文档介绍：自动化的基本概念
自动化是指由一个或多个制动控制系统或装置所构成的,没有人直接干预的生产过
程。自动化系统包括人造系统和自然系统。
本专业培养的学生要具备电工技术、电子技术、控制理论、自动检测与仪表、信息处理、系统工程、计算机技术与应用和网络技术等较宽广领域的工程技术基础和一定的专业知识,能在运动控制、工业过程控制、电力电子技术、检测与自动化仪表、电子与计算机技术、信息处理、管理与决策等领域从事系统分析、系统设计、系统运行、科技开发及研究等方面工作的高级工程技术人。
自动控制装置理论、自动控制处理、现场总线及工程实现技术、控制软件、控制装置、信号处理、现场总线和以太网等。其中自动控制理论与方法是实现自动化的理论支柱,计算机技术、电动机、PLC、电力电子、微电子技术和自动化和仪表技术等是实现自动化的硬件基础。从应用观点来看,研究内容有生产过程自动化、机械制造自动化、武器季军是自动化、办公室自动化和家庭自动化、控制软件、控制装置、信号处理、现场总线等。其中,计算机技术、电动机、PLC、电力电子、微电子技术和自动化仪表技术等是实现自动化的硬件基础。
自动控制系统的组成
自动控制系统主要由四个基本部分组成:被控对象、检测装置或传感器、控制器、执行器。如图:
①被控对象:被控对象是指系统的工作对象施加一种控制作用,以达到人们所期望的目标。
②检测装置:检测装置能将一种物理量检测处理并转换成另一种容易处理和使用物理量的装置。
③控制器:控制器接受传感器来的检测信号,并与被控制量的设定值进行比较,以到实际检测值与设定值得偏差,然后根据偏差信号的大小和被控对象的动态特性,经过思维和推理,决定采用什么样的控制规律,以使被控制量快速、平稳、准确的达到所预定的给定值。
④执行器:也称执行机构。其直接作用于控制对象,使被空置量达到所要求的数
其作用为自动化系统的手和脚。
反馈控制使“检测偏差用以纠正偏差”原理。
其特点有两个:。系统输出量经测量员件反馈到系统的输入端,并与给定值进行比较得出偏差。
,它是有偏差引起的,及一旦出现偏差,就产生控制作用,由于系统的这种连接方式,这种控制作用将使系统的被控量自动的沿减小或偏差的方向运动。
1计算机控制系统中,除有连续模拟信号外海有连续信号、数字信号等多种语言。
2在计算机控制系统中,控制规律使有计算机通过程序实现的修改一个控制规律只修改程序以般不对硬件电路惊进行修改,因此与有很大灵活性适应性。
3计算机控制具有丰富得知的指令系统和很强的逻辑判断能力,能够实现复杂控制规律。
4计算机控制系统不是连续控制的,而是离散控制的。
。
:它是保证控制系统正常工作的先决条件,是对自动控制系统的最基本的要求。
:当系统的输出良玉输入量之间产生偏差时,系统消除这种偏差的快慢程度。这种误差越小,表示系统的输出跟参考输入的精度越高。
:当系统的输出量与输入量之间产生偏差时,系统消除这种片差的快慢程度。他是系统稳定的前提条件下提出的,它主要针对的是系统的国度过程形式和性能。
积分微分控制(PID control)是有比例、积分、微分环节组成的控制器称为比例-积分-微分控制器。
积分控制器的作用:
1延缓作用:当输入偏差为阶越信号时输出不能突变,而是逐渐积分现行渐增。降低了系统的响应速度。
2积累作用:只要输入偏差存在,尽管它很小,积分也会进行,直至输出达限幅值为止。只有输入偏差为零时,这种积累才会停止。正是利用积分控制的这个特点来消除系统静差的,
3记忆作用:在积分过程中,突然输入偏差为零,其输出则始终保持在输入偏差改变前那个瞬间的值不变。
微分控制的作用:
1减小超调量,缩短调整时间,提高了系统的稳定性,从而改善了系统的动态性能。
2只要输入偏差出现变化趋势,即使偏差很小,微分控制器立即产生控制作用,阻止偏差的变化。微分作用的强弱取决与微分时间的大小。
4自动化学科的前沿技术
什么是机器人
机器人(Robot)是自动执行工作的机器装置。机器人可接受人类指挥,也可以执行预先编排的程序,也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。机器人执行的是取代或是协助人类工作的工作,例如制造业、建筑业,或是危险的工作。
机器人可以是高级整合控制论、机械电子、计算机、材料和仿生学的产物。目前在工业、医学甚至军事等领域中均