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文档简介

1.5自动控制系统实例

温度是工业控制中比较常见的被控量，在冶金、化工、电力工程、造纸、机械制造和食品加工等诸多生产过程中，需要对各类加热炉的温度进行检测和控制。图1-5-1为某工厂加热炉温度控制系统示意图。该加热炉采用电加热方式运行，电阻丝所产生的热量与调压器电压的平方成正比，调压器电压的高低由调压器滑动触点的位置决定，该触点由直流伺服电动机驱动。1.5.1加热炉温度控制系统加热炉的实际温度经过热电偶测量后与给定电压进行比较，由于扰动（如电源电压波动或加热物件增减等）影响，炉温偏离了给定值，其偏差电压经电压放大器、功率放大器放大后驱动直流伺服电动机，电动机经减速器带动调压器滑动触点的移动，改变电阻丝的供电电压，从而达到控温的目的。图1-5-1加热炉温度控制系统示意图

系统中加热炉是被控对象，炉温是被控量，期望的炉温由给定电位器设定的电压表征。整个控制过程可用图1-5-2所示的方框图表示。图1-5-2加热炉温度控制原理方框图1.5.2导弹发射架方位控制系统

导弹发射架方位控制系统如图1-5-3所示，图中电位器P1、P2并联后接到同一电源E0的两端，其滑臂分别与输入轴和输出轴相连接，组成方位角的给定元件和测量反馈元件。输入轴由手轮操纵，输出轴则由直流电动机经减速后带动，电动机采用电枢控制的方式工作。图1-5-3导弹发射架方位控制系统示意图

当导弹发射架的方位角与输入轴方位角一致时，系统处于相对静止状态。当摇动手轮使电位器P1的滑臂转过一个输入角θi

的瞬间，由于输出轴

的转角，于是出现一个误差角

，该误差角通过电位器P1、P2转换成偏差电压

，

经放大后驱动电动机转动，在驱动导弹发射架转动的同时，通过输出轴带动电位器P2的滑臂转过一定的角度，直至

时，偏差电压

，电动机停止转动。只要

，偏差就会产生调节作用，使得发射架的方位角始终跟随输入角的变化而变化。

整个控制过程可用图1-5-4所示的方框图表示。图1-5-4导弹发射架方位控制原理方框图1.5.3神舟飞船与天宫一号交会对接控制系统

2011年11月3日1时36分6秒，神舟八号和天宫一号实现了精准空间交会对接，这标志着中国成为继美国、俄罗斯之后，世界上第三个掌握空间交会对接技术的国家。该技术是实现空间站、航天飞机、太空平台和空间运输系统的空间装配、回收、补给、维修、航天员交换及营救等在轨服务的先决条件。图1-5-5神舟飞船与天宫一号交会对接

在神舟飞船与天宫一号的交会对接任务中，神舟飞船作为追踪器，天宫一号作为目标器，追踪器和目标器的位置和姿态信息通过敏感器测量后送到控制器（星载计算机）中，控制器根据敏感器输入的测量值计算控制量并输出至执行机构，执行机构输出力和力矩作用于追踪器和目标器，不断修正两者之间的偏差，从而实现精准对接。对接过程可用图1-5-6所示的方框图表示。图1-5-6神舟飞船与天宫一号交会对接原理方框图空间交会对接是世界航天领域内公认的最复杂、最难公关

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