输入量:控制系统的给定量。 控制器:对输入信号进行处理并发出控制命令的装置或元件。 执行器:直接对被控对象进行控制的装置或元件 控制量:执行器的输出信号。 被控对象:控制系统中所要控制的装置或生产过程 输出量:控制系统所要控制的量。
2、闭环控制系统的基本组成:b 概念:系统的输出量
返回到输入端并对控制过程产生影响的控制系统。 例:供水水箱的水位自动控制系统、加热炉的温度自动
控制系统、花房温度控制系统、投篮、家用电饭锅保温控制系统、家用电冰箱温度控制系统等。
基本组成:与开环控制系统相比,闭环控制系统多了检测装置、比较器。
3、闭环控制系统的方框图: c 精品文档.
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、控制器和执行器的作用:c4 控制器:对输入信号(偏差值)进行运算处理,并发出控制命令。
执行器:根据指令对被控对象直接控制。
三、闭环控制
系统的干扰与反馈 、干扰因素:c1 在控制系统中,除输入量(给定值)以外,引起被控量变化的各种因素称为干扰因素。 有的干扰因素是环境造成的,如影响自行车行驶速度的变化的自然风等; 有的干扰因素是人为原因所致,如影响飞机导航信号的手机信号等。
b2、反馈的含义:
返回到输入并与输入量进行比较的过程,就是控制系统中,将输出量通过适当的检测装置, 。反馈 例:投篮、自动电水壶
a3、反馈环节的作用:
通过将输出量通过适当的检测装置,返回到输入并与输入量进行比较,从而减少输出量的偏 差,稳定输出量。
a4、闭环控制系统的工作过程:
1)闭环控制系统的核心是通过反馈来减少被控制量(输出量)的偏差。( 2)工作过程:(○系统的被控量偏离给定值时;闭环控制系统中的反馈环节能及时由于干扰因素的存在,○21
根据比较得到的偏差信控制器○;与给定值进行比较检测出被控量的值,并迅速反馈到输入端,3 调节,从而是系统的被控量接近给定值,达到精确控制的目的。号进行 例:供水水箱的水位自动控制系统、加热炉的温度自动控制系统
以功能和行为的相似性为基础,用“模型”模拟“原型”的功能和行 、功能模拟方法:5a 为的方法,就是功能模拟方法。
把将要研究的系统作为黑箱,通过对系统输入与输出关系的研究,进而推断 a黑箱方法: 出系统内部结构及其功能的方法,就是黑箱方法。 精品文档. 精品文档
例:通过输入图像、电或声音信号,观测、分析脑电波的输出反应,研究人脑对视觉或听觉信息的传递、变换和处理功能,得知人脑内部结构的细节,就是黑箱方法的运用。
6、开环控制系统与闭环控制系统的比较:
开环控制系统一般结构简单,适用于控制精度要求不高而系统本身的元件又比较稳定的场合。
闭环控制系统设计比较麻烦,结构相对复杂,构成控制系统的成本较高。闭环控制系统是自动控制中广泛采用的一种方式,用于要求高精度和高可靠性的场合。
四、控制系统的设计与实施 P118 c 1、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? 2、开环控制系统的设计 )案例分析:
电吹风控制系统的设计书本P119(
开环控制系统的设计相对比较简单,在明确设计要求,明确被控对象、被控量和控制量后,即可考虑具体控制系统的方案。
3、闭环控制系统的设计 )案例分析:抽水马桶水箱的自动控制系统的设计(书本P120 基本要求:第一、一个闭环控制系统要正常工作,首先必须是稳定的。 第二、控制系统的控制精度必须符合要求,即系统的输出量与给定值之差应控制 在允许的范围之内。
第三、闭环控制系统应有较好的抗干扰性能。
在进行闭环控制系统的设计时,几项控制要求之间往往会产生矛盾,需要结合具体问题全面解决或有所侧重地解决。
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