控制系统的构成和分类.
消防联动控制系统构造原理组成
消防联动控制系统概述消防联动控制系统是火灾自动报警系统中的一个重要组成部分。
通常包括消防联动控制器、消防控制室图形显示装置、传输设备、消防电气控制装置（防火卷帘控制器等）、消防设备应急电源、消防电动装置、消防联动模块、消火栓按钮、消防应急广播设备、消防电话等设备和组件。
消防联动控制设备的构成如图2-1所示。
图2-1消防联动控制设备的构成框图第一节消防联动控制器消防联动控制器是消防联动控制设备的核心组件。
它通过接收火灾报警控制器发出的火灾报警信息，按预设逻辑对自动消防设备实现联动控制和状态监视。
消防联动控制器可直接发出控制信号，通过驱动装置控制现场的受控设备。
对于控制逻辑复杂，在消防联动控制器上不便实现直接控制的情况，通过消防电气控制装置（如防火卷帘控制器）间接控制受控设备。
一、分类消防联动控制器可按结构形式、使用环境和防爆性能进行分类。
紫荆花商务中心所用台式消防联动控制器.；图2-2消防联动控制器示例图二、功能和性能1.功能1)消防联动控制器能接收来自火灾报警控制器的火灾报警信号，并发出火灾报警声、光信号。
在非延时状态下能在3s（一般发生动作后会有一段信号传输过程）内向与其连接的各类受控设备发出启动信号，按设定的控制逻辑直接或间接控制该受控设备, 同时发出启动光指示信号。
消防联动控制器能接收受控设备动作后的反馈信号，并显示相应设备状态。
2)消防联动控制器能接收连接的启泵按钮、水流指示器等灭火系统启动按钮相关触发器件发出的报警信号，显示其所在的部位，发出报警声、光信号，将报警信号发送到连接的火灾报警控制器。
3)消防联动控制器能以手动或自动两种方式完成所有控制功能并指示状态。
在自动方式下，手动插入操作优先。
4)（各分线盘）消防联动控制器具有直接手动控制单元。
直接手动控制单元至少有六组独立的手动控制开关，每个控制开关对应一个直接控制输出。
直接手动控制单元能独立使用时，受控设备的启动、反馈等各种工作状态均能在手动控制开关旁单独显示。
典型闭环控制系统的基本组成
典型闭环控制系统的基本组成一、引言闭环控制系统是现代工业控制中最常见的一种控制方式，它通过对被控对象输出信号进行实时监测和反馈，从而实现对被控对象的精确控制。
典型闭环控制系统由多个组成部分构成，本文将详细介绍这些组成部分的功能和作用。
二、传感器传感器是闭环控制系统中最基础的组成部分之一，它负责对被控对象的状态进行实时监测，并将监测到的信息转换为电信号输出。
传感器可以根据不同的物理量进行分类，例如温度传感器、压力传感器、光电传感器等。
三、信号调理模块由于传感器输出的信号可能存在噪声或干扰，因此需要经过信号调理模块进行处理。
信号调理模块可以对信号进行放大、滤波、线性化等处理，以保证后续处理过程中得到准确可靠的数据。
四、比例积分微分（PID）调节器PID调节器是闭环控制系统中最核心也是最复杂的一个组成部分。
它通过对误差信号进行处理，计算出一个合适的输出量来调节被控对象。
PID调节器的三个参数分别为比例系数、积分系数和微分系数，它们的取值会直接影响到系统的响应速度和稳定性。
五、执行机构执行机构是闭环控制系统中负责对被控对象进行实际操作的组成部分。
例如，对于一个温度控制系统来说，执行机构可能是一个电热丝或者风扇。
执行机构接收到PID调节器输出的信号后，会根据信号大小进行相应的动作。
六、反馈回路反馈回路是闭环控制系统中最重要也是最特殊的一个组成部分。
它通过将执行机构操作后得到的实际结果反馈给PID调节器，从而实现对误差信号进行修正和调整。
反馈回路可以通过不同方式进行实现，例如电流反馈、速度反馈、位置反馈等。
七、总结典型闭环控制系统由传感器、信号调理模块、PID调节器、执行机构和反馈回路等多个组成部分构成。
每个组成部分都有着独特的功能和作用，它们共同协作来实现对被控对象精确可靠地控制。
在工业生产中，闭环控制系统已经广泛应用于各种场合，例如温度控制、压力控制、流量控制等。
飞机各个系统的组成及原理
一、外部机身机翼结构系统二、液压系统三、起落架系统四、飞机飞行操纵系统五、座舱环境控制系统六、飞机燃油系统七、飞机防火系统一、外部机身机翼结构系统1、外部机身机翼结构系统组成：机身机翼尾翼2、它们各自的特点和工作原理1)机身机身主要用来装载人员、货物、燃油、武器和机载设备，并通过它将机翼、尾翼、起落架等部件连成一个整体。
在轻型飞机和歼击机、强击机上，还常将发动机装在机身内。
2)机翼机翼是飞机上用来产生升力的主要部件，一般分为左右两个面。
机翼通常有平直翼、后掠翼、三角翼等。
机翼前后缘都保持基本平直的称平直翼，机翼前缘和后缘都向后掠称后掠翼，机翼平面形状成三角形的称三角翼，前一种适用于低速飞机，后两种适用于高速飞机。
近来先进飞机还采用了边条机翼、前掠机翼等平面形状。
左右机翼后缘各设一个副翼，飞行员利用副翼进行滚转操纵。
即飞行员向左压杆时，左机翼上的副翼向上偏转，左机翼升力下降；右机翼上的副翼下偏，右机翼升力增加，在两个机翼升力差作用下飞机向左滚转。
为了降低起飞离地速度和着陆接地速度，缩短起飞和着陆滑跑距离，左右机翼后缘还装有襟翼。
襟翼平时处于收上位置，起飞着陆时放下。
3)尾翼尾翼分垂直尾翼和水平尾翼两部分。
1.垂直尾翼垂直尾翼垂直安装在机身尾部，主要功能为保持飞机的方向平衡和操纵。
通常垂直尾翼后缘设有方向舵。
飞行员利用方向舵进行方向操纵。
当飞行员右蹬舵时，方向舵右偏，相对气流吹在垂尾上，使垂尾产生一个向左的侧力，此侧力相对于飞机重心产生一个使飞机机头右偏的力矩，从而使机头右偏。
同样，蹬左舵时，方向舵左偏，机头左偏。
某些高速飞机，没有独立的方向舵，整个垂尾跟着脚蹬操纵而偏转，称为全动垂尾。
2.水平尾翼水平尾翼水平安装在机身尾部，主要功能为保持俯仰平衡和俯仰操纵。
低速飞机水平尾翼前段为水平安定面，是不可操纵的，其后缘设有升降舵，飞行员利用升降舵进行俯仰操纵。
即飞行员拉杆时，升降舵上偏，相对气流吹向水平尾翼时，水平尾翼产生附加的负升力(向下的升力)，此力对飞机重心产生一个使机头上仰的力矩，从而使飞机抬头。
空中飞行器的飞行控制和稳定性控制系统
空中飞行器的飞行控制和稳定性控制系统空中飞行器的飞行控制和稳定性控制系统在现代航空技术中扮演着重要角色。
这些系统负责控制和维持飞行器的平稳飞行以及各种机动动作。
本文将就飞行控制系统和稳定性控制系统的工作原理和应用进行探讨。
一、飞行控制系统飞行控制系统是指控制飞行器姿态和自稳定的系统。
它通过感知和分析飞行器的状态，依靠飞行控制计算机来决定控制器输出的指令，从而实现对姿态和自稳定的控制。
1. 系统组成飞行控制系统主要由以下几个组成部分构成：传感器：包括陀螺仪、加速度计、气压计等，用于感知飞行器的姿态、速度、高度等参数。
飞行控制计算机：负责算法的计算和控制指令的生成。
控制器：根据控制指令调整飞行器的推力、翼面、襟翼等控制面。
执行器：执行控制指令，通过调整控制面的位置和姿态来控制飞行器的姿态和飞行状态。
2. 工作原理飞行控制系统的工作原理可以简单描述为以下几个步骤：传感器感知飞行器的姿态、速度、高度等参数。
飞行控制计算机根据传感器数据分析并决策。
控制器根据飞行控制计算机生成的控制指令调整飞行器的控制面位置和姿态。
执行器执行控制指令，改变飞行器的状态和姿态。
3. 应用飞行控制系统广泛应用于各类飞行器中，包括商用客机、军用战斗机、直升机、无人机等。
它们通过飞行控制系统实现飞行器的平稳飞行、自动驾驶和飞行特性优化等功能。
在紧急情况下，如飞行器出现故障或遭遇恶劣天气，飞行控制系统也能帮助飞行员稳定飞行器，确保飞行安全。
二、稳定性控制系统稳定性控制系统是飞行器中重要的控制系统之一，它能够使飞行器保持在稳定的状态，抵抗外界扰动并保持飞行安全。
1. 系统组成稳定性控制系统主要由以下几个组成部分构成：纵向稳定性控制：包括俯仰稳定和纵向运动稳定。
横向稳定性控制：包括滚转稳定和侧滑稳定。
自动驾驶系统：可根据预设的稳定性要求自动控制飞行器的稳定状态。
姿态控制系统：根据飞行器的姿态信息，调整控制面的位置和姿态。
2. 工作原理稳定性控制系统的工作原理依赖于飞行控制系统提供的姿态信息。
协调控制系统的基本功能和组成简介
协调控制系统的基本功能和组成简介摘要：单元机组协调控制系统把锅炉、汽轮发电机组作为一个整体进行控制，采用了递阶控制系统结构，把自动调节、逻辑控制、连锁保护等功能有机地结合在一起，构成一种具有多功能控制功能，满足不同运行方式和不同工况下控制要求的综合控制系统。
关键词：协调、控制、系统一、单元机组协调控制系统的概述1、协调控制系统的概念单元机组协调控制系统把锅炉、汽轮发电机组作为一个整体进行控制，采用了递阶控制系统结构，把自动调节、逻辑控制、连锁保护等功能有机地结合在一起，构成一种具有多功能控制功能，满足不同运行方式和不同工况下控制要求的综合控制系统，既保证单元机组对外就有较快的功率响应和一定的调频能力，又保证对内维持主蒸汽压力偏差在允许范围内。
2、协调控制系统的基本功能单元机组协调控制系统,它是建立在汽机控制子系统和锅炉控制子系统基础上的主控系统和机、炉子控制系统组成的二级递阶控制系统。
处于调节级的主控系统是协调控制系统的核心，它对负荷指令进行运算处理形成控制决策，给出汽机负荷指令和锅炉负荷指令。
处于局部控制级的各子系统在机炉主指令下分工协调动作，完成给定的控制任务。
随着电网运行自动化水平的提高，以单元机组协调控制系统为基础，构成电网级协调控制与管理已成为电力生产过程自动化的发展趋势。
对单元机组协调控制系统功能上的基本要求有以下几个方面：（1）当外界负荷需求改变时，机炉协调动作使单元机组的输出功率尽快地满足外界负荷需求；与此同时保证机组主要运行参数在允许范围内变化。
（2）当部分主要辅机故障或其他原因造成机组处理不足时，应能自动按规定的速率将机组承担的负荷降低到适当水平继续运行。
在任意主要辅机工作到极限状态或主要运行参数的偏差超过允许范围时，应对负荷指令进行方向闭锁或迫降，以防止事故发生。
（3）协调锅炉和汽轮发电机的运行，在负荷变化率较大时，维持两者之间的能量平衡，保证主蒸汽压力。
（4）具备多种运行方式可供选择，以适应机组的不同工况需要。
三坐标控制系统分类
三坐标控制系统分类三坐标测量仪控制系统的结构分为上下位机式和集成一体式两种。
1. 上下位机式上位机标准的PC机，Windows操作系统，安装并运行测量软件，向下位机发送理论位置、运动及触测指令，下位机回复机器实际位置及触测结果，在上位机内由测量软件进行分析，计算等。
下位机是一块控制卡为核心的简化计算机，DOS操作系统，控制卡插在下位机内。
控制软件安装并运行在下位机内，负责控制机器的运动与状态的监测等。
由于下位机采用DOS操作系统，保证了控制逻辑的严谨和控制时序的准确，从而提高了控制系统的稳定性与可靠性，由于上下位机严格分开，用户无法对下位机进行操作，避免了病毒的干扰和误操作破坏控制程序等引起的控制混乱等。
上下位机之间通过[串口或网卡等方式通讯。
控制系统B3C-LC、B3CS、FBPC、SHARPE32、TUTOR P等都是上下位机式。
2. 集成一体式上位机采用标准的PC机或工业控制机等，Windows操作系统，控制卡也插在上位机内，上位机不但安装并运行测量软件，也同时安装并运动控制软件，测量软件与控制软件之间通过DDE等试式通讯，利用Windows的分时控制实现多任务的处理。
对于一体式结构的数控系统，Windows系统本身的不稳定因素严重影响了其稳定性与可靠性；由于用户可以随意对计算机进行操作，很容易遭到病毒的攻击，并可能因为误操作等破坏控制程序，所有这些都可能造成控制的混乱并引起飞车等严重事故。
数控系统的功能控制系统：B3C-LC B3CS B6CS FB11等。
根据用户所选择的三坐标测量仪的功能配备不同的系统。
这几种数控系统都采用了先进的32位高速运动控制芯片，与上位机的测量软件之间通过串行口或网卡通讯。
使用TESTSOFT软件和AUTOTUNE软件进行自动调试与优化，可保证机器运行在最佳工作状态。
1. TESTSOFT是一功能完善的调试与自检软件，在TESTSOFT中，可检查数控系统汉前的工作状态与错误信息等，并可修改，调试所有的系统参数，B3C系列和FB11系列控制系统的驱动器和细分器都采用的是电子电位器，可以通过修改参数直接调试驱动器的各电位器，如果机器所采用的光栅是模拟信号的，可实现光栅信号幅值，相伴及零位的半自动调试，并可在TESTSOFT中完成转台、测头、手腕等附件的调试。
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。
自动控制系统的分类 (1)
At t 0 r(t) 0 t 0
（3）抛物线信号
抛物线信号也叫等加速度信号，它可以通过对斜坡信号 的积分而得。抛物线信号的表达式为：
r(t)
1 2
At2
t 0
0
t0
（3.3）
当A =1时，则称为单位抛物线信号，如图3-3所示
（4）脉冲信号
单位脉冲信号的表达式为：
d 2x(t) 2t dx(t) x(t) y(t)
dt 2
dt
四、按信号传递的形式
2.连续系统和离散系统
连续系统是指系统内各处的信号都是以连续的模拟量 传递的系统。即系统中各元件的输入量和输出量均为时 间的连续函数。连续系统的运动规律可以用微分方程来 描述。系统内某处或数处信号是以脉冲序列或数码形式 传递的系统则称为离散系统，如图1-10所示，其运动方 程只能用差分方程描述。
统称为定常系统。在实践中遇到的系统， 大多数属于这一类。
（2）时变系统 如果系统中的参数是时间t的函数，则这 类系统称为时变系统。
如果一个线性系统微分方程的系数为常数， 那么系统称为线性定常系统。例如：
d 2 x(t) dt 2
2
dx(t) dt
x(t)
y(t)
如果一个线性系统微分方程的系数为时间的函数， 那么系统称为线性时变系统。例如:
r(t) 0
t 0
其中A为幅值，w =2p/T为角频率。
（1-4）
图1-14 正弦信号
工程上对控制系统的基本要求
1.稳：（基本要求） 要求系统要稳定
2.准：（稳态要求） 系统响应达到稳态时， 输出跟踪精度要高
3.快：（动态要求） 系统阶跃响应的过渡过程 要平稳，快速
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例 电站锅炉空气预热器密封间隙控制系统
系统通过间隙传感器实时测量出密封间隙值并送入计算 机，与设定值比较后，发出控制指令至电动机提升机构，调 整密封板的位置，达到维持密封间隙值恒定的目的。
随动系统： 输出量能以一定精度跟随给定值 变化的系统称随动系统（伺服系统）， 又称为跟踪系统。这类系统的特点是 系统的给定值变化规律完全取决于事 先不能确定的时间函数。例如，火炮 系统，卫星控制系统等。
设定值 r
﹣
控制器
反馈量
执行器
测量、变送
被控对象
被控变量 y
自动控制系统的基本结构
• 被控对象：被控制的目标对象部分
控制系统的基本组成
• 控制器 : 根据一定的控制规律得出控制量的部分 • 执行器： 按控制量直接推动被控对象的部分。 测量反馈：测量被控制的量并转换和送回与要求比较 ;
给定量： 给出的与期望被控量相对应的系统输入量。 被控制量 期望按照目标要求变化的系统输出量。 偏差： 实际测量值和期望值之间的误差。 控制量： 控制器输出的量值。 反馈量： 经测量和变换送回输入端的量值。 比较环节：把测量元件检测的被控量实际值与给定 元件给出的参量进行比较，求出偏差。
设飞船质量为m(t)，高度为h(t)，垂直速度为v(t)， 发动机推力为u(t)，月球表面的重力加速度为常数g。 设不带燃料的飞船质量为M， 初始燃料的总质量为 F．初始高度为h0，初始的垂直速度为v0，那么飞 船的运动方程式可以表示为：
(t ) v(t ) h u (t ) v(t ) g m(t ) (t ) ku(t ) m
• 1 自动控制
通过控制器使被控对象或过程自 动地按照预定要求进行。
• 2系统
• 由一些元、部件有机构成
的具有一定功能的整体。
• 3 信息
伴随任何事物及其运动过程的一种可记 录形式。
1.3 开环源 )
开关
控制装置
加热电 阻丝
电炉恒
温箱 受控对象
输出量 (温度)
炉温开环控制系统方框图
扰动 被控制 对象 输出量
控制器 给定值
典型开环控制的方框图
开环控制系统特点： 信号从输入到输出无反馈,单向传递. 结构简单. 控制精度不高,无法抑制扰动.
控制方式： 按给定值操纵。信号由给定值至输出量单向传 递。一定的给定值对应一定的输出量。系统的控制 精度取决于系统事先的调整精度。多用于系统结构 参数稳定和扰动信号较弱的场合.
稳压部分
因为 VO =VI-VR ，当 VI↑ ，引 起 Vo↑ ,调节 R ↑，则 VR ↑ ，Vo ↓. 如果 IL ↑， 引起Vo ↓,调R↓ ，VR ↓， 则Vo ↑.所以调R ,改变VR 使输出 电压稳定.
实际稳压电路结构
基准是要求的给定值 输出是随时的检测值 比较放大得出控制量 控制晶体管导通程度 改变管子两端电压 使输出电压Uo不变。
例:
直流电动机转速开环控制系统。
输出量对输入量没有影响的系统称为开环系统
闭环控制
反馈
图示:
人工电动机转速闭环控制系统
控制任务：保持工作机械恒速运行.
控制过程的一种描述：
n u f u ua n
典型闭环系统方框图
• 反 馈： 输出量送回至输入端并与输入信号比较的过程 • 负反馈： 反馈的结果削弱使原输入信号的效果
调节晶体管
Ui
基准 电压 比较 放大
UO
输出 采样
Ui
基准 电压 比较 放大
UO
输出 采样
Ui
R
+
R1
A
Uz
+ —
R2
R3
UO
例2 热水供应系统的自动控制
温度测 量装置 自动控制器 热水
控制阀 蒸汽 冷水
排水 图1-2 热力系统的自动反馈控制
例3 月球软着落问题
飞船靠其发动机产生一与月球重力方向相反 的推力u(t)，以使飞船在月球表面实现软着 陆，要求发动机推力的控制规律，并使燃料 的消耗最少。
汽车内的测量与控制
1.4 自动控制系统的分类
开环控制 闭环控制(反馈控制) 复合控制
• 按控制方式分
按 元 件 类 型 分
机械系统——恒张力系统 电气系统
机电系统——全自动照相机，光机 电结合
液压系统——伺服液压缸，汽车发 动机，大型的仿真模拟台 气动系统
生物系统
• 温度控制系统
• 按系统功用分
自动控制系统的基本概念
• • • • • • 1 2 3 4 5 6 自动控制系统示例 自动控制系统的基本结构 闭环控制和开环控制 自动控制系统的分类 系统、信息与控制 人类两大基本活动
例1 串联型稳压电源
又称为电压调节器 voltage regulator
t t
t
t
整流
滤波
脉动直流
稳压
交流
恒定直流
程序控制系统： 自动控制系统的被控制量如果是根 据预先编好的程序进行控制的系统称程 序控制系统。例如，炼钢炉中的微机控 制系统，洲际弹道导弹的程序控制系统 等。
• 过程控制
终端条件
h(t f ) 0 v(t f ) 0
初始条件 h(0) h0 v ( 0) v 0 m ( 0) M F 约束条件 0 u (t )
0速度到地面
J m(t f ) 达到最大值
1.2 自动控制系统的基本结构： 四部分五个量
偏差 e 控制变量 u
• 压力控制系统 • 位置控制系统 •
按系统性能分
• 线性系统 • 非线性系统 • 连续系统 • 离散系统 • 定常系统
• 时变系统 • 确定性系统 • 不确定性系统
• 恒值控制系统
按参据量变化规律分
• 随动系统 • 程序控制系统
1-4 典型控制系统(控制方式)
恒值系统：
也称镇定系统。输出量以一定的精度等于 给定值，而给定值一般不变化或变化很缓慢， 扰动可随时变化的系统称为恒值系统，在生产 过程中，这类系统非常多。例如，冶金部门的 恒温系统，石油部门的恒压系统等。
闭环控制:
是指控制器与控制对象之间既有顺向
作用有反向联系的控制过程。
特点: 输出影响输入，所以能削弱或抑制干 扰；低精度元件可组成高精度系统；因为 可能发生超调，振荡，所以稳定性很重要
瓦特(James wat)发明的飞球调节器，控制蒸汽机的转速 （1769年）
神舟 六号回收 过程的： 测控技术