一、控制系统的组成
电气控制系统的组成
电气控制系统的组成
电气控制系统的系统组成主要包括三个部分:控制系统、执行系统和电源系统。
下面是每个部分的详细介绍:
1. 控制系统:控制系统是电气控制系统的核心部分,它包括PLC(可编程逻辑控制器)、DCS(分布式控制系统)、SCADA(监控与数据采集系统)等。
控制系统负责管理和控制整个系统,在此基础上实现各种生产和加工工艺的精密控制与调整,同时对系统的安全、稳定和运行成本的优化提供重要保证。
2. 执行系统:执行系统主要包括电动机、伺服电机、气动执行元件、液压执行元件等。
执行系统是控制系统下达指令之后,实现具体设备运行的重要组成部分。
例如在工业自动化生产线中,执行系统负责驱动各种传送带、机床等机械设备,完成产品的生产和加工过程。
3. 电源系统:电源系统是电气控制系统的电能供应系统,它是整个系统的基础。
电源系统负责为控制系统和执行系统提供所需的电力和电能,例如给PLC、传感器、驱动器等供电,同时还能保证电气控制系统的稳定性和可靠性。
控制系统组成
控制系统组成
控制系统主要由以下部分组成:
1. 控制主体:即控制者,可以是个人或组织,通过对系统进行指挥和控制,实现系统功能。
2. 控制客体:即被控制的对象,可以是机械、电子、生物等实体,也可以是某个过程或状态。
3. 控制器:用于接收控制主体的指令,并将其转化为对控制客体的操作,是控制系统的核心部分。
4. 传感器:用于感知控制客体的状态,将感知到的信号转化为电信号或数字信号传输给控制器。
5. 执行器:用于接收控制器的指令,并将其转化为对控制客体的操作,如开关、调节阀等。
6. 反馈元件:用于将控制效果反馈给控制主体,以便对控制策略进行调整和优化。
7. 电源:为控制系统提供能源,通常为交流电或直流电。
8. 辅助元件:包括转换器、滤波器、保护器等,用于对信号进行转换、滤波和保护,保证控制系统的稳定性和可靠性。
这些组成部分通过一定的连接方式组成一个完整的控制系统,实现对被控制对象的稳定、高效、精确的控制。
控制系统的方块图及其基本组成
Υ Υ
1
3
-
Υ 1-Υ 2+Υ 3
-
Υ2
R2 (s)
图2-15比较点示意图
Υ2
注意:进行相加减的量,必须具有相同的量刚。 (3)分支点(引出点、测量点)Branch Point 表示信号测量或引出的位置 C(s) 注意:同一位置引出的信号 R(s) P(s) G1 (s) G2 (s) 大小和性质完全一样。
注意:由于N(s)极性的随机性,因而在求E(s)时,不能认
为利用N(s)产生的误差可抵消R(s)产生的误差。 2.4.3 方块图的绘制 (1)考虑负载效应分别列写系统各元部件的微分方程或传递 函数,并将它们用方框(块)表示。 (2)根据各元部件的信号流向,用信号线依次将各方块连接 起来,便可得到系统的方块图。 系统方块图-也是系统数学模型的一种。
**
R(s)
+ -
E(s)
G1 (s)
+
+
G2 (s)
C(s)
B(s)
H(s)
打开反馈
N(s)
G1 (s)
G2 (s)
C(s)
H(s)
图2-18 输出对扰动的结构图 利用公式**,直接可得:
M N ( s) G2 ( s ) C ( s) N ( s) 1 G( s) H ( s)
(7)误差对扰动的传递函数 假设R(s)=0
(4)闭环传递函数 Closed-loop Transfer Function 假设N(s)=0 输出信号C(s)与输入信号R(s)之比。
G1 ( s)G2 ( s) C ( s) G( s) R( s) 1 H ( s)G( s) 1 H ( s)G( s)
一款工业控制系统是由哪些部分组成的呢?
计算机控制系统是现代工业生产中不可或缺的关键设备,它通过采集、处理和控制数据,对整个系统进行监测和控制,确保系统的稳定运行和高效性能;其中,稳压控制系统、传感控制系统、电气控制系统及控制软件系统等是构成计算机控制系统的重要组成部分。
稳压控制系统是为了确保电压稳定而设计的,它通过实时监测电压波动,并根据设定的范围进行调整,以保持电压在可接受的范围内,这种系统通常应用于电力系统、工厂生产线等需要稳定电压供应的场所。
传感控制系统是通过传感器来采集环境信息,并通过控制器对环境进行控制。
例如,温度传感器可以实时监测环境温度,并根据设定的温度范围来控制加热或制冷设备,这种系统广泛应用于空调、冰箱等需要温度控制的设备中。
电气控制系统主要负责对电气设备进行控制和保护,例如,电气控制系统可以监测电流、电压、频率等参数,并在异常情况下及时切断电源,以确保设备和人员的安全,这种系统在电力系统、工业自动化等领域得到广泛应用。
控制软件系统则是通过计算机程序来实现对整个系统的控制和管理。
它可以收集和处理各个子系统的数据,并根据预设的算法和逻辑进行决策和控制。
例如,工厂生产线的控制软件系统可以根据订单需求和设备状态实时调整生产计划和生产速度,以提高生产效率和产品质量。
测控系统作为计算机控制系统的重要组成部分,负责对所有子系统进行监测和控制。
它通过与各个子系统进行通信,发送控制命令和获取数据采集信息,实现对整个系统的实时监控和控制。
测控系统通过各种传感器和仪器设备来获取各个子系统的状态和性能参数,并将其转化为计算机可读的数据,以便后续的处理和控制。
综上所述,计算机控制系统是整个系统数据的采集、处理及控制的中心,主要包括稳压控制系统、传感控制系统、电气控制系统及控制软件系统等是构成计算机控制系统的重要组成部分,而测控系统负责对各个子系统进行监测和控制,确保系统的稳定运行和高效性能。
这些系统的协同工作使得现代工业生产更加自动化、智能化,并提高了生产效率和产品质量。
第一课 自动控制系统的组成
第一课自动控制系统的组成陶运道一液位控制系统的组成1 系统的组成如图是一液位控制系统,从图上可以看出控制系统由四个部分组成。
(1)对象:水箱(2)液位测量元件:变送器,将液位大小测量出来。
(3)控制器:将测量值和设定值相减得到偏差,根据偏差大小,输出一个值至执行元件。
(4)调节阀:执行元件,根据控制器输出信号大小,产生一开度,使液位回到给定值。
2 液位是被调节的量出口流量是调节的量,出口流量大小可以调节液位,使液位稳定。
二、控制系统的框图三、自动控制系统的过渡过程和品质指标1 在自动化领域中,把被控变量不随时间而变化的平衡状态称为系统的静态,而把被控变量随时间变化的不平衡状态称为系统的动态。
2 静态的特点:系统输入x、f不变,系统输出y不变,其他量如z、e、p、q均不变,但生产照常进行。
静态是相对而暂时的。
动态的特点:输入变化引起输出变化,其他量也跟着变化,以求系统建立新平衡。
动态是经常和绝对的。
自动控制系统的过渡过程:自动控制系统在动态过程中,被控变量是不断变化的,它随时间而变化的过程称为自动控制系统的过渡过程,也就是说,系统从一个平衡状态(静态)经过动态过渡到另一个新的平衡状态的过程。
3 干拢的形式系统在过渡过程中,被控变量随时间的变化规律首先取决于作用于系统的干扰形式。
在生产中,出现的干扰是没有固定形式的,且多半属于随机性质。
在分析和设计控制系统时,为了安全和方便,常选择一些定型的干扰形式,其中常用的是阶跃干扰。
阶跃干扰(阶跃输入)的特点:比较突然、比较危险、对被控变量的影响最大,如果一个系统,能有效地克服这类干扰,对其他干扰就能很好地克服,同时数学处理和分析简单。
4 过渡过程的基本形式以上过渡过程的四种形式可以归纳为三类。
(1)过渡过程(d)是发散的,称为不稳定过渡过程,应竭力避免。
(2)过渡过程(a)和(b)都是衰减的,稳为稳定过程。
被控变量经过一段时间后,逐渐趋向原来的或新的平衡状态,这是所希望的。
4.2_控制系统的基本组成
对“自动门”的扩展探究:
⑤如何将自动门装置改为汽车车库中的自动门?
人体热辐射 红外传感器
控制电路
电机
转动
自动门
开或关
输入量
控制器
执行器
控制量
被控对象
输出量
开环控制系统的特点:
1、系统的输出量直接受输入量的控制; 2、信号(或信息)的传递是单向的,总
是从输入端单向传至输出端。
例: 电子门铃的开环电子控制系统
随堂检测
1、下列控制系统中,属于开环控制系统的是( D ) A、电冰箱的温度控制 B、计算机的CPU上的风扇的转速控制 C、现代化农业温室的温度控制 D、家用缝纫机的缝纫速度控制 2、下面控制系统中,属于闭环控制的有( C ) A、电风扇机械定时开关控制系统 B、电子门铃控制系统 C、电磁炉温度自动控制系统 D、自行车制动系统
红外线探测器
在红外线探测器中,热电元件检测人体 的存在或移动,并把热电元件的输出信 号转换成电压信号。然后,对电压信号 进行波形分析。
红外线探测器
这种探测器是以探测人体辐射为目标的。 所以辐射敏感元件对波长为10μm左右的红 外辐射必须非常敏感。 为了对人体的红外辐射敏感,在它的 辐射照面通常覆盖有特殊的菲尼尔滤光片, 使环境的干扰受到明显的控制作用。
苏 轼 : “ 缺 月 挂 疏 桐 , 漏 断 人 初 静 。 ”
二、闭环控制系统
1、夜半时刻,在十字路口,没有行人,汽车 却仍然要等待?怎么办?
2、游泳池注水或楼顶水箱注水,时间到了可 是有时水满了,有时却未满,怎么办? ·· ·· ·· ·· ·· ··
自动饮水鸟
自动喂水模型
下图是一个典型的闭环控制系统—— 水箱水位的闭环控制系统 P108
控制系统的构成和工作原理
控制系统的构成和工作原理
控制系统通常由以下几个主要组成部分构成:
1. 输入:控制系统接收的信号或信息,通常是来自于系统的感知器或传感器等设备。
2. 控制器:控制系统的核心部分,根据输入信号进行处理和计算,生成相应的控制指令。
3. 执行器:控制系统的输出部分,根据控制指令执行相应的操作,控制被控对象的状态或行为。
4. 反馈回路:控制系统通常会引入反馈回路,将被控对象的状态或行为的信息反馈给控制器,以实现对系统的闭环控制。
控制系统的工作原理可以分为开环控制和闭环控制两种:
1. 开环控制:控制器根据预先设定的控制指令,直接输出到执行器,控制被控对象的状态或行为。
开环控制没有反馈回路,无法对系统的实际状态进行实时调整。
优点是简单,适用于一些简单的控制需求,缺点是对系统外部的扰动和内部的参数变化较为敏感。
2. 闭环控制:控制器根据感知器或传感器等设备反馈的信息,与预设的控制指令进行比较,计算出控制误差,并调整控制指令,再次输出到执行器,通过不断调整控制指令,使得被控对象的状态或行为逐渐接近预设值。
闭环控制可以实现对系统状态的实时调整和校正,能够对扰动和参数变化做出相应的补偿。
优点是精确、稳定,适用于对系统要求高精度和稳定性的控制需求,缺点是比开环控制复杂一些。
需要注意的是,控制系统的构成和工作原理可以根据具体的应用领域和需求而有所差异,上述仅为一般情况下的描述。
自动化控制系统的结构
自动化控制系统的结构
楼宇自动化控制系统由三层结构组成:工作站层、网络控制器层、现场控制器层。
1、工作站层
该层设备主要由计算机主机、显示器、打印机组成,实时监控大厦中各种设备的运行状况,是管理整个大厦设备设施及操作的工作平台。
操作者通过计算机显示的各种信息以及打印机所记录的信息。
及时了解之前或现在大厦机电设备的运行情况,同时可以通过计算机来控制和∕或调整机电设备的运行状态,从而达到预先设定的各种技术指标要求。
2、网络控制器层
网络控制器根据现场设备的布置分别安装在楼宇自控系统控制室及现场弱电竖井中。
除了进行信息的传递网络的匹配以外,还可以脱离网络独立工作,担负着复杂的高性能的控制任务,其随机记忆存储器可达10MB以上,带有自诊断功能,并有72小时断电保护,当失电后,可保护数据在72小时之内不被丢失。
3、现场控制器层
直接数字控制器(DDC)是楼宇自控系统中主要的现场控制装置,它分布于建筑物内各处的设备现场,如空调机房,水泵房,冷冻站等。
它连接于楼宇自控系统现场总线,网络控制器及楼宇自控系统工作站均可对它们实现上位机的超越控制。
简述整车控制系统的基本结构
简述整车控制系统的基本结构一、引言整车控制系统是现代汽车的核心技术之一,它是指对汽车各个系统进行综合控制,以达到安全、舒适、节能等目的的系统。
本文将从整车控制系统的基本结构、传感器和执行器、控制算法和发展趋势等方面进行详细阐述。
二、整车控制系统的基本结构整车控制系统由三部分组成:传感器、执行器和中央处理器。
其中,传感器负责采集汽车各个部位的信息,如发动机转速、油门开度、刹车踏板行程等;执行器则根据中央处理器发出的指令来控制汽车各个部位的运动,如发动机输出功率、刹车压力等;中央处理器则负责对传感器采集到的信息进行处理,并根据算法生成相应的控制指令,以实现对整车各个部位运动状态的精确掌握。
三、传感器和执行器1. 传感器传感器是整车控制系统中最重要的组成部分之一。
它们可以将物理量转换为电信号,并将这些信号发送到中央处理器进行分析。
现代汽车通常配备了多种类型的传感器,如氧气传感器、加速度传感器、陀螺仪等。
这些传感器可以采集到各种信息,如车速、转向角度、车身倾斜角度等。
2. 执行器执行器是整车控制系统中的另一个重要组成部分。
它们负责执行中央处理器发出的指令,以控制汽车各个部位的运动状态。
例如,发动机控制单元可以通过调整燃油喷射量来控制发动机输出功率;刹车控制单元可以通过调节刹车压力来实现刹车功能。
四、控制算法整车控制系统的核心在于其控制算法。
这些算法可以根据传感器采集到的信息生成相应的控制指令,并将其发送给执行器。
现代汽车通常采用复杂的算法来实现对汽车各个部位运动状态的精确掌握。
例如,电子稳定程序(ESP)可以通过检测轮胎滑动情况来自动调节刹车压力和转向角度,以保持汽车稳定性。
五、发展趋势随着科技不断进步,整车控制系统也在不断发展。
未来几年内,整车控制系统将向更高级别的控制方向发展,如自动驾驶、车联网等。
同时,传感器和执行器也将不断升级,以满足消费者对汽车安全和舒适性的不断提高要求。
六、结论整车控制系统是现代汽车的核心技术之一。
电气控制系统组成
电气控制系统组成电气控制系统是指利用电气信号进行控制的一种系统。
它由多个组成部分组成,包括电源、电气元件、传感器、执行器和控制器等。
这些组成部分相互配合,实现对各种设备和机械的控制和调节。
电源是电气控制系统的基础,它提供了系统所需的电能。
电源可以是直流电源或交流电源,根据不同的需求选择合适的电源。
电源的稳定性对整个系统的正常运行至关重要,因此通常会采用稳压电源或者电池等方式来保证电源的稳定性。
电气元件是电气控制系统的重要组成部分。
它们可以分为两大类:开关元件和控制元件。
开关元件包括触动开关、按钮开关、继电器等,用于实现电路的开关和断开。
控制元件包括可调电阻、电位器、电容器等,用于控制电路的电压、电流和频率等参数。
传感器是电气控制系统中的重要环节,它用于感知和采集外部环境的信息,并将其转化为电信号。
常见的传感器有温度传感器、压力传感器、湿度传感器等。
传感器的选择要根据具体的应用需求进行,确保所采集的信息准确可靠。
执行器是电气控制系统中的另一个重要组成部分。
它负责根据控制信号执行相应的动作。
常见的执行器有电动机、电磁阀、电磁铁等。
执行器的选择要考虑负载的特性和工作环境的要求,确保能够正常运行并满足控制系统的需求。
控制器是电气控制系统中的核心部分,它负责接收传感器采集的信号,并根据预设的控制逻辑进行处理,最终输出相应的控制信号。
控制器可以是单片机、PLC(可编程逻辑控制器)或者工控机等。
控制器的选择要根据控制系统的复杂度和性能要求进行,并考虑可靠性、实时性和扩展性等因素。
除了以上提到的组成部分,电气控制系统还包括电缆、接线端子、保护装置等。
电缆用于连接各个组成部分,传输电信号和控制信号。
接线端子用于连接电缆和电气元件,确保连接可靠和安全。
保护装置用于保护电气控制系统的安全运行,如短路保护、过载保护等。
电气控制系统是一种利用电气信号进行控制的系统,它由电源、电气元件、传感器、执行器和控制器等多个组成部分组成。
自动控制系统的基本组成与分类
自动控制系统的基本组成与分类自动控制系统的基本组成如前所述,自动控制系统(即反馈控制系统)由被控对象和控制装置两大部分组成,根据其功能,后者又是由具有不同职能的基本元部件组成的。
图1.12是一个典型的自动控制系统的基本组成示意图,图中组成系统的各基本环节及其功能如下。
1.被控对象如前所述,被控对象是指对其莱个特定物理量进行控制的设备或过程出即为系统的输出员,即被控量,通常以c(r)(或y(f))表示。
2.阁量元件测量元件用于对输出量进行测量,并将其反馈至输入端。
如果输出量与输入量的物理单位不同,有时还要进行相应的量纲转换*例如,温度测量装置(热电偶)用于团量湿度并转换为电压(见固1.2),测速发电机用于测量电动机轴转速井转换为电压(见田1.9)。
3.给定元件根据控制日的,给定元件将给定量转换为与期望输出相对应的系统治入量(通常以r(‘)表示),作为系统的控制依据。
例如,图1.9中,给定电压M2的电位器即为给定元件。
4.比较元件比较元件对输入量与测量元件测得的输出量进行比较,并产生偏差信号中的电压比较电路。
通常,比较元件输出的偏差信号以‘(2)表示。
5.放大元件放大元件是特比较元件结出的(檄弱的)偏差信号进行放大(必要时还要进行物理量的转换)。
例如,图1.9中的ATMEL代理放大器和晶闸管整流装置等。
6.执行元件执行元件的功能是,根据放大元件放大后的偏差信号,推动执行元件去控制被控对象,使其被控量按照设定的要求变化。
通常,电动机、液压马达等都可作为执行元件。
7.校正元件校正元件又称补偿元件,用于改善系统的性能,通常以串联或反馈的方式连接在系统中。
在图1.12中,作用信号从输入端沿箭头方向到达输出端的传输通路称为前向通路;系统治出量经测旦元件反馈到输入端的传输通路称为主反馈通路;前向通路和主反馈通路构成的回路称为主反馈回路,简称主回路。
除此之外,还有局部反馈通路以及局部反馈回路等*将只包含一个主反馈通路的系统称为单回路系统,将包含两个或两个以上反馈通路的系统称为多回路系统。
简述控制系统的构成
简述控制系统的构成一、引言控制系统是通过对输入信号进行处理和调节,以达到预期输出的一种系统。
它由多个组成部分相互配合,共同完成控制任务。
本文将从整体概述、主要组成部分和工作原理三个方面来详细介绍控制系统的构成。
二、整体概述控制系统可以分为闭环系统和开环系统两种。
闭环系统通过对输出信号进行反馈来调节输入信号,使输出更加稳定、准确。
而开环系统则是直接通过预设的输入信号来得到输出。
两种系统各有优缺点,根据具体应用需求选择。
三、主要组成部分控制系统主要由传感器、执行器、控制器和反馈环节组成。
1. 传感器传感器是控制系统的感知器官,负责将被控制对象的状态转换为电信号或其他形式的输入信号,供控制器进行处理。
常见的传感器包括温度传感器、压力传感器、光电传感器等。
传感器的选型应根据被控对象的特性和控制要求进行选择。
2. 执行器执行器是控制系统的执行器官,负责将控制器输出的信号转换为相应的行动,对被控制对象进行控制。
常见的执行器包括电动机、气缸、阀门等。
执行器的选型应根据控制要求和被控对象的特性来确定。
3. 控制器控制器是控制系统的核心,负责对输入信号进行处理、分析和判断,并输出相应的控制信号。
常见的控制器包括比例控制器、PID控制器、模糊控制器等。
控制器的选择应根据被控对象的特性、控制效果要求和系统复杂度来确定。
4. 反馈环节反馈环节是控制系统的闭环系统中的关键环节,通过将输出信号与期望信号进行比较,将差异反馈给控制器,以调节输入信号,使输出信号更加接近期望信号。
反馈环节可以有效提高系统的稳定性和精度。
四、工作原理控制系统主要通过控制器对传感器和执行器之间的信号进行处理,实现对被控制对象的控制。
其工作原理可概括为输入-处理-输出三个步骤。
1.输入:传感器将被控对象的状态转换为电信号或其他形式的输入信号,传递给控制器。
2.处理:控制器对输入信号进行处理、分析和计算,生成相应的控制信号。
3.输出:执行器接收控制信号,将其转换为相应的行动,对被控制对象进行控制。
典型自动控制系统的组成和工作原理
自动控制系统是一种利用传感器、控制器和执行器来感知、判断和控制环境 的系统。了解其组成和工作原理,可以更好地应用于实际工程领域。
自动控制系统的定义
自动控制系统是一种利用传感器、控制器和执行器对环境变量进行感知、判断和控制的系统。它能够以 反馈的方式实时调整控制策略,以实现预期的目标。
现系统的控制目标。
系统反馈信息通过传感器反馈给控制 器,形成一个闭环控制回路,实时调
整控制策略以适应环境的变化。
自动控系统的应用领域
• 工业自动化:在生产线上用于控制和监测机械设备的运行。 • 交通运输:用于自动驾驶、智能交通信号灯等领域。 • 建筑环境:用于自动调节室内温度、湿度、光线等参数。 • 能源管理:用于控制电网、发电机组、智能电表等领域。
总结
自动控制系统是一种利用传感器、控制器和执行器对环境进行感知、判断和控制的系统,具有广泛的应 用领域和重要的优势。了解其组成和工作原理对于实际应用具有重要意义。
自动控制系统的组成要素
传感器
传感器用于感知环境变量,如温度、湿度、压力等,并将其转化为可供控制器处理的电信号。
控制器
控制器根据设定值和传感器的反馈信号进行计算和控制,并生成控制信号发送给执行器。
执行器
执行器根据控制信号对系统进行操作,如调节阀门、开关电机等,以实现系统的控制目标。
自动控制系统的工作原理
1
传感器感知环境变量
传感器监测环境变量并将其转化为电
控制器根据设定值和反馈信号
2
信号,为控制器提供反馈数据。
进行控制
控制器根据预设的目标设定值以及传
感器反馈的数据,计算并生成相应的
3
执行器执行控制信号
智能控制系统的基本结构和功能
智能控制系统的基本结构和功能智能控制系统是一种通过利用先进的计算和通信技术,实现对各种设备和系统进行智能化控制的系统。
它由硬件和软件两部分组成,具有自动化、智能化和网络化的特点。
下面将从系统的基本结构和功能两个方面对智能控制系统进行详细介绍。
一、智能控制系统的基本结构智能控制系统的基本结构包括传感器、执行器、控制器和通信网络等几个主要组成部分。
1. 传感器传感器是智能控制系统的输入设备,用于感知和采集各种环境参数和设备状态信息。
常见的传感器包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器、压力传感器等。
传感器将感知到的数据转换成电信号,并传输给控制器进行处理。
2. 执行器执行器是智能控制系统的输出设备,用于根据控制信号执行操作。
常见的执行器包括电机、电磁阀、继电器等。
执行器接收控制器发送的信号,通过转换能量的方式实现对设备或系统的控制。
3. 控制器控制器是智能控制系统的核心部分,负责处理传感器采集到的数据,并根据预设的控制算法生成控制信号。
控制器通常由微处理器或微控制器构成,具有一定的计算和决策能力。
它可以根据不同的控制策略对设备或系统进行自动控制。
4. 通信网络通信网络是智能控制系统的信息传输通道,用于传输传感器采集到的数据、控制信号和系统状态信息等。
通信网络可以是有线的,如以太网、RS485等;也可以是无线的,如WiFi、蓝牙、LoRa等。
通过通信网络,智能控制系统可以实现远程监控和远程操作。
二、智能控制系统的功能智能控制系统具有多样化的功能,主要包括自动控制、智能决策、诊断与维护和远程监控等。
1. 自动控制智能控制系统可以根据预设的控制策略和算法,自动对设备或系统进行控制。
它可以实现定时控制、反馈控制、模糊控制、遗传算法控制等多种控制方式。
通过自动控制,可以提高设备的精度、效率和稳定性。
2. 智能决策智能控制系统可以根据传感器采集到的数据和预设的规则,进行智能决策。
它可以通过学习和优化算法,实现对设备或系统的智能化调度和优化控制。
运动控制系统有哪些构成
一个运动控制系统的基本架构组成包括:
1、运动控制器:用以生成轨迹点(期望输出)和闭合位置反馈环。
许多控制器也可以在内部闭合一个速度环。
运动控制器主要分为三类,分别是PC-based、专用控制器、PLC。
其中PC-based运动控制器在电子、EMS等行业被广泛应用;专用控制器的代表行业是风电、光伏、机器人、成型机械等等;PLC则在橡胶、汽车、冶金等行业备受青睐。
2、驱动或放大器:用以将来自运动控制器的控制信号(通常是速度或扭矩信号)转换为更高功率的电流或电压信号。
更为先进的智能化驱动可以自身闭合位置环和速度环,以获得更精确的控制。
3、执行器:如液压泵、气缸、线性执行机或电机,用以输出运动。
4、反馈传感器:如光电编码器、旋转变压器或霍尔效应设备等,用以反馈执行器的位置到位置控制器,以实现和位置控制环的闭合。
众多机械部件用以将执行器的运动形式转换为期望的运动形式,它包括齿轮箱、轴、滚珠丝杠、齿形带、联轴器以及线性和旋转轴承。
以上就是运动控制系统的基本架构。
简单控制系统的组成
●简单控制系统的组成四个基本组成部分:被控对象、检测与变送仪表、调节器(控制器)、执行机构。
简单控制系统的工作过程变量、执行器、控制器类型的确定●串级控制系统的组成四个基本组成部分:两个被控对象、两套检测与变送仪表、两个调节器(控制器)、执行机构。
系统主副控制器正、反作用方向的确定:先副后主特点:在系统结构上,它是由两个闭环回路,副回路起快速的“粗调”作用,主回路则起“细调”作用,系统的鲁棒性好,副回路是一个随动控制系统,所以系统对负荷的改变有一定的自适应能力●均匀控制系统的特点结构上无特殊性,区别在控制目的和参数的整定工艺参数应在允许的范围内缓慢变化●比值控制系统使一中物料随另一种物料按一定的比例变化的控制系统比值和比值系数的计算●前馈控制系统是测量进入过程的干扰(包括外界干扰和设定值变化),并按其信号产生合适的控制作用去改变操纵变量,使被控变量维持在设定值上● 分程控制系统是一台调节器的输出仅操纵一个调节阀, 若一台调节器去控制两个以上的调节阀, 并且是按输出信号的不同区间去操作不同的阀门, 这种控制方式习惯上称为分程控制。
● 选择控制系统是生产过程中的限制条件所构成的逻辑关系,叠加到正常的自动控制系统上去的一种组合控制方法。
至操作极限时,通过选择器把一个用于控制不安全情况的备用控制系统取代正常工况下,待回到正常工况后又切回到正常工况下。
● 图为锅炉汽包液位控制系统,生产工艺要求汽包水位一定必须稳定。
1)指出该系统为什么样的系统;2)指出被控参数和控制参数3)确定调节阀应该选气开还是气关?并说明原因。
4)调节器的控制规律及其正、反作用方式?并说明原因答;1)、单回路控制系统(2)、被控参数为汽包液位、控制参数给水流量(3)应选择气关式。
因为在气源压力中断时,调节阀可以自动打开,以保证锅炉不被烧干 ( 4)调节阀应选择气关式,则液位控制器应为正作用,当检测到液位增加时,控制器应加大输出,则调节阀关小,使汽包液位稳定或当检测到液位增减小时,控制器应减小输出,则调节阀开大,使汽包液位稳定● 如下图所示的管式加热炉出口温度控制系统,主要扰动来自燃料流量的波动,试分析:(1)该系统是一个什么类型的控制系统?画出其方框图(2)确定调节阀的气开气关形式,并说明原因(3)确定两个调节器的正反作用。
一、 控制系统的组成
一、 控制系统的组成自动扶梯控制系统的原理图如图11-33所示。
它包括四大部分,即主电路、控制电路、整流电路、整流稳压电路和保护电路。
图3-31 控制系统原理图1.主电路主电路由下列元器件组成: ⑴ 交流拖动电动机M1 ⑵ 交流制动电动机M2 ⑶ 交流润滑电动机M3 ⑷ “△”联结接触器KM3 ⑸ “丫”联结接触器KM4 ⑹ 上行接触器KM1 ⑺ 下行接触器KM2 ⑻ 制动电动机接触器KM5 ⑼ 润滑电动机接触器KM6 ⑽ 相序继电器KP ⑾ 漏电保护装置FIN ⑿ 热继电器FR1、FR2 ⒀ 电源指示灯HL⒁主电路自动空气断路器QF12.控制电路控制电路完成自动扶梯的正反转、起动、停止、制动、报警等一般功能。
⑴ 上行接触器KM1 ⑵ 下行接触器KM2 (KM1,KM2之间具有可靠的机械联锁)⑶ “丫”联结接触器KM4 ⑷ “△”联结接触器KM3⑸ 制动电动机接触器KM5 ⑹ 停止按钮STP ⑺ 起动钥匙开关ST1 ⑻ “星一三角”空气延时头KT1⑼ 热继电器FR1、FR2⑽ 保护继电器KA1 ⑾ 相序继电器KP ⑿ 制动继电器KP⒀ 上、下行指示灯HL1、HL2 ⒁ 告警电铃HD ⒂ 开关SA1、SA2 ⒃ 累计计时器h ⒄ 润滑电动机接触器KM6 ⒅ 润滑空气延时头KT2及润滑按钮ST23.整流稳压电路 整流稳压电路主要元器件 ⑴ 变压器TC ⑵ 整流桥U ⑶ 滤波电容C ⑷ 三端集成稳压器T 4.保护电路保护电路的主要功能是检测故障并进行声光报警,切断控制电路电源,迅速制动拖支电动机。
它由下列元器件组成(见图3-32,图3-33);⑴ 接近开关SQ ⑵ 电阻⑶ 光耦合器V1、V6图3-32 保护电路原理图⑷ 保护逻辑电路D ⑸ 故障指示灯HL⑹ 开关管V2(图11-34),V7(图11-35) ⑺ 快速二极管V5(图11-34),V8(图11-35)⑻复位电路SB、C⑼保护继电器KA1图3-33 实际保护电路图。
简述控制系统的构成
简述控制系统的构成一、前言控制系统是指通过对被控对象进行监测、比较、计算和调节等一系列控制手段,使其按照既定的要求或规律运行的系统。
在各个领域中都有广泛应用,例如工业生产、交通运输、医疗卫生等。
本文将从控制系统的构成入手,对其进行详细的介绍。
二、控制系统的构成1. 控制对象控制对象是指需要被控制的物体或过程。
在工业生产中,常见的控制对象有温度、压力、流量等;在交通运输中,常见的控制对象有车辆速度、船舶航向等;在医疗卫生中,常见的控制对象有心率、呼吸频率等。
2. 传感器传感器是将物理量转换为电信号输出的装置。
它能够将被测量物理量转换为与之成正比或反比的电压信号或电流信号,并将这些信号送到后续处理部分进行处理。
例如,在温度测量中,我们可以使用热敏电阻作为传感器;在压力测量中,我们可以使用压力传感器作为传感器。
3. 信号调理电路信号调理电路是对传感器输出的信号进行放大、滤波、变换等处理的电路。
由于传感器输出的信号往往较小,且受到环境干扰,因此需要进行信号调理以提高精度和稳定性。
例如,在温度测量中,我们可以使用差分放大电路对热敏电阻输出的微弱信号进行放大。
4. 控制器控制器是根据控制对象的状态和要求,通过计算和比较等方法生成控制信号的装置。
它能够根据反馈信息对被控对象进行调节,使其达到预期目标。
常见的控制器有PID控制器、模糊控制器等。
5. 执行机构执行机构是将控制信号转换为物理动作的装置。
它能够对被控对象进行实际操作,例如打开或关闭阀门、加热或降温等。
常见的执行机构有电动阀门、电动马达等。
6. 反馈元件反馈元件是将被控对象状态转换为电信号输出给控制器的装置。
它能够实时监测被控对象状态,并将监测结果反馈给控制器进行比较和计算。
常见的反馈元件有光电传感器、编码器等。
7. 供电系统供电系统是为控制系统提供稳定的电源的装置。
它能够保证各组成部分正常运行,避免由于电源不稳定而导致的故障和误差。
常见的供电系统有直流电源、交流电源等。
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4.2控制系统的组成和描述习题
一、判断题
(1)控制器肯定是控制系统中最先动作的构件。
()(2)执行器是能直接对被控对象起控制作用的装置。
()(3)被控对象是连动过程中最后动作的构件。
()(4)存在比较器的控制系统一定是闭环控制系统。
()二、判断下列关于楼道灯声控开关电路的说法是否正确。
(1)它是一个闭环控制系统。
()
(2)它能自动纠正控制误差。
()
(3)灯是被控对象。
()
(4)控制量是控制灯的亮灭。
()
二、选择题
1.下列控制系统中,属于开环控制系统的是()
A 电冰箱的温度控制
B 计算机的CPU上的风扇的转速控制
C 现代化农业温室的温度控制
D 家用缝纫机的缝纫速度控制
2 .下面控制系统中,属于闭环控制的有()
A 电风扇机械定时开关控制系统
B 电子门铃控制系统
C 电磁炉温度自动控制系统
D 自行车制动系统
3.下列控制现象属于自动控制的是()
A 电风扇
B 洗衣机
C 红绿灯定时转换
D 电子词典
4.下列属于闭环控制系统的是()
A 楼道里的防盗报警控制系统
B 火灾自动报警系统
C 公园音乐喷泉自动控制系统
D 电冰箱的温度控制系统
5.下列各项中,属于开环控制系统的是()
A 家用电风扇的转速调节系统
B 电冰箱温度控制系统
C 汽车自动档位控制系统
D 抽水马桶水位的控制系统
6.“皮影戏”是我国的传统的民间艺术,演员只要在屏幕和灯光之间抖动如栓在“小兔”身上的细线,屏幕上就能出现生动活泼的小兔形象,这是一种控制现象,其控制对象是()
A 细线
B “小兔”
C 屏幕
D 灯光
7.普通高压锅使用过程中,当锅内压力达到一定值时,压力阀会浮起并放气,使锅内压力维持在预定值水平。
该压力控制系统是( )
①人工系统②自然系统③人工(手动)控制④自动控制
A ①③
B ①④
C ②③
D ②④
8.闭环控制系统由下列各个环节组成()
①控制器②执行器③被控对象④检测装置
A ①②③
B ①③④
C ①②③④
D ①②④
9.控制系统中,将输出量通过适当的检测装置返回到输入端并与输入进行比较的过程,称为()
A 反馈
B 干扰
C 控制
D 闭环控制
10.闭环控制系统中反馈的作用是()
A 消除干扰因素
B 实现自动控制
C 减少输入量的偏差
D 减少输出量的偏差
四、简答题
1.随着音乐起伏而变化的音乐喷泉是控制技术的一种具体应用。
其工作过程是由“声-电转换装置”将起伏的音乐强度转换为随之而变化的电信号,这种电信号驱动电动机带动水泵转动。
音乐声信号强,水泵的转速就快,喷头的压力就大,喷出的水柱就高。
反之,喷出的水柱就低。
音乐信号的强弱与喷泉水柱的高低一一对应。
请回答以下问题:
(1)音乐喷泉控制系统是开环控制还是闭环控制?
(2)该控制系统的输入信号和输出信号分别是什么
(3)从控制系统组成的角度,分析“声-电转换装置”在控制系统中起什么作用?
2.王大伯盖了一个能自动调节温度的小型花房,花房的温度冬季一般控制在18℃左右,夏季一般控制在25℃左右。
请分析它可能的工作过程,并画出花房温度控制系统的方框图。
提示:该花房温控设备包括控制器、加热元件和制冷元件、检测装置、比较器等。
3.请出以下控制系统的控制方框图
(1)电视摇控器的控制系统
(2)楼道声控灯的控制系统
(3)电动车的防盗报警系统
(4)家用缝纫机的缝纫速度控制系统
(5)游泳池自动注水控制系统
(6)自动门控制系统
(7)公共汽车车门控制系统
(8)水泵抽水控制系统方框图。