材料成形檢測(cè)與控制電氣控制理論部分課件

材料成形檢測(cè)與控制電氣控制理論部分（1）自動(dòng)控制理論基礎(chǔ)材料成形檢測(cè)與控制電氣控制理論部分（1）15-1引言一.自動(dòng)控制的概念及應(yīng)用1.控制：是使某些物理量按指定的規(guī)律變化（包括保持恒定），以保證生產(chǎn)的安全性，經(jīng)濟(jì)性及產(chǎn)品質(zhì)量等要求的技術(shù)手段。2.自動(dòng)控制：就是應(yīng)用自動(dòng)化儀表或控制裝置代替人，自動(dòng)地對(duì)機(jī)器設(shè)備或生產(chǎn)過程進(jìn)行控制，使之達(dá)到預(yù)期的狀態(tài)或性能要求。5-1引言一.自動(dòng)控制的概念及應(yīng)用2控制的復(fù)雜性控制的復(fù)雜性3煉鋼行業(yè)那么熱，怎么檢測(cè)呢？煉鋼行業(yè)那么熱，怎么檢測(cè)呢？4自動(dòng)控制領(lǐng)域中的第一項(xiàng)重大成果18世紀(jì)JamesWatt(英國(guó)格拉斯哥大學(xué)儀器修理工)為控制蒸汽機(jī)速度而設(shè)計(jì)的離心調(diào)節(jié)器

自動(dòng)控制領(lǐng)域中的第一項(xiàng)重大成果18世紀(jì)JamesWatt(51.1引言1.1引言65.1.1自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念一.自動(dòng)控制系統(tǒng)

自動(dòng)控制系統(tǒng)是指由控制裝置與被控對(duì)象結(jié)合起來的，能夠?qū)Ρ豢貙?duì)象的一些物理量進(jìn)行自動(dòng)控制的一個(gè)有機(jī)整體。1.被控對(duì)象：（要求實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的機(jī)器設(shè)備或生產(chǎn)過程）2.被控制量：（指被控制系統(tǒng)所要控制的物理量，一般指系統(tǒng)的輸出量）3.給定值：（根據(jù)生產(chǎn)要求，被控制量需要達(dá)到的數(shù)值）4.擾動(dòng)：（破壞控制量與被控制量之間正常函數(shù)關(guān)系的因素，稱為系統(tǒng)的擾動(dòng)。如擾動(dòng)來自外部，叫做外擾，如果擾動(dòng)來自內(nèi)部，如系統(tǒng)中各元件參數(shù)的變化，稱為內(nèi)擾）給定值和擾動(dòng)通稱為輸入量。5.控制裝置：（能夠?qū)Ρ豢貙?duì)象起控制作用的設(shè)備總稱）5.1.1自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念一.自動(dòng)控制系統(tǒng)7基本概念基本概念85.1.2自動(dòng)控制理論的發(fā)展1.經(jīng)典控制理論40~50年代形成適用于SISO（單輸入－單輸出）系統(tǒng)基于：二戰(zhàn)軍工技術(shù)目標(biāo)：反饋控制系統(tǒng)的穩(wěn)定基本方法：傳遞函數(shù)，頻率法，PID調(diào)節(jié)器(頻域)2.現(xiàn)代控制理論60~70年代形成適用于MIMO（多輸入－多輸出）系統(tǒng)基于：冷戰(zhàn)時(shí)期空間技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)目標(biāo)：最優(yōu)控制基本方法：狀態(tài)空間表達(dá)式5.1.2自動(dòng)控制理論的發(fā)展1.經(jīng)典控制理論95.1.3原理方框圖表示比較元件或比較點(diǎn)，它的輸出量等于各輸入量的代數(shù)和，各輸入量若為“＋”號(hào)可以不標(biāo)，若為“－”號(hào)必須在箭頭旁標(biāo)注負(fù)號(hào)。引出點(diǎn)，表示信號(hào)在此分兩路，兩路信號(hào)相同，不存在分流問題。方框表示它所代表部分的名稱和功能，而不畫出具體結(jié)構(gòu)，用方框之間帶箭頭的直線說明各部分之間的信號(hào)傳遞控制器執(zhí)行機(jī)構(gòu)被控對(duì)象測(cè)量變速器-r給定值e偏差擾動(dòng)被控量nc測(cè)量信號(hào)

5.1.3原理方框圖表示比較元件或比較點(diǎn)，引出點(diǎn)，表示信號(hào)在105.1.4開環(huán)控制系統(tǒng)1.定義：輸出量與輸入量之間沒有反向聯(lián)系，只靠輸入量對(duì)輸出量單向控制的系統(tǒng)叫開環(huán)控制系統(tǒng)。開環(huán)控制又可稱為前饋控制，因?yàn)榭刂谱饔檬怯奢斎胄盘?hào)直接向前輸送，而不是由輸出信號(hào)回輸?shù)捷斎胄盘?hào)來進(jìn)行控制的，故稱為前饋控制。應(yīng)用:自動(dòng)售貨機(jī)，自動(dòng)洗衣機(jī)，自動(dòng)流水線，包裝機(jī)等?？刂蒲b置被控對(duì)象控制量擾動(dòng)被控制量5.1.4開環(huán)控制系統(tǒng)1.定義：輸出量與輸入量之間沒有反向聯(lián)115.1.5閉環(huán)控制系統(tǒng)1定義：輸出量與輸入量之間有反向聯(lián)系，靠輸入量與主反饋信號(hào)之間的偏差對(duì)輸出量進(jìn)行控制的系統(tǒng)叫閉環(huán)控制系統(tǒng)。反饋：是把系統(tǒng)輸出量全部或一部分回送到輸入端，以增強(qiáng)或減弱輸入信號(hào)的效應(yīng)。電位器電壓放大器可控硅放大器直流電動(dòng)機(jī)測(cè)速機(jī)Purubuk-n擾動(dòng)ua5.1.5閉環(huán)控制系統(tǒng)1定義：輸出量與輸入量之間有反向聯(lián)系，125.1.6開環(huán)與閉環(huán)系統(tǒng)的比較開環(huán)控制系統(tǒng)：1.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)2.調(diào)試方便3.抗干擾能力差，控制精度不高。閉環(huán)控制系統(tǒng)：1.系統(tǒng)具有糾正偏差的能力。2.抗擾性好，控制精度高。3.包含元件多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格高。4.參數(shù)應(yīng)選擇適當(dāng)。開環(huán)＋閉環(huán)＝復(fù)合控制系統(tǒng)（兼有兩者的優(yōu)點(diǎn)，精度很高）5.1.6開環(huán)與閉環(huán)系統(tǒng)的比較開環(huán)控制系統(tǒng)：13復(fù)合控制系統(tǒng)復(fù)合控制系統(tǒng)145.1.7其他分類輸入信號(hào)變化規(guī)律恒值、隨動(dòng)、程序控制