自动控制原理基本概念(编辑修改稿)

自动控制原理基本概念(编辑修改稿)内容摘要：

值上。 控制过程： 输入信号（期望炉温）输出信号（实际炉温）脑（计算、比较）放大、执行（手臂、手）被控对象（电热丝、炉子）测量（眼睛） 开环控制系统和闭环控制系统 2020年 9月 16日 第一章 自动控制系统的基本概念 开环控制系统和闭环控制系统 （ 2） 自动闭环控制 温度闭环控制系统图 1热电偶 2加热器 gfu u u  哪个量是系统的输入。 人的功能用一些 物理装置来实现 2020年 9月 16日 第一章 自动控制系统的基本概念 开环控制系统和闭环控制系统 gufuu 图 14 闭环控制结构示意图 1控制器 2控制对象 3检测装置 前向通道 反向通道 cuT2020年 9月 16日 第一章 自动控制系统的基本概念 （ 1）闭环控制（ 反馈控制 ） 系统输出信号与测量元件之间存在反馈回路的系 统叫闭环控制系统。 闭环控制系统也叫反馈控制系 统。 “闭环” 的含义就是将输出信号通过测量元件反 馈到系统的输入端 ， 通过比较 、 控制来减小系统误 差。 反馈信号与给定信号极性相反为 负反馈 ，反之为 正反馈。 开环控制系统和闭环控制系统 2020年 9月 16日 第一章 自动控制系统的基本概念 开环控制系统和闭环控制系统 （ 2） 闭环 （反馈）控制特点  输入控制输出（输入量与输出量一一对 应）  输出参与控制（信号双方向）， 反馈，结 构复杂  控制精度高，自动纠正偏差，具有抗干扰 能力。 2020年 9月 16日 第一章 自动控制系统的基本概念 Input (set point)输入量、给定量、 设定量 Output输出量、被控量 Feedback反馈 Disturbance扰动量 Plant (object)被控对象 Controller控制器 Sensor检测装置、传感器 Desired Output 理想输出，期望输出 Ａ ctual Output实际输出 开环控制系统和闭环控制系统 2020年 9月 16日 第一章 自动控制系统的基本概念 闭环控制系统的组成和基本环节 （示意）图 1给定环节； 2比较环节； 3校正环节； 4放大环节； 5执行机构； 6被控对象； 7检测装置 2020年 9月 16日 第一章 自动控制系统的基本概念 闭环控制系统的组成和基本环节 （ 1）检测环节或传感器 其职能是检测被控制的物理量，并将其转换为与给定量相同量纲的物理量。 如果这个物理量是非电量，一般转换为电量。 例如： ①测速发电机是用于检测电动机轴的速度并转换为电压； ②自整角机等是用于检测角度并将角度信号转换为电压； ③热电偶是用于检测温度并将温度信号转换为电压等。 2020年 9月 16日 第一章 自动控制系统的基本概念 闭环控制系统的组成和基本环节 （ ２ ）给定环节 其职能是给出与期望的被控量相对应的 系统输入量。 如：给定电位器。 （ ３ ）比较环节 将所检测的被控制量的 实际值与给定环节给出的设定值 进行比较，确定两者之间的偏差量。 如： 差动放大器、机械差动装置和电桥。 2020年 9月 16日 第一章 自动控制系统的基本概念 闭环控制系统的组成和基本环节 （ 4）放大环节 将比较环节给出的偏差进行放大，用来推动执行元件去控制被控对象。 如：电压偏差信号，可用电子管、晶体管、集成电路、晶闸管等组成的电压放大器和功率放大器加以放大。 2020年 9月 16日 第一章 自动控制系统的基本概念 闭环控制系统的组成和基本环节 （５）执行机构 直接推动被控对象，使其被控量发生变化 ，达到所要求的数值。 一般由传动装置和调节机构组成。 如：阀、电动机、液压马达等。 （６）被控对象 要进行控制的设备或过程。 电炉，电机。 2020年 9月 16日 第一章 自动控制系统的基本概念 闭环控制系统的组成和基本环节 （７）校正环节（补偿 环节） 其结构或参数便于调整，按某种规律对偏差信号进行运算，作用于执行机构，以改善系统性能。 最简单的校正元件是由电阻、电容组成的无源或有源网络，复杂的则用电子计算机。 在控制系统中，常把 比较环节、校正环节和放大装置 和在一起称为 控制器。 2020年 9月 16日 第一章 自动控制系统的基本概念 闭环控制系统的组成和基本环节 闭环控制系统的结构（示意）图 1给定环节； 2比较环节； 3校正环节； 4放大环节； 5执行机构； 6被控对象； 7检测装置。