材料成形检测与控制电气控制理论部分课件

材料成形检测与控制电气控制理论部分（1）自动控制理论基础材料成形检测与控制电气控制理论部分（1）15-1引言一.自动控制的概念及应用1.控制：是使某些物理量按指定的规律变化（包括保持恒定），以保证生产的安全性，经济性及产品质量等要求的技术手段。2.自动控制：就是应用自动化仪表或控制装置代替人，自动地对机器设备或生产过程进行控制，使之达到预期的状态或性能要求。5-1引言一.自动控制的概念及应用2控制的复杂性控制的复杂性3炼钢行业那么热，怎么检测呢？炼钢行业那么热，怎么检测呢？4自动控制领域中的第一项重大成果18世纪JamesWatt(英国格拉斯哥大学仪器修理工)为控制蒸汽机速度而设计的离心调节器

自动控制领域中的第一项重大成果18世纪JamesWatt(51.1引言1.1引言65.1.1自动控制系统的基本概念一.自动控制系统

自动控制系统是指由控制装置与被控对象结合起来的，能够对被控对象的一些物理量进行自动控制的一个有机整体。1.被控对象：（要求实现自动控制的机器设备或生产过程）2.被控制量：（指被控制系统所要控制的物理量，一般指系统的输出量）3.给定值：（根据生产要求，被控制量需要达到的数值）4.扰动：（破坏控制量与被控制量之间正常函数关系的因素，称为系统的扰动。如扰动来自外部，叫做外扰，如果扰动来自内部，如系统中各元件参数的变化，称为内扰）给定值和扰动通称为输入量。5.控制装置：（能够对被控对象起控制作用的设备总称）5.1.1自动控制系统的基本概念一.自动控制系统7基本概念基本概念85.1.2自动控制理论的发展1.经典控制理论40~50年代形成适用于SISO（单输入－单输出）系统基于：二战军工技术目标：反馈控制系统的稳定基本方法：传递函数，频率法，PID调节器(频域)2.现代控制理论60~70年代形成适用于MIMO（多输入－多输出）系统基于：冷战时期空间技术，计算机技术目标：最优控制基本方法：状态空间表达式5.1.2自动控制理论的发展1.经典控制理论95.1.3原理方框图表示比较元件或比较点，它的输出量等于各输入量的代数和，各输入量若为“＋”号可以不标，若为“－”号必须在箭头旁标注负号。引出点，表示信号在此分两路，两路信号相同，不存在分流问题。方框表示它所代表部分的名称和功能，而不画出具体结构，用方框之间带箭头的直线说明各部分之间的信号传递控制器执行机构被控对象测量变速器-r给定值e偏差扰动被控量nc测量信号

5.1.3原理方框图表示比较元件或比较点，引出点，表示信号在105.1.4开环控制系统1.定义：输出量与输入量之间没有反向联系，只靠输入量对输出量单向控制的系统叫开环控制系统。开环控制又可称为前馈控制，因为控制作用是由输入信号直接向前输送，而不是由输出信号回输到输入信号来进行控制的，故称为前馈控制。应用:自动售货机，自动洗衣机，自动流水线，包装机等。控制装置被控对象控制量扰动被控制量5.1.4开环控制系统1.定义：输出量与输入量之间没有反向联115.1.5闭环控制系统1定义：输出量与输入量之间有反向联系，靠输入量与主反馈信号之间的偏差对输出量进行控制的系统叫闭环控制系统。反馈：是把系统输出量全部或一部分回送到输入端，以增强或减弱输入信号的效应。电位器电压放大器可控硅放大器直流电动机测速机Purubuk-n扰动ua5.1.5闭环控制系统1定义：输出量与输入量之间有反向联系，125.1.6开环与闭环系统的比较开环控制系统：1.结构简单经济2.调试方便3.抗干扰能力差，控制精度不高。闭环控制系统：1.系统具有纠正偏差的能力。2.抗扰性好，控制精度高。3.包含元件多，结构复杂，价格高。4.参数应选择适当。开环＋闭环＝复合控制系统（兼有两者的优点，精度很高）5.1.6开环与闭环系统的比较开环控制系统：13复合控制系统复合控制系统145.1.7其他分类输入信号变化规律恒值、随动、程序控制