命題點(diǎn)25 自動(dòng)控制的基本原理
控制裝置根據(jù)偏差方向、大小或變化情況進(jìn)行控制，使偏差減小或消除，發(fā)現(xiàn)偏差，然后去除偏差。這就是反饋控制的原理。利用這一原理組成的系統(tǒng)稱為反饋控制系統(tǒng)，通常也稱為自動(dòng)控制系統(tǒng)。按偏差進(jìn)行控制，是自動(dòng)控制系統(tǒng)最主要的特點(diǎn)。
1.閉環(huán)控制
在反饋控制系統(tǒng)中，被控變量送回輸人端，與設(shè)定值進(jìn)行比較，根據(jù)偏差進(jìn)行控制，這樣，整個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成了一個(gè)閉環(huán)，稱為閉環(huán)控制，如直接數(shù)字控制系統(tǒng)(DDC)、順序控制系統(tǒng)(sc)、分配控制系統(tǒng)、監(jiān)督控制系統(tǒng)(SCC)、分散控制系統(tǒng)(DCS)、計(jì)算機(jī)過(guò)程集成控制系統(tǒng)(CIMS/CIPS)等。
閉環(huán)控制的特點(diǎn)是由于閉環(huán)控制系統(tǒng)按照偏差進(jìn)行控制，所以盡管擾動(dòng)已經(jīng)發(fā)生，但在尚未引起被控變量變化之前，是不會(huì)產(chǎn)生控制作用的，這就使控制不夠及時(shí)。此外，如果系統(tǒng)內(nèi)部各環(huán)節(jié)配合不當(dāng)，系統(tǒng)會(huì)引起劇烈震蕩，甚至?xí)瓜到y(tǒng)失去控制。
2.開環(huán)控制采集者退散
開環(huán)控制是根據(jù)輸入信號(hào)進(jìn)行控制，而不測(cè)量被控變量，也不與設(shè)定值相比較，所以系統(tǒng)受到擾動(dòng)作用后，被控變量偏離設(shè)定值，并無(wú)法消除偏差，這是開環(huán)控制的缺點(diǎn)。
命題點(diǎn)26 自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本組成
1.閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成
命題點(diǎn)27 自動(dòng)控制系統(tǒng)的類型
根據(jù)系統(tǒng)元件的屬性可分為機(jī)電系統(tǒng)、液動(dòng)系統(tǒng)、氣動(dòng)系統(tǒng)等;根據(jù)系統(tǒng)功率大小可分為大功率系統(tǒng)與小功率系統(tǒng);根據(jù)控制信息的傳遞路徑上劃分為開環(huán)控制與閉環(huán)控制。
1.按給定信號(hào)的特征劃分
(1)恒值控制系統(tǒng)：液位控制系統(tǒng)，直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，以及其他恒定壓力、恒定流量、恒定溫度等都屬于這一類系統(tǒng)。
(2)隨動(dòng)控制系統(tǒng)：在工業(yè)生產(chǎn)中的自動(dòng)測(cè)量?jī)x器屬于這一類。
(3)程序控制系統(tǒng)：有仿真控制系統(tǒng)、機(jī)床數(shù)控加工系統(tǒng)、加熱爐溫度自動(dòng)變化控制等。
2.按系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述劃分
(1)線性系統(tǒng)：當(dāng)系統(tǒng)各元件輸入輸出特性是線性特性，系統(tǒng)的狀態(tài)和性能可以用線性微分(或差分)方程來(lái)描述時(shí)，則稱這種系統(tǒng)為線性系統(tǒng)。
(2)非線性系統(tǒng)：系統(tǒng)中只要存在一個(gè)非線性特性的元件，系統(tǒng)就由非線性方程來(lái)描述，這種系統(tǒng)稱為非線性系統(tǒng)。
3.按信號(hào)傳遞的連續(xù)性劃分
(1)連續(xù)系統(tǒng)。
連續(xù)系統(tǒng)的特點(diǎn)是系統(tǒng)中各元件的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)都是時(shí)間的連續(xù)函數(shù)。
(2)離散系統(tǒng)。
控制系統(tǒng)中只要有一處的信號(hào)是脈沖序列或數(shù)碼時(shí)，該系統(tǒng)即為離散系統(tǒng)。
4.按系統(tǒng)的輸入與輸出信號(hào)的數(shù)量劃分
(1)單變量系統(tǒng)(SISO)。
單變量系統(tǒng)只有一個(gè)輸入量和一個(gè)輸出量，所謂單變量就是從系統(tǒng)外部變量的描述來(lái)分類的，不考慮系統(tǒng)內(nèi)部的通路與結(jié)構(gòu)，即給定輸入是單一的，響應(yīng)也是單一的。
(2)多變量系統(tǒng)(MIMO)。
多變量系統(tǒng)有多個(gè)輸入量和多個(gè)輸出量。
控制裝置根據(jù)偏差方向、大小或變化情況進(jìn)行控制，使偏差減小或消除，發(fā)現(xiàn)偏差，然后去除偏差。這就是反饋控制的原理。利用這一原理組成的系統(tǒng)稱為反饋控制系統(tǒng)，通常也稱為自動(dòng)控制系統(tǒng)。按偏差進(jìn)行控制，是自動(dòng)控制系統(tǒng)最主要的特點(diǎn)。
1.閉環(huán)控制
在反饋控制系統(tǒng)中，被控變量送回輸人端，與設(shè)定值進(jìn)行比較，根據(jù)偏差進(jìn)行控制，這樣，整個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成了一個(gè)閉環(huán)，稱為閉環(huán)控制，如直接數(shù)字控制系統(tǒng)(DDC)、順序控制系統(tǒng)(sc)、分配控制系統(tǒng)、監(jiān)督控制系統(tǒng)(SCC)、分散控制系統(tǒng)(DCS)、計(jì)算機(jī)過(guò)程集成控制系統(tǒng)(CIMS/CIPS)等。
閉環(huán)控制的特點(diǎn)是由于閉環(huán)控制系統(tǒng)按照偏差進(jìn)行控制，所以盡管擾動(dòng)已經(jīng)發(fā)生，但在尚未引起被控變量變化之前，是不會(huì)產(chǎn)生控制作用的，這就使控制不夠及時(shí)。此外，如果系統(tǒng)內(nèi)部各環(huán)節(jié)配合不當(dāng)，系統(tǒng)會(huì)引起劇烈震蕩，甚至?xí)瓜到y(tǒng)失去控制。
2.開環(huán)控制采集者退散
開環(huán)控制是根據(jù)輸入信號(hào)進(jìn)行控制，而不測(cè)量被控變量，也不與設(shè)定值相比較，所以系統(tǒng)受到擾動(dòng)作用后，被控變量偏離設(shè)定值，并無(wú)法消除偏差，這是開環(huán)控制的缺點(diǎn)。
命題點(diǎn)26 自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本組成
1.閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成
命題點(diǎn)27 自動(dòng)控制系統(tǒng)的類型
根據(jù)系統(tǒng)元件的屬性可分為機(jī)電系統(tǒng)、液動(dòng)系統(tǒng)、氣動(dòng)系統(tǒng)等;根據(jù)系統(tǒng)功率大小可分為大功率系統(tǒng)與小功率系統(tǒng);根據(jù)控制信息的傳遞路徑上劃分為開環(huán)控制與閉環(huán)控制。
1.按給定信號(hào)的特征劃分
(1)恒值控制系統(tǒng)：液位控制系統(tǒng)，直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，以及其他恒定壓力、恒定流量、恒定溫度等都屬于這一類系統(tǒng)。
(2)隨動(dòng)控制系統(tǒng)：在工業(yè)生產(chǎn)中的自動(dòng)測(cè)量?jī)x器屬于這一類。
(3)程序控制系統(tǒng)：有仿真控制系統(tǒng)、機(jī)床數(shù)控加工系統(tǒng)、加熱爐溫度自動(dòng)變化控制等。
2.按系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述劃分
(1)線性系統(tǒng)：當(dāng)系統(tǒng)各元件輸入輸出特性是線性特性，系統(tǒng)的狀態(tài)和性能可以用線性微分(或差分)方程來(lái)描述時(shí)，則稱這種系統(tǒng)為線性系統(tǒng)。
(2)非線性系統(tǒng)：系統(tǒng)中只要存在一個(gè)非線性特性的元件，系統(tǒng)就由非線性方程來(lái)描述，這種系統(tǒng)稱為非線性系統(tǒng)。
3.按信號(hào)傳遞的連續(xù)性劃分
(1)連續(xù)系統(tǒng)。
連續(xù)系統(tǒng)的特點(diǎn)是系統(tǒng)中各元件的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)都是時(shí)間的連續(xù)函數(shù)。
(2)離散系統(tǒng)。
控制系統(tǒng)中只要有一處的信號(hào)是脈沖序列或數(shù)碼時(shí)，該系統(tǒng)即為離散系統(tǒng)。
4.按系統(tǒng)的輸入與輸出信號(hào)的數(shù)量劃分
(1)單變量系統(tǒng)(SISO)。
單變量系統(tǒng)只有一個(gè)輸入量和一個(gè)輸出量，所謂單變量就是從系統(tǒng)外部變量的描述來(lái)分類的，不考慮系統(tǒng)內(nèi)部的通路與結(jié)構(gòu)，即給定輸入是單一的，響應(yīng)也是單一的。
(2)多變量系統(tǒng)(MIMO)。
多變量系統(tǒng)有多個(gè)輸入量和多個(gè)輸出量。