制动控制原理

自动控制:

自动控制是在没有人直接参与的情况下，利用控制装置使被控对象自动地按照要求的运动规律变化的系统。



自动控制装置和被控对象链接在一起组成了自动控制系统。控制装置包括：测量变送器，控制器，执行机构。



开环控制系统： 信号由给定值至被控量单向传递。这种控制较简单,但有较大的缺陷,即对象或控制装置受到干扰,或工作中特性参数发生变化,会直接影响被控量,而无法自动补偿。因此,系统的控制精度难以保证。从另一种意义理解,意味着对受控对象和其它控制元件的技术要求较高。如数控线切割机进给系统、包装机等多为开环控制。

闭环控制系统：突出优点是利用偏差来纠正偏差,使系统达到较高的控制精度。但与开环控制系统比较,闭环系统的结构比较复杂,构造比较困难。需要指出的是,由于闭环控制存在反馈信号,利用偏差进行控制,如果设计得不好,将会使系统无法正常和稳定地工作。另外,控制系统的精度与系统的稳定性之间也常常存在矛盾



反馈控制的基本原理是利用偏差纠正偏差。



分析动态特性时最长使用的输入函数是阶跃函数，斜坡函数，抛物线函数，脉冲函数，和正弦函数。



控制系统性能的基本要求：稳：等幅震荡是出于临界稳定状态，工程上认为不稳定。 准 一般用最大动态误差e max和稳态误差e ss来衡量系统的准确性。

快 扰动开始到系统平衡时的时间尽可能短。

控制系统的稳定性是指引起系统运动的扰动作用去除以后，系统是否具有重新回复到平衡状态的特性。

衰减率可表示系统的相对稳定性或稳定裕量，衰减率增大，震荡的衰减性加快，系统的相对稳定性提高

在稳定的高阶系统中，极点离虚轴的距离越远，对应的下响应分量衰减得越快



阻尼角越小，系统的稳定性越好。极点所在的等调整时间线离虚轴越远，调整时间越短 P控制器有利于系统的稳定，I控制器不利于系统的稳定，但有利于消除稳态误差。比例增益KP需要适当选择，KP增大可以减少被控量的稳态误差和动态偏差，但会使控制过程趋于震荡，减小科减小其震荡，但会增加稳态误差和动态误差。P控制器只能减小误差但不能消除，I控制器可以消除误差，所以P控制是有差控制，I控制是无差控制.D控制器不能单独使用，在对象特性相同，KP值相同的情况下，PD控制系统比P控制系统有更大的阻尼比，即增加微分作用能增大系统的阻尼从而改善稳定性，也可以在保持一定稳定性的情况下，间接地减少稳态误差。P I D能分别改善控制对象的稳准快。