演示文稿自动控制原理胡寿松讲解.pptVIP

自动控制系统控制原理方框图 控制对象 执行装置 控制器 测量装置 控制器 比较环节 输入量 偏差 测量值 输出量 控制量 扰动量 控制动作 广义对象 自动控制装置 当前第30页\共有76页\编于星期二\11点 元素： （1） ：元件 （2） ：信号（物理量）及传递方向 （3） ：比较点（信号叠加） （4） ：引出点（分支、信号强度） （5）+/- ：符号的意义（正、负反馈） 当前第31页\共有76页\编于星期二\11点 当前第32页\共有76页\编于星期二\11点 炉温控制系统方框图 当前第33页\共有76页\编于星期二\11点 (-) ut ug 扰动 给定 装置 放大器 电动机 转速反 馈装置 触发器 晶阐管可 控整流器 控 制 装 置 受控对象 n 方框图 ue udo RP1 ug R0 R0 R1 -ut RP2 - + - + + ? TG M udo uc 直流电机调速系统 + 当前第34页\共有76页\编于星期二\11点 当前第35页\共有76页\编于星期二\11点 当前第36页\共有76页\编于星期二\11点 关键点： 工作原理 输入输出 被控对象 中间环节 信号传递 (自动控制系统方块图的绘制) 控制系统 当前第37页\共有76页\编于星期二\11点 1.2 控制原理与方式 1.开环控制 开环控制系统是指无被控量反馈的控制系统,即需要控制的是被控对象的某一量(被控量),而测量的只是给定信号,被控量对于控制作用没有任何影响的系统。结构如图所示。 当前第38页\共有76页\编于星期二\11点 当前第39页\共有76页\编于星期二\11点 控制器 控制对象 扰动 给定值 输出量 控制器 控制对象 扰动 输出量 测量装置 按给定值操纵的开环控制原理方框图 按扰动补偿的开环 控制原理方框图 当前第40页\共有76页\编于星期二\11点 信号由给定值至被控量单向传递。这种控制较简单,但有较大的缺陷,即对象或控制装置受到干扰,或工作中特性参数发生变化,会直接影响被控量,而无法自动补偿。因此,系统的控制精度难以保证。从另一种意义理解,意味着对受控对象和其它控制元件的技术要求较高。如数控线切割机进给系统、包装机等多为开环控制。 当前第41页\共有76页\编于星期二\11点 2.反馈控制 —— 闭环控制（核心） 闭环控制的定义是有被控制量反馈的控制,其原理框如图所示。从系统中信号流向看,系统的输出信号沿反馈通道又回到系统的输入端,构成闭合通道,故称闭环控制系统,或反馈控制系统。 前/正向通道 反/负向通道 当前第42页\共有76页\编于星期二\11点 这种控制方式,无论是由于干扰造成,还是由于结构参数的变化引起被控量出现偏差,系统就利用偏差去纠正偏差,故这种控制方式为按偏差调节。 闭环控制系统的突出优点是利用偏差来纠正偏差,使系统达到较高的控制精度。但与开环控制系统比较,闭环系统的结构比较复杂,构造比较困难。需要指出的是,由于闭环控制存在反馈信号,利用偏差进行控制,如果设计得不好,将会使系统无法正常和稳定地工作。另外,控制系统的精度与系统的稳定性之间也常常存在矛盾。 当前第43页\共有76页\编于星期二\11点 开环控制和闭环控制方式各有优缺点,在实际工程中应根据工程要求及具体情况来决定。如果事先预知输入量的变化规律,又不存在外部和内部参数的变化,则采用开环控制较好。如果对系统外部干扰无法预测,系统内部参数又经常变化,为保证控制精度,采用闭环控制则更为合适。如果对系统的性能要求比较高,为了解决闭环控制精度与稳定性之间的矛盾,可以采用开环控制与闭环控制相结合的复合控制系统。 当前第44页\共有76页\编于星期二\11点 （3）.复合控制 控制器 控制对象 扰动 输出量 输入量 补偿器 控制器 控制对象 扰动 输出量 输入量 补偿器 当前第45页\共有76页\编于星期二\11点 1.3 自动控制系统的组成及术语 典型反馈控制系统的原理如图所示 当前第46页\共有76页\编于星期二\11点 (1)被控对象:它是控制系统所控制和操纵的对象,它接受控制量并输出被控制量。 (2)控制器:接收变换和放大后的偏差信号,转换为对被控对象进行操作的控制信号。 (3)放大变换环节:将偏差信号变换为适合控制器执行的信号。它根据控制的形式、幅值及功率来放大变换。 当前第47页\共有76页\编于星期二\11点 (4)校正装置:为改善系统动态和静态特性而附加的装置。如果校正装置串联在系统的前向通道中,称为串联校正装置;如果校正装置接成反馈形式,称为并联校正装置,又称局