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控制系统是什么
控制系统定义为设备系统管理、命令、指令或规范其他设备或系统行为实现期望结果控制系统通过控制循环实现这一点,流程设计将进程变量维持到理想定点
换句话说定义控制系统可简化系统控制其他系统人类文明日复一日更新 自动化需求随之增加自动化需要控制系统交互设备
近些年来,控制系统在现代技术与文明的开发与提高中发挥中心作用。几乎我们日常生活的方方面面或多或少受某种控制系统的影响
控制系统日常生活的例子包括空调机、冰箱、空调机、卫生池、自动铁和汽车内多流程-例如游轮控制
必威亚洲体育工业环境控制系统 产品质量控制 武器系统 运输系统 电源系统 空间技术 机器人技术
上头控制原理均适用于工程场和非工程场通过学习控制系统可以学习更多控制系统MCQs.
特征控制系统
主控特征控制系统系统输入输出间应存在清晰数学关系
当输入输出关系可用线性比例表示时,系统被称为线性控制系统
输入输出关系无法用单线性表示时,输入输出因非线性关系相关时,系统被称为非线性控制系统
良好控制系统的要求
精确性 :精确度即工具测量容度并定义工具正常操作条件使用时错误的极限
精确性可以通过反馈元素提高提高控制系统精度差错检测器控制系统应显示
敏感度 :控制系统参数随周围条件变化、内部扰动或任何其他参数变化
可用敏感度表示这一变化控制系统应不敏感于这些参数,但只敏感输入信号
噪声:意外输入信号被称为噪声良好的控制系统应能够减少噪声效果提高性能
稳定性 :控制系统的一个重要特征闭合输入信号,输出必须闭合,如果输入为0,输出必须是0,则控制系统可以说稳定系统
带宽度 :操作频率范围决定控制系统带宽带宽应尽量大以响应良好控制系统频率
速度 :时间控制系统实现稳定输出好控制系统拥有高速瞬时系统很小
振荡作用 :少数振荡或恒定振荡输出往往表示系统稳定
类型控制系统
有各种控制系统类型,但所有输出都为控制输出而创建系统控制位置、速度、加速度、温度、压力、电压和电流等实例控制系统
举个简单温度控制器的例子 清除概念假设有简单加热元件,只要电源开关即加热
电源交换机温度上升后,实现室期望温度后,电源关闭
环境温度再次下降 室温下降 手动加热元件重开以这种方式,人手控制室温度达到理想水平举个例子人工控制系统.
系统可以通过定时交换电源安排得到进一步改进,供热分量按预设区间开关以达到室期望温度水平
还有一个改良方法控制室温来传感器测量实际温度和期望温度之差
取暖元函数减少差值,当差值低于预定水平时,取暖元件停止功能
两种形式系统自动控制系统.前一系统输入完全独立于系统输出室温度提高(输出量),只要电源开关保持开关
表示加热元件产生热,只要电源保持并最后室温对系统输入电源没有任何控制系统被称为开放循环控制系统.
取暖元素系统函数视实际温度和理想温度之差而定差分称系统误差
错误信号反馈回系统控制输入输入输出路径和报错反馈路径创建闭路选择时,这类控制系统被称为闭环控制系统.
故此有两个主要控制系统类型.它们是如下
- 开放循环控制系统
- 闭环控制系统
开放循环控制系统
控制系统控件完全独立于系统输出开放循环控制系统.人工控制系统也是开放循环控制系统
下图显示控制系统块图开放循环控制系统 流程输出完全独立于控制器动作
开圈控制系统实用实例
开放循环控制系统日常生活实例包括
- 电手钻井热空气输出 只要你把手放在机器下 不论手擦干多少
- 自动洗机- 机器按预设时间运行,不论清洗是否完成
- 线程Toaster- 机器按调整时间运行,不管吐司完成与否
- 自动茶/咖啡制作器betway网页版-这些机器也只运行预调时
- 定时服装钻探机器湿衣服预调时无关紧要
- 光开关灯光开关开关时灯光照亮,
- 立体声系统卷卷手调整不计输出卷
开放循环控制系统优缺点
开路控制系统优缺点包括:
- 简单构建设计
- 经济性
- 易维护性
- 总体稳定
- 便捷性输出难以测量
开放循环控制系统缺陷
开放循环控制系统缺陷包括:
- 数据不准确
- 不可靠
- 输出中的任何变化无法自动校正 。
闭合循环控制系统
控制系统输出对输入量有效果,输入量自调整闭路控制系统.
开放循环控制系统可提供反馈转换为闭合循环控制系统反馈自动修改输出因外部扰动
闭环控制系统称自动控制系统下图显示闭合循环控制系统块图,从输出取回反馈并输入输入
闭合循环控制系统实用实例
开放循环控制系统日常生活实例包括
- 自动电铁热元素受铁输出温度控制
- 电压稳定器电压控制器操作取决于输出电压系统化
- 水位控制器输入水受水库水位控制
- 导弹发射自动跟踪雷达取向比较导弹目标与位置
- 空气条件设计器空调函数视室温度而定
- 汽车冷却系统视温度操作它控制
闭合循环控制系统优缺点
闭路控制系统优缺点包括:
- 闭合环控系统甚至非线性情况下都更精确
- 高度精确性,因为有反馈信号而纠正出错
- 带宽范围大
- 方便自动化
- 系统敏感度小化使系统更加稳定
- 系统不受噪声影响
闭合循环控制系统缺陷
闭环控制系统缺陷包括:
- 成本更高
- 复杂设计
- 需要更多维护
- 反馈引导流水响应
- 整体增益因反馈而减少
- 稳定是主要问题,设计稳定闭环系统需要更多关照
开放循环对闭合循环控制系统
下表比较开环路和闭环控制系统
| Sr.号 | 开放循环控制系统 | 闭合循环控制系统 |
| 一号 | 反馈元素缺失 | 反馈元素总是存在 |
| 2 | 错误检测器不存在 | 报错检测器常存 |
| 3 | 稳定型 | 可能变得不稳定 |
| 4 | 易构建性 | 复杂构造 |
| 5 | 省钱 | 代价高昂 |
| 6 | 带宽小 | 大带宽 |
| 7 | 不准确性 | 准确性 |
| 8 | 少维护 | 多维护 |
| 九九 | 不可靠 | 可靠 |
| 10 | 例子:手电机茶机 | 实例:Servo电压稳定器渗透 |
闭合循环控制系统回馈循环
反馈是设计时常用强工具控制系统.反馈循环工具将系统输出考虑在内,使系统能调整性能实现系统期望结果
控制系统输出因环境条件变化或任何干扰而受到影响信号取自输出并反馈回输入
信号与引用输入比较并生成报错信号错误信号应用到控制器并校正输出系统被称为反馈系统下图显示回馈系统块图
反馈信号为正数时系统称正数反馈系统对正反馈系统而言,错误信号是添加引用输入信号和反馈信号
反馈信号为负数时系统被称为负反馈系统负反馈系统错误信号取参考输入信号与反馈信号之差
控制系统反馈效果
下标签适用于下图 :
R=输入信号
E=错误信号
G=前进路径增益
H=反馈
C=输出信号
B=反馈信号
反馈对控制系统有下列效果:
- 系统输入和系统输出错误减少
- 系统增益减因子1/GH
- 提高敏锐度(即少反应改变)
- 稳定性提高
