随动控制系统

合集下载

自动控制原理课程设计-火炮跟踪随动控制系统-精品

课程设计名称：自动控制原理课程设计题目：火炮跟踪随动控制系统专业：班级：姓名：学号：课程设计任务书一、设计题目：车载武器随动系统设计二、设计任务：设计一个随动系统，使其发射端口在要求的精度和时间X围内跟踪目标.三、设计计划：1.查阅相关资料2.确定设计方案3.进展设计并定稿四、设计要求：要求设计的随动系统在跟踪过程有足够的稳定性与快速性指导教师：徐建华教研室主任：徐建华时间：2011年12月9 日中国矿业大学某某学院课程设计成绩评定表摘要随动控制系统又名伺服控制系统。

其参考输入是变化规律未知的任意时间函数。

随动控制系统的任务是使被控量按同样规律变化并与输入信号的误差保持在规定X围内。

这种系统在军事上应用最为普遍.如导弹发射架控制系统，雷达天线控制系统等。

其特点是输入为未知。

本文对一个随动系统进展研究，在准确把握研究的方向根底上，始终以系统的高运行性能为目标，在控制系统的稳定性，快速性，准确性这三者之间的固有矛盾中寻找最优的平衡点。

通过建立模型，元件确定，参数分析，串联校正四大模块，整合自动控制理论的各个知识点，包含了经典控制理论的大局部内容，知识点相互穿插，严密联系，并有机结合成一篇完整的论文。

目录一系统设计的步骤――――――――――――――――――――――――― 1 1.1 设计方案―――――――――――――――――――――――――――1―――――――――――――――――――― 1 ――――――――――――――――――――――――11.2 系统的方框图与开环传函――――――――――――――――――――52.1系统方框图――――――――――――――――――――――――――52.2系统开环传函―――――――――――――――――――――――――61.3 火炮系统的工作过程――――――――――――――――――――――6 1.4 性能指标确实定――――――――――――――――――――――――6 二控制系统方案和主要元部件的选择―――――――――――――――――72.1 系统方案―――――――――――――――――――――――――――7 2.2 元部件选择――――――――――――――――――――――――――7 三开环增益和静态误差计算―――――――――――――――――――――83.1 系统无测速反响――――――――――――――――――――――――8 3.2 系统参加测速反响―――――――――――――――――――――――8――――――――――――――――――――――――9 ――――――――――――――――――――――――9 ―――――――――――――――――――――――――10 3.3 静态误差的计算――――――――――――――――――――――――11 四动态分析和校正装置的设计――――――――――――――――――――13 五结论――――――――――――――――――――――――――――――15 六设计体会――――――――――――――――――――――――――――16 七参考文献――――――――――――――――――――――――――――17一系统设计的步骤1.1设计方案(1)控制任务：控制火炮跟踪目标，确定目标位置,适时开炮击中目标。

自动控制原理课程设计——位置随动系统

自动控制原理课程设计——位置随动系统
在工业自动化领域，位置随动系统扮演着重要的角色。

它能够使驱动装置根据指令精确地移动到指定位置，并保持稳定。

位置随动系统的核心是自动控制系统，该系统通过反馈机制实时监测和调整驱动装置的位置。

在位置随动系统中，通常采用步进电机或伺服电机作为驱动装置。

这些电机能够根据控制系统的指令精确地转动一定的角度，从而实现位置的精确控制。

为了确保系统的稳定性，通常会采用闭环控制，即通过位置传感器实时监测电机的位置，并将位置信息反馈给控制系统。

在自动控制原理课程设计中，学生需要了解并掌握位置随动系统的基本原理、组成和实现方法。

学生需要自行设计并实现一个简单的位置随动系统，通过实验验证系统的性能和稳定性。

在设计过程中，学生需要考虑系统的硬件组成、控制算法的选择和实现、传感器选择和校准、系统调试和优化等方面的问题。

学生需要通过理论分析和实验验证相结合的方法，不断优化和完善系统设计。

通过这个课程设计，学生可以深入了解自动控制原理在实际应用中的重要性，提高自己的动手能力和解决问题的能力。

同时，这个课程设计也可以为学生未来的学习和工作打下坚实的基础。

随动系统控制原理

随动系统控制原理随动系统控制原理是指一种自动控制系统，其目的是根据外部输入信号或反馈信号，使系统的输出能够追随或响应这些信号的变化。

随动系统广泛应用于工业控制、航空航天、自动化生产等领域，能够实现对复杂系统的高效控制。

随动系统的控制原理主要包括以下几个方面：1. 反馈控制：随动系统通过传感器获取系统的输出信号，并将其与期望值或输入信号进行比较，从而实现反馈控制。

反馈控制可以使系统具有自适应能力，能够根据外部条件的变化及时调整系统的输出。

2. 控制算法：随动系统的控制算法是实现系统控制的核心部分，常见的控制算法包括比例控制、积分控制、微分控制以及PID控制等。

这些控制算法能够根据系统的特性和要求，对系统的输出进行精确调节和控制。

3. 系统建模：在设计随动系统控制器之前，需要对系统进行建模分析，包括系统的动态特性、传递函数、稳定性等。

通过系统建模可以更好地了解系统的工作原理，为控制器的设计提供参考依据。

4. 稳定性分析：随动系统的稳定性是系统控制的重要指标，稳定的系统能够在外部干扰的情况下保持稳定的输出。

通过稳定性分析可以评估系统的控制性能，避免系统出现不稳定的情况。

5. 实时性要求：随动系统控制原理要求系统能够实时响应外部信号的变化，保持系统的稳定性和准确性。

因此，控制系统的响应速度和实时性是设计控制器时需要考虑的重要因素。

综上所述，随动系统控制原理是一种重要的控制方法，通过合理的控制算法和反馈控制实现系统的自动控制和调节。

掌握随动系统控制原理，能够提高系统的控制性能，实现系统的高效运行和稳定控制。

在实际应用中，随动系统控制原理被广泛应用于各个领域，为工程技术的发展和自动化生产的实现提供了重要的技术支持。

随动控制系统的定义

随动控制系统的定义随动控制系统（Servomechanisms）是指一种能够根据外部输入信号进行自动调整的反馈控制系统，通俗地说，就是一种能够自我调整的控制系统。

随动控制系统通常用于自动化、航空等领域，其主要作用是对于给定的输入信号进行处理，从而使输出信号实现最优的控制。

随动控制系统的主要组成部分包括输入信号、执行机构、测量元件和控制器。

输入信号是待处理的信号，随动系统通过执行机构将输入信号转化为输出信号，测量元件用来测量输出信号的值，控制器则根据测量元件获得的反馈信号来自动调整执行机构的工作状态，以期达到预定的输出信号。

随动控制系统的工作原理基于反馈控制理论，即随动控制系统能够通过反馈来实现系统的自我调整。

在随动控制系统中，反馈信号用来测量系统当前状态与期望状态之间的偏差，控制器根据这个反馈信号来调整执行机构的行动，使输出信号不断逼近期望状态，实现控制目标。

随动控制系统具有许多优势。

首先，它能够自动调整系统的反应特性，使得控制系统具有更好的可靠性和稳定性；其次，它能够对于外部输入信号作出快速、准确的响应；最后，它还能够通过反馈机制来纠正系统出现的误差，提高控制精度和性能。

随着现代科学技术的不断发展，随动控制系统已经被广泛应用于各个领域，尤其是在航空、航天、机器人等高科技领域中。

例如，随动控制系统被用于自动驾驶汽车、自动驾驶无人机、机器人软件等方面。

在未来的日子里，随动控制系统将会有更广泛的应用，带来更多的创新和发展。

总之，随动控制系统是一种能够自我调整的反馈控制系统，它具有许多优势，在各个领域中均有广泛应用。

未来，随动控制系统将对于我们的生产和生活产生越来越大的影响。

化工自动化及仪表-16-总复习题_(兼答案版)

习题一、填空题：1．干扰是指除操作变量以外，作用于对象并引起被控变量变化的一切因素；2．被控对象是指需要实现控制的设备、机器或生产过程，称为对象。

3．被控变量是指对象内要求保持给定数值的工艺变量称为被控变量。

4．工艺变量通常分为直接变量，间接变量，安全变量三大类；5．直接变量是指和生产过程有着密切关系、或者说存在直接关系的，它的改变决定着产品的质量和数量。

6．间接变量是指和生产过程没有直接关系，并不直接决定着产品的数量和质量。

；7．安全变量是指既和生产过程没有直接的关系，同时也不存在间接关系，但它们影响着生产的安全性。

8．给定值是被控变量的预定值称为给定值。

它反映的是工艺过程的具体要求。

9．操作变量是指受到控制装置操纵，用以使被控变量保持给定值的物料量或能量。

10．偏差偏差=实际值-给定值11．闭环控制系统通常包括定值控制系统，随动控制系统，程序控制系统；12．定值控制系统是指被控变量的给定值恒定不变。

13．随动控制系统是指给定值不断变化，而且变化是随机的。

14．程序控制系统是指给定值不断变化，但x=x(t)是已知的。

15．偏差产生的原因通常分为由于干扰导致实际值发生了变化：给定值发生了变；计量误差而引起的偏差。

三个方面。

16．闭环控制系统通常是由检测元件和变送器；比较机构；调节装置；执行器四个部分组成的。

17．检测元件和变送器的作用是把被控变量y（t）转化为测量值z（t），z（t）是统一标准信号；比较机构的作用是计算偏差e（t）；调节装置的作用是依据偏差的大小、正负，按照一定的规律给出调节作用；执行器的作用是接受调节器送来的信号p（t）,发出相关的信号，改变操作变量。

18．自动控制系统中流动的是信号流。

19．LC表示的是液位控制器；L是指液位；C是指控制。

20．自动控制系统的静态是指被控变量y（t）不随时间而变化的平衡状态称为系统的“静态”；动态是指被控变量y（t）随时间而变化的平衡状态称为系统的“动态”；过渡过程是指调节系统在受到外作用下，从一个平衡状态进入到新的平衡状态的整个过程称为控制系统的过渡过程；21．干扰的理想形式有阶跃扰动，斜坡扰动，正弦波扰动，脉冲扰动；22．过渡过程的主要形式有非周期衰减过程，又叫单调过程，衰减振荡过程，等幅振荡过程，发散振荡过程；23．定值控制系统衰减比通常规定在4：1 范围内；随动控制系统衰减比通常规定在10：1 范围内；24．过渡过程的品质指标有衰减比，振荡周期或频率，余差，最大偏差或超调量；过渡时间。

自动控制原理课程设计-火炮跟踪随动控制系统

课程设计名称：自动控制原理课程设计题目：火炮跟踪随动控制系统课程设计任务书一、设计题目：车载武器随动系统设计二、设计任务：设计一个随动系统，使其发射端口在要求的精度和时间范围内跟踪目标.三、设计计划：1.查阅相关资料2.确定设计方案3.进行设计并定稿四、设计要求：要求设计的随动系统在跟踪过程有足够的稳定性与快速性课程设计成绩评定表摘要随动控制系统又名伺服控制系统。

其参考输入是变化规律未知的任意时间函数。

随动控制系统的任务是使被控量按同样规律变化并与输入信号的误差保持在规定范围内。

这种系统在军事上应用最为普遍.如导弹发射架控制系统，雷达天线控制系统等。

其特点是输入为未知。

本文对一个随动系统进行研究，在准确把握研究的方向基础上，始终以系统的高运行性能为目标，在控制系统的稳定性，快速性，准确性这三者之间的固有矛盾中寻找最佳的平衡点。

通过建立模型，元件确定，参数分析，串联校正四大模块，整合自动控制理论的各个知识点，包含了经典控制理论的大部分内容，知识点相互穿插，紧密联系，并有机结合成一篇完整的论文。

目录一系统设计的步骤――――――――――――――――――――――――― 1 1.1 设计方案―――――――――――――――――――――――――――11.1.1 控制系统的基本组成――――――――――――――――――――11.1.2 系统的构造――――――――――――――――――――――――11.2 系统的方框图及开环传函――――――――――――――――――――52.1系统方框图――――――――――――――――――――――――――52.2系统开环传函―――――――――――――――――――――――――6 1.3 火炮系统的工作过程――――――――――――――――――――――6 1.4 性能指标的确定――――――――――――――――――――――――6 二控制系统方案和主要元部件的选择―――――――――――――――――7 2.1 系统方案―――――――――――――――――――――――――――7 2.2 元部件选择――――――――――――――――――――――――――7 三开环增益和静态误差计算―――――――――――――――――――――83.1 系统无测速反馈――――――――――――――――――――――――8 3.2 系统加入测速反馈―――――――――――――――――――――――83.2.1劳斯判据分析――――――――――――――――――――――――93.2.1 根轨迹分析――――――――――――――――――――――――93.2.3频域分析―――――――――――――――――――――――――10 3.3 静态误差的计算――――――――――――――――――――――――11 四动态分析和校正装置的设计――――――――――――――――――――13 五结论――――――――――――――――――――――――――――――15 六设计体会――――――――――――――――――――――――――――16 七参考文献――――――――――――――――――――――――――――17一系统设计的步骤1.1设计方案1.1.1 控制系统的基本组成:(1)控制任务：控制火炮跟踪目标，确定目标位置,适时开炮击中目标。

自动控制系统的分类

自动控制系统的分类常用的自动控制系统分类方法如下。

1．按控制原理的不同自动控制系统分为开环控制系统和闭环控制系统。

1）开环控制系统在开环控制系统中，系统输出只受输入的控制，控制精度和抑制干扰的特性都比较差。

开环控制系统中，基于按时序进行逻辑控制的称为顺序控制系统，由顺序控制装置、检测元件、执行机构和被控工业对象所组成。

主要应用于机械、化工、物料装卸运输等过程的控制及机械手和生产自动线。

2）闭环控制系统闭环控制系统是建立在反馈原理基础之上的，利用输出量同期望值的偏差对系统进行控制，可获得比较好的控制性能。

闭环控制系统又称反馈控制系统。

2．按给定信号（输入量）的变化规律分类自动控制系统可分为恒值控制系统、随动控制系统和程序控制系统。

1）恒值控制系统若系统输入量为一定值，要求系统的输出量也保持恒定，此类系统称为恒值控制系统。

这类控制系统的任务是保证在扰动作用下被控量始终保持在给定值上，在生产过程中的恒转速控制、恒温控制、恒压控制、恒流量控制、恒液位高度控制等大量的控制系统都属于这一类系统。

对于恒值控制系统，着重研究各种扰动对输出量的影响，以及如何抑制扰动对输出量的影响，使输出量保持在预期值上。

恒值控制系统又称为自动调节系统，其主要特征是给定量不变。

2）随动控制系统给定值按未知时间函数变化，要求输出跟随给定值的变化而变化，如跟踪卫星的雷达天线系统。

随动系统的输入信号是一个随时间任意变化的函数（事先无法预测其变化规律），系统的任务是在存在扰动的情况下，保证输出量以一定的精度跟随输入信号的变化而变化。

在这种系统中，输出量通常是机械位移、速度或加速度。

随动系统中，若给定量变化是任意的，则称为自动跟踪系统或伺服系统，研究的重点是系统输出量跟随输入量的准确性和快速性。

随动系统在工业、交通和国防等部门有着极为广泛的应用，如机床的自动控制、舰船的操舵系统、火炮控制系统及雷达导航系统等。

3）程序控制系统若系统的输入量按一定的时间函数变化，但其变化规律是预先知道和确定的，给定值按一定时间函数变化，要求输出量与给定量的变化规律相同，此类系统称为程序控制系统。

随动控制系统的定义

随动控制系统的定义一、引言随动控制系统是一种基于反馈原理和自动调节机制的控制系统，它能根据被控对象的状态和环境变化，实时调整控制器的输出，以实现对被控对象的精确控制。

在工业、军事、航天等领域都有广泛的应用。

二、随动控制系统的特点随动控制系统具备以下几个特点：1. 实时性随动控制系统需要实时获取被控对象的反馈信息，并根据反馈信息进行实时调整控制器的输出。

这要求系统具备较高的响应速度和计算能力。

2. 精确性随动控制系统的目标是实现对被控对象的精确控制。

它需要具备较高的控制精度，并能够应对各种干扰和误差，保证控制效果的稳定性和准确性。

3. 自适应性随动控制系统要能够自适应不同的工作环境和参数变化。

它需要能够根据环境的变化自动调节控制策略和参数，以实现最佳控制效果。

4. 鲁棒性随动控制系统需要具备较好的鲁棒性，即对被控对象参数变化、干扰和噪声等因素的鲁棒性。

它需要能够在各种不确定因素的影响下依然能够保持较好的控制性能。

三、随动控制系统的组成随动控制系统由以下几个主要组成部分构成：传感器用于将被控对象的状态转换为电信号或数字信号，以便输入到控制器进行处理。

传感器的选择和性能直接影响到系统对被控对象状态的感知精度。

2. 控制器控制器是随动控制系统的核心部分，它根据传感器提供的反馈信息和设定的控制目标，计算出控制信号，通过执行机构对被控对象进行控制。

3. 执行机构执行机构接收控制器的控制信号，并将其转化为机械运动或其他形式的控制行为，对被控对象进行实际控制。

4. 反馈回路反馈回路将执行机构输出的控制效果反馈给控制器，用于系统对控制器输出进行实时调节，以实现对被控对象的精确控制。

5. 通信接口通信接口用于传输反馈信息、控制信号和其他辅助信息。

它可以是有线或无线的方式，如串口、以太网、无线电等。

四、随动控制系统的应用随动控制系统广泛应用于各个领域，特别是在以下几个方面具有重要应用价值：1. 工业自动化随动控制系统在工业自动化领域中被广泛应用，如机器人控制、智能制造、自动化生产线等。

经典随动控制系统

经典控制系统——随动控制系统设计1，概述控制技术的发展使随动系统广泛地应用于军事工业和民用工业，随动系统是一种带反馈控制的动态系统。

在这种系统中输出量一般是机械量，例如：位移，速度或者加速度等等。

反馈装置将输出量变换成与输入量相同的信号，然后进行比较得出偏差。

系统是按照偏差的性质进行控制的，控制的结果是减少或消除偏差，使系统的输出量准确地跟踪或复现输入量的变化。

系统中的给定量和被控制量一样都是位移（或代表位移的电量），可以是角位移，也可以是直线位移。

根据位置给定信号和位置反馈反馈信号以及两个信号的综合比较来分类，可分成模拟式随动系统和数字式随动系统。

由于随动系统的输出量是一种机械量，故其输出常常以机械轴的运动形式表示出来。

该机械轴称为输出轴。

通常输出轴带动较大的机械负荷而运动，在随动系统中，如果被控量是机械位置或其导数时，这类系统称之为伺服系统。

位置随动系统的应用例子如:(1)机械加工过程中机床的定位控制和加工轨迹控制是位置随动系统的典型实例(2)冶金工业中轧刚机压下装置以及其它辅助设备的控制在轧制钢材的过程中，必须使上、下轧辊之间的距离能按工艺要求自动调整；焊接有缝钢管或钢板；要求焊机头能准确地对正焊缝的控制。

(3)仪表工业中各种记录仪的笔架控制，如温度记录仪、计算机外部设备中的x-y记录仪，各种绘图机以及计算机磁盘驱动器的磁头定位控制。

(4)制造大规模集成电路所需要的制图机、分布重复照相机和光刻机，机器人或机械手的动作控制等。

(5)火炮群跟踪雷达天线或电子望远镜瞄准目标的控制:舰船上的自动探舱装置使位于船体尾部的舱叶的偏角模仿复制位于驾驶室的操作手轮的偏转角,以便按照航向要求来操纵船舶的航向:陀螺仪惯性导航系统,各类飞行器的姿态控制等,也都是位置随动系统的具体应用。

2结构原理位置随动系统是一种位置反馈控制系统,因此,一定具有位置指令和位置反馈的检测装置，通过位置指令装置将希望的位移转换成具有一定精度的电量，利用位置反馈装置随时检测得到的偏差信号放大以后，控制执行电机向消除偏差的方向旋转，直到达到一定的精度为止。

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

过程控制系统基本概念(讲座20)

4
图 4 温度控制系统过渡过程曲线解：最大偏差 A＝230-200＝30℃ 余差 C＝205-200＝５℃
由图上可以看出，第一个波峰值 B＝230-205＝25℃，第二个波峰值 B′＝210－205＝5℃，故衰减比应为 B:B′＝25:5＝5:1。振荡周期为同向两波峰之间的时间间隔，故周期 T＝20-5＝15（min）分析：过渡时间与规定的被控变量限制范围大小有关，假定被控变量进入额定值的±2％，就可以认为过渡过程已经结束，那么限制范围为 200×（±2％）＝±4℃，这时，可在新稳态值（205℃）两侧以宽度为±４℃画一区域，上图中以画有阴影线的区域表示，只要被控变量进入这一区域且不再越出，过滤过程就可以认为已经结束。因此，从图 4 可以看出，过渡时间为 22min。 4、影响控制系统过渡过程品质的主要因素一个自动控制系统可以概括成两大部分，即工艺过程部分（被控对象）和自动化装置部分。前者指与该自动控制系统有关的部分。后者指为实现自动控制所必需的自动化仪表设备，通常包括测量与变送装置、控制器和执行器等三部分。对于一个自动控制系统，过渡过程品质的好坏，在很大程度上决定于对象的性质。例如在前所述的温度控制系统中，属于对象性质的主要因素有：换热器的负荷大小，换热器的结构、尺寸、材质等，换热器内的换热情况、散热情况及结垢程度等。不同自动化系统要具体分析。 5、工艺管道及控制流程图工艺流程和控制方案的确定后，根据工艺设计给出的流程图，按其流程顺序标注出相应的测量点、控制点、控制系统及自动信号与联锁保护系统等，便成了工艺管道及控制流程图（PID 图）。 6、自动控制系统的基本组成及方块图液位自动控制的方块图为例
副变量类型温度压力流量液位
副控制器比例度 δ2／％ 20 ～60 30 ～70 40 ～80 20 ～80

随动系统控制原理

随动系统控制原理全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：随动系统控制原理是控制工程领域最基础、最重要的内容之一，随动系统是一种使用反馈机制的动态控制系统，在自动控制系统中有着广泛的应用。

它可以自动地对系统的输出信号与期望的目标信号进行比较，并根据误差的大小和方向来调整控制输入，使系统实现稳定的控制。

随动系统的设计和调整是控制工程师必须掌握的基本技能之一。

随动系统的控制原理是建立在控制系统理论的基础上的，控制系统理论是研究如何设计和实现系统在给定时间内达到特定输出的方法和技术。

在实际工程应用中，随动系统控制原理被广泛应用于飞行控制、导弹制导、工业生产、机器人控制等领域。

随动系统的核心是反馈控制，反馈控制是一种自动控制系统的设计方法，通过将系统的输出信号反馈到控制器中，根据反馈信号来调整控制输入，使系统能够更好地适应外部环境的变化和内部干扰的影响。

在随动系统中，反馈控制可以有效地减小系统误差，提高系统的稳定性、鲁棒性和鲁棒性。

随动系统控制原理的关键是设计合适的控制器，控制器是控制系统中最重要的组成部分之一，控制器的设计直接决定了系统的性能和稳定性。

常见的控制器包括比例积分微分PID控制器、模糊控制器、神经网络控制器等。

不同类型的控制器适用于不同的控制对象和控制要求，控制工程师需要根据实际情况选择合适的控制器。

随动系统的控制原理还涉及到系统模型的建立和参数辨识，系统模型是描述系统行为的数学模型，通过系统模型可以分析系统的动态特性和稳定性。

参数辨识是确定系统模型中未知参数的过程，是随动系统控制设计的基础。

控制工程师需要对系统的动态特性和稳定性进行深入了解，并通过系统实验和仿真来验证和优化设计方案。

随动系统控制原理还包括系统性能指标的评价和优化，系统性能指标是评价控制系统性能的重要指标，包括稳态误差、过渡过程、抗干扰能力、抗噪声能力等。

控制工程师需要根据系统性能指标来评价和优化控制系统设计，使系统能够更好地满足实际应用的要求。

随动系统控制原理-概述说明以及解释

随动系统控制原理-概述说明以及解释1.引言1.1 概述随动系统是一种可以根据外界变化自动调整其输出以实现特定目标的系统。

它根据传感器获得的反馈信号来调整自身的操作，使其能够实时响应和适应环境的变化。

随动系统的控制原理是这种系统能够实现自动调节的基础，它涉及传感器、执行器、控制算法等多个方面。

随动系统的控制原理的核心思想是通过不断收集来自传感器的信息，并运用控制算法实时地对系统进行调节，以使系统的输出能够达到预期的目标。

控制原理需要建立良好的反馈闭环，在实时监测和调整的过程中保持系统的稳定性和可靠性。

随动系统的控制原理与传统的开环控制系统相比具有很大的优势。

传统的开环控制系统仅仅根据输入信号进行运算，无法根据系统的实际输出进行调节，容易受到外界干扰的影响。

而随动系统利用反馈信号实时调整操作，能够更好地适应外界的变化，并且具有较高的鲁棒性和可靠性。

在实际应用中，随动系统的控制原理可以广泛应用于各种领域，例如飞行器的飞行控制、机器人的运动控制、医疗设备的工作调节等。

通过精确的控制原理，随动系统可以实现自主导航、自动追踪和自动调节等功能，提高系统的性能和效率。

本文将重点介绍随动系统的控制原理，包括随动系统的基本概念、控制原理的关键要素和算法、控制系统的设计与实现等方面内容。

通过深入了解和掌握随动系统的控制原理，读者可以更好地理解和应用随动系统，为实际工程和科研提供有力的支持。

1.2 文章结构文章结构部分的内容可以如下编写：文章结构：本文分为引言、正文和结论三个部分。

引言部分主要对随动系统控制原理的概述、文章结构和目的进行介绍。

正文部分包括随动系统的基本概念和随动系统的控制原理两个小节。

在随动系统的基本概念部分，将介绍随动系统的定义、特点和应用领域。

在随动系统的控制原理部分，将详细讲解随动系统的控制原理、工作原理以及相关的数学模型和算法。

通过对随动系统的控制原理的系统分析和阐述，读者将能够深入了解随动系统的运作机制和控制方法。

随动控制系统的例子

随动控制系统的例子
1. 你知道空调温度自动调节系统吗？这就是随动控制系统的一个典型例子呀！它就像是一个贴心的小助手，时刻感知着室内温度的变化，然后自动调整，让你始终处在舒适的环境中，多棒啊！
2. 汽车的自动驾驶系统不也是嘛！它可以根据路况自动控制速度和方向，这不就像有个经验丰富的老司机在帮你开车一样吗？这随动控制系统可真厉害！
3. 还有那舞台灯光的控制系统呀！它根据节目需要随时变化灯光效果，就如同魔法一般，给观众带来无与伦比的视觉享受，这可真是随动控制系统的神奇之处呢！
4. 想想看，电饭煲的自动保温功能也是呀！当饭煮好后，它能自动保持适宜的温度，是不是就像有个细心的人在照顾你的饮食呢，这可多亏了随动控制系统呢！
5. 咱们常用的智能洗衣机也有它呢！可以根据衣物的重量和脏污程度自动调整洗涤时间和强度，这不就如同有个专业的洗衣师傅在帮你打理衣服嘛，随动控制系统真牛！
6. 游乐园里的那些游乐设施的控制系统也是哦！能够根据设定自动运行，给游客带来刺激和欢乐，简直就像为大家创造快乐的精灵，随动控制系统太有意思啦！
7. 家里的智能窗帘系统也是随动控制系统呀！它可以根据光线自动开合，哎呀，就像个聪明的小精灵在帮你管理窗帘一样呢，真让人喜欢！
8. 工业生产中的一些自动控制系统也是呢，它们精准地控制着各种参数，使得生产高效又稳定，这不就是随动控制系统在默默贡献力量嘛！总之，随动控制系统真是无处不在，给我们的生活带来了太多的便利和惊喜！。

过程控制总题库简答

1．简述PID 调节器c K 、i T 和d T 的作用是什么答案：在PID 调节器中,c K 越大,表示调节作用越强,i T 值越大,表示积分作用减弱,d T 值越大表示微分作用增强;2．有一流量调节系统,信号传输管线很长,因此,系统产生较大的传送滞后;有人设想给调节器后加微分器来改善系统特性,试问这种设想合理否为什么若不合理,应采取什么措施合理答案：这种设想不合理,因为信号传送滞后是纯滞后,而微分作用不能克服纯滞后;解决这一问题合理的措施是采用1：1继动器加在信号传输线之间,以增大信号流速,从而减小传输滞后,改善系统特性;3．利用微分作用来克服控制系统的信号传递滞后的设想是否合理与正确答案：这种设想不合理,因为信号传送滞后是纯滞后,而微分作用不能克服纯滞后;合理的措施是采用1：1继动器加在信号传输线之间,以增大信号流速,从而减小传输滞后,改善系统特性;4．通常在什么场合下选用比例P,比例积 PI,比例积分微分PID 调节规律答案：比例调节规律适用于负载变化较小,纯滞后不太大而工艺要求不高又允许有余差的调节系统;比例积分调节规律适用于对象调节通道时间常数较小,系统负载变化不大需要消除干扰引起的余差,纯滞后不大时间常数不是太大而被调参数不允许与给定值有偏差的调节系统;比例积分调节规律适用于容量滞后较大,纯滞后不太大,不允许有余差的对象;5．简述热电偶温度计组成部分及各部件的功能;本题每写出1个组成部分得1分,每写出1个组成部分功能得1分答案：热电偶温度计的基本组成部分有：热电偶、测量仪表、连接热电偶和测量仪表的导线;如下图所示图题42热电偶是系统中的测温元件,测量仪表是用来检测热电偶产生的热电势信号的,可以采用动圈式仪表或电位差计,导线用来连接热电偶与测量仪表;为了提高测量精度,一般都要采用补偿导线和考虑冷端温度补偿;6．串级控制系统有哪些特点主要使用在哪些场合答案：串级控制系统的主要特点为：每写出1个应用场合的得2分a)在系统结构上,它是由两个串接工作的控制器构成的双闭环控制系统； b)系统的目的在于通过设置副变量来提高对主变量的控制质量； c)由于副回路的存在,对进入副回路的干扰有超前控制的作用,因而减少了干扰对主变量的影响； d) 系统对负荷改变时有一定的自适应能力;串级控制系统主要应用于：对象的滞后和时间常数很大、干扰作用强而频繁、负荷变化大、对控制质量要求较高的场合;7．简述建立对象的数学模型两种主要方法:每写出1 种方法的得2分答案：一是机理分析法：机理分析法是通过对对象内部运动机理的分析,根据对象中物理或化学变化的规律比如三大守恒定律等,在忽略一些次要因素或做出一些近似处理后推导出的对象特性方程;通过这种方法得到的数学模型称之为机理模型,它们的表现形式往往是微分方程或代数方程;二是实验测取法：实验测取法是在所要研究的对象上,人为施加一定的输入作用,然后,用仪器测取并记录表征对象特性的物理量随时间变化的规律,即得到一系列实验数据或实验曲线;然后对这些数据或曲线进行必要的数据处理,求取对象的特性参数,进而得到对象的数学模型;8．复合前馈控制中的两种典型形式是什么4答案：前馈-反馈控制和前馈-串级控制;9．热电偶有哪几种冷端补偿方法6答案：a)冷端温度冰浴法b)计算修正法c)补偿电桥法10．写出任意三种常用的控制器参数整定方法6答案：a)经验法b)稳定边界法c)衰减曲线法d)响应曲线法e)衰减频率特性法答出其中任意三种者得6分,每答出1种得2 分11．简述大时延控制系统Smith预估补偿方案的特点;答案：Smith预估补偿方案的特点是预估出过程在基本扰动下的动态特性,然后由预估器进行补偿,力图使被延迟了时间的被调量超前反映到控制器,使控制器提前动作,从而明显的减小超调量和加速调节过程,改善控制系统的品质;12．简述什么是有自衡能力的被控对象;答案：当被控对象受到干扰作用,平衡状态被破坏后,不需要外加控制作用,能依靠自身达到新的平衡状态的能力称为有自衡能力,这种对象称为有自衡能力的被控对象;13．前馈控制适用于什么场合答案：前馈控制是按扰动而进行控制的,因此,前馈控制常用于的场合：a)一是扰动必须可测,否则无法实施控制；b)二是必须经常有比较显着和比较频繁的扰动,否则无此必要;c)三是存在对被控参数影响较大且不易直接控制的扰动;14．分别说明比例、积分、微分控制对控制系统的作用;答案：比例控制影响系统的动态特性和系统的稳定性；积分控制的作用是可以消除系统余差；微分控制可以提高系统的响应速度,克服对象容量滞后的影响;15．前馈控制适用于什么样的场合前馈控制是按扰动而进行控制的,因此,前馈控制常用于以下场合：1 扰动必须是可测的,否则无法实施控制；2 必须经常有比较明显和频繁的扰动,否则没有必要；3 存在对被控参数较大而且不易直接控制的扰动;16．为什么前馈控制常与反馈控制构成前馈—反馈控制系统答案：前馈控制是一种补偿控制;一般来讲,前馈控制无法全部补偿扰动对被控变量所产生的影响;因此,单纯的前馈控制系统在应用中就会带来一定的局限性;为克服这一弊端,前馈控制常与反馈控制联用,构成前馈—反馈控制系统;对最主要的、显着的、频繁的无法直接控制的扰动,由前馈来进行补偿控制；对无法完全补偿的扰动影响,由反馈控制根据其对被控变量所产生的偏差大小来进行控制;17．控制器的正反作用是如何确定的1．闭环控制系统分为几种类型每种代表什么含义 p8答：1定值控制系统,就是系统被控量的给定值保持在规定值不变或在小范围附近不变;2程序控制系统,是被控量的给定值按预定的时间程序变化工作;3随动控制系统,是一种被控量的给定值随时间任意变化的控制系统;2．简述被控过程特性的实验测取法; p17答：对某些非线性因素,在数学上无法或难以推导,则要通过实验测量并进行关系近似与假设,这种通过试验来获取数学模型的方法称为被控过程的实验测取法;3.简述热电偶“中间导体”定律; p36答: 在热电偶测温回路中接入第三导体时,只要接入第三导体的两个接点温度相同,回路总电动势值不变;4．一个单回路控制系统主要由哪几个环节组成其中检测元件及变送器、调节器、执行器各起什么作用答：一个单回路控制系统主要由测量元件、变送器、调节器、调节阀、和被控过程等环节组成; p6检测元件：感受工艺变量的变化并转换成特定信号; p变送器：将被测的各种参数变换成统一标准信号DC 4~20mA或DC 1~5V的仪表,其输出送显示仪表或调节器; p42调节器：接受变送器或转换器的DC 1~5V或DC 4~20mA测量信号为输入信号,与D C 1~5V或DC 4~20mA给定信号进行比较,并对其偏差进行PID运算,输出DC 4~20m A标准统一信号; p74执行器：接受调节器输出的控制信号,并转换成直线位移或角位移,来改变阀芯与阀座间的流通截面积以控制流入或流出被控过程的流体介质的流量; p112 5．为什么热电偶测温时,一般都要采用补偿导线 p36答：由热电耦测温原理可知,只有当热电耦温度不变时,热电势才是被测温度的单值函数,所以在测温过程中必须保持冷端温度恒定;可是热电耦长度有限,其冷端会受到环境温度的影响而不断变化,为了使热电耦冷端温度保持恒定,则采用补偿导线;1.简单控制系统的组成,各部位的作用是什么解答：简单控制系统由检测变送装置、控制器、执行器及被控对象组成;检测变送装置的作用是检测被控变量的数值并将其转换为一种特定输出信号;控制器的作用是接受检测装置送来的信号,与给定值相比较得出偏差,并按某种运算规律算出结果送往执行器;执行器能自动地根据控制器送来的控制信号来改变操纵变量的数值,以达到控制被控变量的目的;被控对象是指需要控制其工艺参数的生产设备或装置2.什么是对象数学模型,获取模型的方法有哪些答：对对象特性的数学描述就叫数学模型;机理建模和实验建模系统辨识与参数估计;解析法和实验辨识法机理建模：由一般到特殊的推理演绎方法,对已知结构、参数的物理系统运用相应的物理定律或定理,根据对象或生产过程的内部机理,经过合理的分析简化而建立起描述系统各物理量动静态性能的数学模型;实验建模步骤：1确定输入变量与输出变量信号；2测试；3对数据进行回归分析;3.简述被控量与操纵量的选择原则;.答：一、1被控量的选择原则:①必须尽可能选择表征生产过程的质量指标作为被控变量;②当没有合适的质量指标时,应选择与质量指标由单质对应关系的间接指标作为被控量;③间接指标必须有足够的灵敏度;④被控变量的选择还应考虑工艺过程的合理性及所用测量仪表的性能、价格等因素.2操纵变量选择的原则①操纵变量应是控制通道放大系数K0较大者;②应使扰动通道的时间常数越大越好,而控制通道的时间常数适当小一些;③控制通道纯滞后时间则越小越好,并尽量使扰动远离被控变量而靠近调节阀;④当广义过程的控制通道由几个一阶滞后环节组成时,要避免各个时间常数相等或相接近的情况;⑤工艺上的合理性和方便性;二、被控变量的正确选择是关系到系统能否达到预期控制效果的重要因素,它选择的一般原则是：1被控变量应能代表一定的工艺操作指标或是反映工艺操作状态重要变量；2被控变量应是工艺生产过程中经常变化,因而需要频繁加以控制的变量；3被控变量应尽可能选择工艺生产过程的直接控制指标,当无法获得直接控制指标信号,或其测量或传送滞后很大时,可选择与直接控制指标有单值对应关系的间接控制指标； 4被控变量应是能测量的,并具有较大灵敏度的变量；5被控变量应是独立可控的； 6应考虑工艺的合理性与经济性,以及国内外仪表生产的现状;操纵变量的选择应遵循原则1操纵变量应是工艺上允许加以控制的可控变量；2操纵变量应是对被控变量影响诸因素中比较灵敏的变量,即控制通道的放大系数要大一些,时间常数要小一些,纯滞后时间要尽量小；3操纵变量的选择还应考虑工艺的合理性和生产的经济性;三、被控变量选择的一般原则是：1) 直接参数法在尽可能的情况下,选择对产品的质量和产量、安全生产、经济运行等具有决定性作用,可直接测量的参数作为被控参数;2) 间接参数法当不能用直接参数作为被控变量时,应选择与直接参数有单值对应关系的间接变量作为被控参数;3) 被控变量必须具有足够的灵敏度和变化数值;4) 被控变量的选择必须考虑到工艺过程的合理性、经济性,以及国内外仪表生产的现状;操纵变量的选择应遵循原则1) 控制变量应具有可控性、工艺操作的合理性、经济性;2) 控制通道放大系数Ko 要适当大一些,时间常数To 要适当小一些,纯滞后时间越小越好;3) 干扰通道放大系数Kf 应尽可能小,时间常数Tf 要大一些,干扰作用点位置要远离被控量,即靠近执行器为好; 4) 过程本身若存在多个时间常数,应尽量设法使他们越错开越好;4. 模糊控制器的设计是否依赖被控对象的精确数学模型模糊控制器的设计不依赖被控对象的精确数学模型;5. 某电动比例调节环器的测量范围为100~200 ℃,其输出为4~20mA.当测得电流为16mA,温度问多少度416420100200-=--T T=175C ︒ 6. 设置均匀控制系统的目的和其特点是什么目的是:对表征前后设备供求矛盾的两个变量均匀协调,统筹兼顾.特点是:表征前后供求矛盾的两个变量都应该是缓慢变化的;前后互相联系又互相矛盾的两个变量都应保持在工艺操作所允许的范围内.把比例度和积分时间都整定得比较大,控制作用弱,从而达到均匀控制的目的使前后设备在物料供求上相互均匀、协调7.为什么采用前馈--反馈复合系统将能较大地改善系统的控制品质利用了前馈调节的及时性和反馈调节的静态准确性;前馈控制和反馈控制各有什么特点为什么采用前馈-反馈复合系统将能较大地改善系统的控制品质答:前馈控制的特点是:根据干扰工作;及时;精度不高,实施困难;只对某个干扰有克服作用.反馈的特点作用依据是偏差;不及时:精度高,实施方便,对所有干扰都有克服作用.由于两种控制方式优缺点互补,所以前馈-反馈复合系统将能较大地改善系统的控制品质.8.简述过程控制系统设计步骤;1熟悉和理解生产对控制系统的技术要求与性能指标2建立被控过程的数学模型3选择控制方案4过程控制装置选型5实验和仿真9.简述串级控制系统的特点;答：1、改善了被控过程的动态特性,提高了系统的工作频率2、对二次干扰有很强的克服能力;3、提高了对一次扰动的克服能力和对回路常数变化的自适应能力;串级控制系统的主要特点为：1在系统结构上,它是由两个串接工作的控制器构成的双闭环控制系统；2系统的目的在于通过设置副变量来提高对主变量的控制质量}3由于副回路的存在,对进入副回路的干扰有超前控制的作用,因而减少了干扰对主变量的影响；4系统对负荷改变时有一定的自适应能力;1串级控制系统由于副回路的存在,能够迅速克服进入副回路的扰动的影响;2串级控制系统由于副回路的存在,改善了对象的特性,提高了系统的工作频率; 3串级控制系统由于副回路的存在,使对象非线性特性线性化,提高了系统的自适应能力;4能够更精确控制操纵变量的流量.5可以实现灵活的操作方式选择串级控制系统有哪些主要特点为什么说串级控制系统能迅速克服进入副回路的扰动答案：串级控制系统的结构特点：由两个或两个以上的控制器串联连接,一个控制器的输出是另一个控制器的设定;由两个或两个以上的控制器、相应数量的检测变送器和一个执行器组成;当扰动进入副回路后,首先,副被控变量检测到扰动的影响,并通过副回路的定值控制作用,及时调节操纵变量,使副被控变量回复到副设定值,从而使扰动对主被控变量的影响减少;即副环回路对扰动进行粗调,主环回路对扰动进行细调;因此,串级控制系统能迅速克服进入副回路扰动的影响;特点：主控制器输出改变副控制器的设定值,故副回路构成的是随动系统,设定值是变化的;在串级控制系统中,由于引入了一个副回路,不仅能及早克服进入副回路的扰动,而且又能改善过程特性;副调节器具有“粗调”的作用,主调节器具有“细调”的作用,从而使其控制品质得到进一步提高;10.简述模糊控制器的设计步骤;错误!定义输入/输出变量错误!定义所有变量的模糊化条件错误!设计控制规则库错误!设计模糊推理结构错误!选择精确化策略11.控制规律是指控制器的输出信号与输入偏差信号之间的关系,控制器有哪些基本控制规律解答：基本控制规律：开关控制、比例控制、比例积分控制、比例微分控制和比例积分微分控制;试述过程控制系统中常用的控制规律及其特点;答：控制系统中常用的控制规律有比例P、比例积分PI、比例积分微分PID控制规律; 比例控制规律是控制器的输出信号与它的输入信号给定值与测量值的偏差成比例;它的特点是控制及时,克服干扰能力强,但在系统负荷变化后,控制结果有余差;比例积分控制规律是控制器的输出信号不仅与输入信号成比例,而且与输入信号对时间的积分成比例;它的特点是能够消除余差,但是积分控制作用比较缓慢、控制不及时;比例积分微分控制规律是在比例积分的基础上再加上微分作用,微分作用是控制器的输出与输入的变化速度成比例,它对克服对象的容量滞后有显着的效果;什么是调节器的控制规律基本控制规律有哪几种各有什么特点答：调节器的输出信号随着它的输入偏差信号变化的规律叫控制规律;基本控制规律有：①双位控制：输出不是最大,就是最小,只有两个位置;②比例控制：控制作用及时,有余差;③积分控制：具有消除余差的作用;④微分控制：具有超前调节的作用1、过程控制系统按其基本结构形式可分为几类其中闭环系统中按设定值的不同形式又可分为几种答：过程控制系统按其基本结构形式可分为闭环自动控制系统和开环自动控制系统;在闭环控制系统中,按照设定值的不同形式又可分为：1定值控制系统2随动控制系统3程序控制系统2、试述热电阻测温原理,常用热电阻的种类有哪些0R 各为多少答：热电阻温度计是利用金属导体的电阻值随温度变化而变化的特性来进行温度测量的,只要设法测出电阻值的变化,就可达到温度测量的目的;工业上常用的热电阻有：铂电阻,铜电阻;目前工业上使用的铂电阻有两种：一种是0R =10Ω；另外一种是0R =100Ω;工业上使用的铜电阻也有两种：一种是0R =50Ω；另一种是0R =100Ω;3、试述过程控制系统中常用的控制规律及其特点;答：控制系统中常用的控制规律有比例P 、比例积分PI 、比例积分微分PID 控制规律;比例控制规律是控制器的输出信号与它的输入信号给定值与测量值的偏差成比例;它的特点是控制及时,克服干扰能力强,但在系统负荷变化后,控制结果有余差;比例积分控制规律是控制器的输出信号不仅与输入信号成比例,而且与输入信号对时间的积分成比例;它的特点是能够消除余差,但是积分控制作用比较缓慢、控制不及时;比例积分微分控制规律是在比例积分的基础上再加上微分作用,微分作用是控制器的输出与输入的变化速度成比例,它对克服对象的容量滞后有显着的效果;4、何为控制阀的理想流量特性和工作流量特性常用的调节阀理想流量特性有哪些答：阀前后压差保持不变时的流量特性称为理想流量特性；在实际使用过程中,阀前后的压差会随阀的开度的变化而变化,此时的流量特性称为工作流量特性;常用的调节阀理想流量特性有：直线流量特性、等百分比对数流量特性、快开特性;5、控制器参数整定的任务是什么工程上常用的控制器参数整定有哪几种方法答：控制器参数整定的任务是：根据已定的控制方案,来确定控制器的最佳参数值包括比例度δ积分时间1T 微分时间D T ,以便使系统能获得好的控制质量;控制器参数的工程整定法主要有临界比例度法、衰减曲线法和经验凑试法等;6、什么是调节器的控制规律基本控制规律有哪几种各有什么特点答：调节器的输出信号随着它的输入偏差信号变化的规律叫控制规律;基本控制规律有：①双位控制：输出不是最大,就是最小,只有两个位置;②比例控制：控制作用及时,有余差;③积分控制：具有消除余差的作用;④微分控制：具有超前调节的作用。

运动控制系统第6章位置随动系统

第6章位置随动系统
本章教学要求与目标掌握位置随动系统的特点、要求和组成熟悉位置随动系统的控制方法了解位置随动系统的数学模型和校正设计
6.1 位置随动系统概述
伺服（Servo）的意思是“伺候”和“服从”，广义的伺服系统是精确地跟踪或复现某个给定过程的控制系统，也称为随动系统，它的主要目标是实现精确、快速的轨迹跟踪，在现代工业中不可缺少。典型的应用领域如数控机床、机器人、雷达跟踪、绘图仪等。
速度控制转矩控制
速度反馈位置反馈
伺服电动机
机械传输出动机构
旋转编码器
图6-1 半闭环位置伺服系统结构示意图
全闭环位置伺服系统
全闭环结构的位置伺服系统以工作台的平动位移为被控量，采用光栅尺（也可用感应同步器）作为位置检测元件。全闭环结构在一些大型机械设备和超精密机械设备中得到应用。由于全闭环位置伺服系统将机械传动机构也包括到了位置控制回路中，就使得机械传动结构的误差也可以通过闭环控制得到减小，但同时也增大了位置闭环整定的难度。
2）定位精度与速度控制范围定位精度是评价位置随动系统控制准确度的性能指标。系统最终定位点与指令目标值间的静止误差定义为系统的定位精度。位置伺服系统，应当能对位置输入指令输入的最小设定单位（1脉冲当量），作出相应的响应。为了实现这一目标，一是要采用分辨率足够高的位置检测器，二是要求系统的速度单元具有足够宽的调速范围，也就是说速度单元要有较好的低速运行性能。图6-3为速度控制单元的输入输出特性
（3）最大快移速度
最大快移速度即为系统速度控制单元所能提供的最高速度Vmax，最大快移速度也是决定系统定位精度的一个重要参数。系统最小分辨率为

（4）伺服刚度

随动控制系统概念

随动控制系统概念
随动控制系统是一种自动控制系统，其输入信号是一个随时间变化的目标函数（或称为给定函数），控制器的任务是使系统的输出量尽快地跟踪这个目标函数。

随动控制系统在工业、军事等领域有着广泛的应用，例如雷达天线跟踪系统、导弹制导系统等。

随动控制系统的特点可以概括为以下几点：
1. 系统具有良好的跟踪性能，能够快速准确地跟随目标函数的变化。

2. 系统具有较高的稳定性和鲁棒性，能够应对各种干扰和不确定性。

3. 系统的输出量能够精确地复现目标函数的变化，具有良好的跟随性能和相位滞后的补偿能力。

4. 系统具有较强的抗噪声能力，能够在高噪声环境下正常工作。

5. 系统的设计方法和算法简单易行，能够满足实时性的要求。

随动控制系统的基本结构包括控制器、执行器、被控对象和反馈环节等。

其中，控制器是系统的核心部件，负责接收系统的输入信号，并将其转化为控制信号输出给执行器。

执行器负责将控制信号转化为机械动作或电子信号，实现对被控对象的控制。

反馈环节负责将被控对象的输出信号反馈给控制器，以便控制器调整控制信号，使系统能够更好地跟踪目标函数。

随动控制系统在设计和应用中需要考虑的因素包括系统稳定性、动态响应性能、误差容限等。

为了满足这些要求，通常需要采用一些先进的技术和算法，如智能控制、神经网络等。

此外，为了提高系统的性能和可靠性，还需要进行充分的系统测试和验证，以确保系统能够在各种情况下稳定运行并达到预期的性能指标。

液压伺服控制系统

假设节流阀开口量由人来控制，当液压缸运动速度由于某种原因升高，人通过观察液压缸测量装置所测量的实际速度，判断出实际速度高于系统所要求的运动速度，人会通过减小节流阀开口量的方法，逐步降低液压缸活塞杆的运动速度，即减小实际速度与所要求速度的差值（偏差），从而使液压缸以所要求的运动速度运行。
当液压缸运动速度降低时，调节过程相反。
1.2 伺服阀
1.2.1液压伺服阀
1.滑阀根据滑阀的工作边数不同，有单边滑阀、双边滑阀和四边滑阀。
其中，四边滑阀有四个可控节流口，控制性能最好；双边滑阀有两个可控节流口，控制性能一般；单边滑阀有一个可控节流口，控制性能最差。四边滑阀性能虽好，但结构工艺复杂，生产成本较高；单边滑阀容易加工，生产成本较低。
图10.6-10.8分别为单边滑阀，双边滑阀和四边滑阀控制液压缸的原理图。
四边滑阀在平衡状态下，根据初始开口量的不同，有负开口（图10.9（a））、零开口（图10.9（b））和正开口（图10.9 （c））之分。
2.喷嘴挡板阀如图1.10所示为双喷嘴挡板阀由两个单喷嘴挡板阀组成，可
以控制双作用液压缸。它由挡板、左右喷嘴、固定节流孔组成。挡板与左右喷嘴的环形面积形成两个可变节流孔，分别为δ1和δ2，挡板绕轴旋转，可以改变两个可变节流孔的大小。挡板处于图中所示位置时，即δ1=δ2。此时两节流口的节流阻力相同，使左右喷嘴的压力相同，即p1= p2，液压缸两腔受力平衡，保持原来位置不动。
3
1.1.3 液压伺服控制系统的分类
1.按系统输入信号的变化规律分类液压伺服控制系统按输入信号的变化规律不同可分为：定值控
制系统、程序控制系统和伺服控制系统。 2.按被控物理量的名称分类按被控物理量的名称不同，可分为：位置伺服控制系统、速度