766-第一课时：控制系统设计的一般思路.ppt

第一课时：控制系统设计的一般思路 西安铁一中 邱振东 第四章第四节：控制系统的设计与实施 一控制系统设计的一般思路 系统要达到的目标？ 控制的对象？ 被控对象的特性？ 被控量和控制量？ 外界的主要干扰因素？ 怎样的方案既达到目的、又经济、易于实现？ 设备和元件？ 控制系统的设计 实施控制系统所需的设备、元件等 系统的成本分析 控制系统调试、运行和评价 控制系统的方案选择 分析被控对象的主要特征 明确控制的目的 确定被控量、控制量 分析主要的干扰因素 。。。 。。。 1.选择开怀还是闭环要根据控制系统的精度要求和条件的可行性而定 2.找出控制系统的干扰因素，并分清主次，找出最大的干扰因素 3.要确定控制量和被控量 4.执行器和检测装置的选择: 一是要根据控制量和被控量的需求，二是根据控制条件 控制系统设计需满足的基本条件: 能达到控制的目的 采用易于实现的方式 降低控制成本 减少对环境的负面影响 1开环控制系统的设计 例：电吹风 设计要求： 1、安全 2、吹风的大小可以调整 3、性能稳定 设计分析 例：电吹风控制系统的设计 被控对象——电吹风； 被控量——风的速度和温度； 控制量——电机的电压； 干扰因素——房间温度、 电源电压的波动； 方案构思 选择开环控制系统实现电吹风的控制要求 设定风的档位就设定了电机的电压和电热丝的阻值,接通电源后,电机带动风扇转动,产生的风通过电吹风的电热丝,输出的就是语设定的相对应的发风. 参照各种现有的吹风机，找出性能最稳定 案例分析：电吹风控制系统的设计 设计要求： 电吹风能根据不同的档位（如冷风档、热风档）输出不同种类的风。 设计分析： 被控对象： 被控量： 控制量： 干扰因素： 是电吹风装置， 是风的速度和温度， 是电机的电压， 是房间温度、电源电压的波动等。 方案构思： 选择开环控制系统实现电吹风的控制要求。 设定风的档位就设定了电机的电压和电热丝的阻值，接通电源后，电机带动一个小风扇转动，产生的风通过电吹风的电热丝，输出的就是与设定的风种相对应的风。 确定了电吹风控制系统的设计方案后，画出必要的电器线路图，选择适当型号的元件和配件，进行组装、调试。 电吹风的控制工作过程： 电吹风是要将其内部电热丝的热量通过一个小电风扇扩散出去。 工作过程 确定了电吹风控制系统的设计方案后.画出必要的电气路图,选择适当型号的元件和配件,进行组装,调试. 设定电吹风的档位 电机,风扇,电热丝 风的速度和温度 2闭环控制系统的设计 闭环控制系统的基本要求： 1，闭环控制系统必须是稳定的； 2，系统的输出量与给定值之差应控制在允许的范围之内；也就是精度要符合要求 3，要有较好的抗干扰性能； 设计项目 抽水马桶水箱的自动控制系统 例：抽水马桶水箱的自动控制系统的设计 设计要求 当水箱中的水位低于某指定的高度时,进水口立即进水. 当水箱中的水位达到某一指定高度时,进水口停止进水. 控制系统对控制的精度和系统的稳定性均没有特别的要求. 水箱水位的控制过程 给定水位 杠杆比较 进水阀门 水箱 水位 浮球 + -