Überblick
这一章主要就是交个朋友,不用太过认真
第1章 概述
1.1 控制系统的基本概念
自动控制:
在没有人直接参与的情况下,利用外加的设备或装置(称为控制装置或控制器),使机器、设备或生产过程(通称被控对象)的某个工作状态或参数(即被控量)自动地按照预定的规律运行。
控制系统的工作原理:
检测输出量(被控制量)的实际值;
将输出量的实际值与给定值(输入量)进行比较得出偏差;
用偏差值产生控制调节作用去消除偏差,使得输出量维持期望的输出;
控制系统的要求:快速性、准确性、稳定性。
这种基于反馈原理,能对输出量与参考输入量进行比较,并力图保持两者之间既定关系的系统,称为反馈控制系统。反馈控制系统具备测量、比较和执行三个基本功能。
这里的反馈使用的是负反馈。负反馈控制是实现自动控制最基本的方法。
开环控制和闭环控制
开环控制系统
特点:系统仅受输入量和扰动量控制;输出端和输入端之间不存在反馈回路;输出量
在整个控制过程中对系统的控制不产生任何影响。
下图为数控机床的开环控制系统框图
优点:简单、稳定、可靠。若组成系统的元件特性和参数值比较稳定,且外界干扰较小,开环控制能够保持一定的精度。
缺点:精度通常较低、无自动纠偏能力
开环控制系统框图可以简化为如下形式:
闭环控制系统
特点:输出端和输入端之间存在反馈回路,输出量对控制过程有直接影响。
闭环的作用:应用反馈,减少偏差。
优点:精度高,对外部扰动和系统参数变化不敏感。
缺点:存在稳定、振荡、超调等问题,系统性能分析和设计麻烦。
闭环控制系统框图如下所示:
控制系统的基本类型
按输入量的特征分类
恒值控制系统
系统输入量为恒定值。控制任务是保证在任何扰动作用下系统的输出量为恒值。
如:恒温箱。
随动系统(伺服系统)
输入量的变化规律不能预先确知,其控制要求是输出量迅速、平稳地跟随输入量的变化,并能排除各种干扰因素的影响,准确地复现输入信号的变化规律。
如:火炮自动瞄准系统
按系统中传递信号的的性质分类
连续控制系统
离散(数字)控制系统
其他分类方法
线性系统和非线性系统
定常系统和时变系统
usw.
控制工程基础中讨论的一般都是线性定常系统。
对控制系统的基本要求
稳定性:
系统动态过程的振荡倾向及其恢复平衡状态的能力。稳定的系统当输出量偏离平衡状态时,其输出能随时间的增长收敛并回到初始平衡状态。稳定性是控制系统正常工作的先决条件。
这里讨论的控制系统稳定性由系统结构所决定,与外界因素无关。
准确性:
控制精度,主要以稳态误差来衡量。
稳态误差:系统的调整(过渡)过程结束而趋于稳定状态时,系统输出量的实际值与给定量之间的差值。
快速性:
输出量和输入量产生偏差时,系统消除这种偏差的快慢程度。快速性表征系统的动态性能。
1.2 控制工程的发展
1.3 控制理论在机械制造工业中的应用
今天的文章控制工程基础学习笔记-第1章 概述[通俗易懂]分享到此就结束了,感谢您的阅读。
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