基本定義
自動控制系統(tǒng)(automaticcontrolsystems)是在無人直接參與下可使生產(chǎn)過程或其他過程按期望規(guī)律或預定程序進行的控制系統(tǒng)。自動控制系統(tǒng)是實現(xiàn)自動化的主要手段。
簡稱自控系統(tǒng)。
自動控制系統(tǒng)的組成
自動控制系統(tǒng)主要由:控制器,被控對象,執(zhí)行機構和變送器四個環(huán)節(jié)組成。
分類方法
自動控制系統(tǒng)有幾種分類方法按控制原理的不同,自動控制系統(tǒng)分為開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)。
開環(huán)控制系統(tǒng)
在開環(huán)控制系統(tǒng)中,系統(tǒng)輸出只受輸入的控制,控制精度和抑制干擾的特性都比較差。開環(huán)控制系統(tǒng)中,基于按時序進行邏輯控制的稱為順序控制系統(tǒng);由順序控制裝置、檢測元件、執(zhí)行機構和被控工業(yè)對象所組成。主要應用于機械、化工、物料裝卸運輸?shù)冗^程的控制以及機械手和生產(chǎn)自動線。
閉環(huán)控制系統(tǒng)
閉環(huán)控制系統(tǒng)是建立在反饋原理基礎之上的,利用輸出量同期望值的偏差對系統(tǒng)進行控制,可獲得比較好的控制性能。閉環(huán)控制系統(tǒng)又稱反饋控制系統(tǒng)。按給定信號分類,自動控制系統(tǒng)可分為恒值控制系統(tǒng)、隨動控制系統(tǒng)和程序控制系統(tǒng)。
恒值控制系統(tǒng)
給定值不變,要求系統(tǒng)輸出量以一定的精度接近給定希望值的系統(tǒng)。如生產(chǎn)過程中的溫度、壓力、流量、液位高度、電動機轉速等自動控制系統(tǒng)屬于恒值系統(tǒng)。
隨動控制系統(tǒng)
給定值按未知時間函數(shù)變化,要求輸出跟隨給定值的變化。如跟隨衛(wèi)星的雷達天線系統(tǒng)。
程序控制系統(tǒng)
給定值按一定時間函數(shù)變化。如程控機床。
應用廣泛
自動控制系統(tǒng)已被廣泛應用于人類社會的各個領域。在工業(yè)方面,對于冶金、化工、機械制造等生產(chǎn)過程中遇到的各種物理量,包括溫度、流量、壓力、厚度、張力、速度、位置、頻率、相位等,都有相應的控制系統(tǒng)。在此基礎上通過采用數(shù)字計算機還建立起了控制性能更好和自動化程度更高的數(shù)字控制系統(tǒng),以及具有控制與管理雙重功能的過程控制系統(tǒng)。在農(nóng)業(yè)方面的應用包括水位自動控制系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)機械的自動操作系統(tǒng)等。在軍事技術方面,自動控制的應用實例有各種類型的伺服系統(tǒng)、火力控制系統(tǒng)、制導與控制系統(tǒng)等。在航天、航空和航海方面,除了各種形式的控制系統(tǒng)外,應用的領域還包括導航系統(tǒng)、遙控系統(tǒng)和各種仿真器。此外,在辦公室自動化、圖書管理、交通管理乃至日常家務方面,自動控制技術也都有著實際的應用。隨著控制理論和控制技術的發(fā)展,自動控制系統(tǒng)的應用領域還在不斷擴大,幾乎涉及生物、醫(yī)學、生態(tài)、經(jīng)濟、社會等所有領域。
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