今天和大家分享一些关于自动控制系统的问题(自动控制系统的一个例子)。以下是这个问题的总结。让我们来看看。
自动控制系统有哪些类型?
自动控制系统分类
首先,根据控制原理的不同,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,系统的输出只受输入的控制,控制精度和干扰抑制特性都比较差。在开环控制系统中,基于时间顺序的逻辑控制称为顺序控制系统;它由顺序控制装置、检测元件、执行机构和被控工业对象组成。主要用于机械、化工、物料搬运和运输,以及机械手和生产自动线的控制。
2.闭环控制系统:闭环控制系统是基于反馈原理,利用输出与期望值的偏差来控制系统,可以获得较好的控制性能。闭环控制系统也称为反馈控制系统。
二、按给定信号分类,自动控制系统可分为定值控制系统、随动控制系统和程序控制系统。
1.定值控制系统:要求系统输出以一定精度逼近给定期望值的系统。比如生产过程中的温度、压力、流量、液位高度、电机转速等自动控制系统都属于定值系统。
2.伺服控制系统:给定值作为未知时间函数变化,要求输出跟随给定值的变化。例如用于跟踪卫星的雷达天线系统。
3.程序控制系统:给定值按一定的时间函数变化。如程控机床。
随着工业自动控制系统设备制造业竞争的日益加剧,大型工业自动控制系统设备制造商之间的兼并、收购、整合和资本运作越来越频繁,国内优秀的工业自动控制系统设备制造商越来越重视对行业市场的研究,尤其是对行业发展环境和产品购买者的深入研究。
简述自动控制系统发展的四个阶段。
1.早期控制
早在古代,劳动人民就凭借生产实践中积累的丰富经验和对反馈的直观认识,发明了许多闪烁控制理论火花的杰作。如果要追溯自动控制技术的发展历史,早在2000多年前,人类就有了自动控制技术的萌芽。
2.经典控制理论
自动控制理论是一门与人类社会发展密切相关的学科,是自动控制科学的核心。自从19世纪麦克斯韦描述线性常微分方程并分析带调速器的蒸汽机系统的稳定性以来。
经过20世纪初奈奎斯特、波德、哈里斯、埃文斯、韦纳、尼科尔斯等人的杰出贡献,经典反馈控制的理论基础终于在20世纪50年代形成并趋于成熟。
其特点是以传递函数为数学工具,采用频域方法。它主要研究单输入单输出线性时不变控制系统的分析和设计,但有一定的局限性,即不适用于经典控制理论解决多输入多输出系统,尤其是非线性时变系统。
3.现代控制理论
随着20世纪40年代中期计算机的出现及其应用领域的不断扩大,自动控制理论正朝着更加复杂和严谨的方向发展。特别是基于卡尔曼提出的能控性和能观性概念以及极大值理论,20世纪50年代开始出现了基于状态空分析(利用线性代数)的现代控制理论。
现代控制理论本质上是一种时域方法,其研究内容非常广泛,主要包括三个基本内容:多变量线性系统理论、最优控制理论和最优估计与系统辨识理论。现代控制理论从理论上解决了系统的可控性、可观性和稳定性以及许多复杂系统的控制问题。
4.智能控制理论
随着现代科学技术的飞速发展,生产系统的规模越来越大,形成了一个复杂的大系统,导致控制对象控制器和控制任务及目标的复杂性不断增加,从而导致现代控制理论的成果很少应用于实践。经典控制理论在应用中遇到了许多困难,影响了它们的实际应用。有三个主要原因:
1)很难获得精确的数学模型。这类控制系统的设计和分析都基于精确的数学模型,但由于不确定性、不完全性、模糊性、时变非线性等因素,一般很难获得实际系统的精确数学模型。
2)假设过于苛刻。人们在研究这些系统时,必然会提出一些苛刻的假设,而这些假设在应用中往往与现实不符;
3)控制系统过于复杂。为了提高控制性能,整个控制系统变得极其复杂,不仅增加了设备投资,而且降低了系统的可靠性。
第三代控制理论,即智能控制理论就是在这种背景下提出的。它是人工智能和自动控制交叉的产物,是当今自动控制科学的出路之一。
自动控制系统主要由哪些环节组成?
一、自动控制系统一般由对象(被控过程)、控制器、变送器和调节阀组成。
二、自动控制系统一般是由传感器、调节器、执行器和被控对象组成的闭环(或开环)控制系统。
三点:简单的过程控制系统一般由调节器(控制器执行器)、被控对象(被控过程)和测量传输组成;
该系统由被控对象和自动控制装置(包括检测仪表、调节仪表和执行机构)组成。执行器是自动控制系统的重要组成部分。任何最简单的控制系统也必须由检测环节、调节单元和执行单元组成。自动控制系统由对象(被控过程)、控制器、变送器和调节阀组成。
过程控制和自动控制的区别
自动控制是指在没有任何人直接参与的情况下,利用附加的设备或装置,按照预定的规则,自动运行设备或生产过程的某种工作状态或参数。
过程控制是以温度、压力、流量、液位组成等过程参数为被控变量的自动控制。它是一个控制对象众多的大系统控制。可想而知,过程控制就是对一条生产线的控制。
?什么是负反馈?为什么自动控制系统要采用负反馈?
在自动控制系统中,大多采用负反馈,只有负反馈形成的闭环才能起到调节作用。如果采用正反馈,采集的变量信号会越来越偏离设定值,只有负反馈才能控制现场采集的变量值更接近设定值。
自动控制系统的静态特性是什么?
静态特性反映了信号恒定或缓慢变化时系统的输出与输入之间的关系,可以用相应的代数方程来描述。
静态特性定义为稳态下过程控制系统中被控参数与被控变量之间的关系。
静态特性的主要技术指标有线性度、量程和范围、迟滞和重复性、灵敏度、分辨率和阈值、稳定性、漂移和静态误差。
自动控制系统的主要部分是什么?每个组件的功能是什么?
一、自动控制系统一般由对象(被控过程)、控制器、变送器和调节阀组成。
二、自动控制系统一般是由传感器、调节器、执行器和被控对象组成的闭环(或开环)控制系统。
三点:简单的过程控制系统一般由调节器(控制器执行器)、被控对象(被控过程)和测量传输组成;
该系统由被控对象和自动控制装置(包括检测仪表、调节仪表和执行机构)组成。执行器是自动控制系统的重要组成部分。任何最简单的控制系统也必须由检测环节、调节单元和执行单元组成。自动控制系统由对象(被控过程)、控制器、变送器和调节阀组成。
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