给定信号值。

单闭环比值控制系统的优点是:两种物料流量的比值较为,实施方便,从而得到了广泛的应用。但是这种控制方案当主流量出现大的扰动或负荷频繁波动时,副流量在调节过程中,相对于的给定值会出现较大的偏。因此,这种方案对严格要求动态比值的化学反应是不合适的。

2、双闭环比值控制系统。如果要求主流量也要保持定值,那么对主流量也要有个闭合的控制回路,主、副流量通过比值器来实现比值关系,这样就构成了双闭环比值控制系统。

双闭环比值控制系统实质上是由一个定值控制系统和一个随动控制系统所组成,它不仅能保持两个流量之间的比值关系,而且能保证总流量不变。与采用两个单回路流量控制系统相比,其优越性在于主流量一旦失调,仍能保持原定的比值。并且当主流量因扰动而发生变化时,在控制过程中仍能保持原定的比值关系。

双闭环比值控制系统除了能克服单闭环比值控制的缺点外,另一个优点是提降负荷比较方便,只要缓慢地改变主流量设定值,就可提、降主流量,同时副流量也就自动地跟踪主流量,并保持两者比值不变。

它的缺点是采用单元组合仪表时,所用设备多,投资高;而当今采用功能丰富的数字式仪表,它的缺点则可安全消失。

3、串级比值控制系统。以上介绍的两种比值控制系统,其流量比是固定不变的,故也可称定比值控制系统。然而,在某些生产过程中,却需要两种物料的比值按具体工况而改变,比值的大小由另一个来设定,比值控制作为副回路,从而构成串级比值控制系统,也称变化值控制系统。例如在合成氨变换炉生产过程中,用蒸汽控制一段触媒层温度,蒸汽与半水煤气的比值应随一段触媒层温度而变,这样就构成了串级比值控制系统。这种控制系统控制精度高,应用范围广。

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