自动控制原理01 基本概念
一 自動控制系統的組成
自動控制裝置:即控制器
被控對象:常見的有電機、鍋爐
二?自動控制系統的基本控制方式
開環控制:只有輸入量對輸出量產生控制,無輸出量參與對系統的控制,不具備抗干擾能力
閉環控制:輸出量直接或間接地反饋到輸入端形成閉環,使輸出量參與對系統的控制,具備抗干擾能力
復合控制:對于提前可以預知的誤差,使用前饋控制來進行補償。這種即有前饋又有反饋的控制方式稱為復合控制
三 自動控制系統的基本要求
快 準 穩
快:主要靠一些時間指標來衡量,如上升時間tr(第一次到達輸出穩定值的時刻,對于無振系統常指輸出穩態值的10%到90%的時間)、調節時間ts(系統輸出量進入并保持在允許誤差帶內所需時間)等,越小越好。
準:當系統從一個穩態過渡到另一個穩態,或受擾動作用重新平衡后,系統被控量達到的穩定值與期望值之間出現的偏差即穩態誤差越小越好。
穩:?1.穩定(正常工作的前提條件)
2.平穩?振蕩劇不劇烈,運動相對平穩性好不好(振蕩越小越好,振蕩次數越少越好,最大超調量越小越好(最大超調量是輸出最大值與輸出穩態值的相對誤差))
? ? ? ??主要靠穩定器,平穩器
穩態性能指標:穩態誤差
暫態性能指標:最大超調量σ%、上升時間tr、調節時間ts、振蕩次數μ
四?自動控制系統框圖
被控對象怎樣才能夠按照我們希望的控制規律運行?
我們要加控制器,也就是自動控制裝置,包括一些功率變換裝置(變換放大)、一些校正裝置(串聯校正)。
在這個基礎上系統往往不是單閉環的,在閉環的基礎上還有可能附加內環,以改善局部性能 。
我們提到的反饋(測量元件),通常就是負反饋,只有負反饋才能自動減少偏差,而正反饋能使偏差增大。正反饋一般出現在局部反饋的位置(反饋校正),如果我們想改善局部的性能,可以在整個系統上附加一個內環。(如上圖所示)
結構當中出現的實物裝置有哪些?
測量元件:檢測被控量,把被控量送回到輸入端。由于我們常見的是電氣控制系統,所以測量元件大部分是傳感器,比如溫度傳感器、濕度傳感器、速度傳感器等等。這種傳感器除了檢測被控量之外,還要把一些非電的物理量,比如說溫度等,轉換為電量,送回到輸入端。
比較元件:在系統當中有比較元件時,其功能主要是得到被控量和控制量之間形成偏差信號。也就是說:對控制量和反饋量做比較,形成一個偏差信號。
變換放大轉置:?由于偏差信號通常是比較微弱的,為了讓微弱的偏差信號有足夠大的幅值和功率,能夠驅動后端的裝置來運行。我們通常對這個偏差信號,要么進行功率放大,要么進行電壓放大。
執行機構:?指直接作用在被控對象上面,驅動被控對象工作的裝置。執行機構在我們常見的運動控制系統中就是一些功率變換裝置這樣的東西,在一些過程控制中則可能是一些障礙力調節器等等元件。
校正元件:?指為了保證系統能夠正常工作,用來提高系統控制能力的元件。
參考,僅作個人學習筆記使用。
總結
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