文档介绍:-
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自动控制的一般概念
自动控制是被控变量经传感器等元件变换并返回到输入端的信号,一般与被控变量成正
比〔热敏电阻即温度传感器的输出信号〕。
◎给定值:又称为指令输入信号,它与被控变量是同一物理单位,用来表示被控变量的设定
值〔室内温度的设定值〕。
◎参考输入信号:代表指令输入信号与反应信号进展比拟的基准信号称为参考输入信号〔电
位器的输出电压〕。
◎偏差信号:参考输入信号与反应信号之差称为偏差信号〔e= r - y〕。
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◎扰动信号:是加于系统上的不希望的外来信号,它对被控变量产生不利的影响〔周围环境
温度的变化及房间散热条件的变化等〕。
◎输入信号的响应:由*一个输入信号产生的输出信号又称为该输入信号的响应。
:将系统的输出信号引回输入端,与输入信号相比拟产生偏差,控制器利用偏差的大小、正负进展控制,到达减小偏差、消除偏差的目的。〔以偏差纠偏差〕
——构成反应控制系统的核心
9. 由于有了负反应,自动控制系统便形成了一个按偏差进展进展控制的闭环系统〔又称反应控制系统〕
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自动控制系统的分类
开环控制、闭环控制和复合控制
按照控制方式和策略,系统可分为开环控制系统、闭环控制系统和复合控制系统三大类。
开环控制系统
◎控制器和控制对象间只有正向控制作用,系统的输出量不会对控制器产生任何影响;
◎构造简单,本钱低,容易控制,但控制精度低 ;
◎一般适合于干扰不强或可预测的、控制精度要求不高的场合;
◎如果系统的给定输入与被控量之间的关系固定,且其内部参数或外来扰动的变化都比拟
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小,或这些扰动因素可以事先确定并能给予补偿,则采用开环控制也能取得较为满意的控
制效果;
◎对扰动没有抑制能力。
闭环控制系统
◎系统输出量对控制作用有直接影响 ;
◎实现了按偏差控制;
◎也称为反应控制;
◎闭环控制系统由前向通道〔控制器和控制对象〕和反应通道〔反应装置〕构成;
◎反应控制:正反应和负反应;
◎具有正反应形式的系统一般不能改良系统性能,而且容易使系统性能变坏 ;
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◎通常而言,反应控制就是指负反应控制。
◎闭环系统必须考虑稳定性问题。
特点: 输出影响输入,所以能削弱或抑制干扰;低精度元件可组成高精度系统;因为可能发生超调,振荡,所以稳定性很重要
3、闭环系统与开环系统的区别
◎与开环控制系统相比,闭环控制系统的最大特点是检测偏差、纠正偏差 ;
◎从系统构造上看,闭环系统具有反向通道;
◎从功能上看,闭环系统具有如下特点:
•由于增加了反应通道,系统的控制精度得到了提高,假设采用开环控制,要到达同样的精度,则需要高精度的控制器,从而大大增加了本钱;
•由于存在系统的反应,可以较好地抑制系统各环节中可能存在的扰动和由于器件的老化而引起的构造和参数的不确定性;
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•反应环节的存在可以较好地改善系统的动态性能。
4、复合控制
复合控制就是开环控制和闭环控制相结合的一种控制,是在闭环控制回路的根底上,附加了一个输入信号或扰动作用的顺馈通路,来提高系统的控制精度。
线性控制系统和非线性控制系统
按照系统是否满足叠加原理,系统可分为线性系统和非线性系统两类 。
线性控制系统
◎组成控制系统的元件都具有线性特性;
◎输入输出关系一般可以用