自动控制系统的类型和组成.ppt

自动控制系统是一种能够根据设定的目标自动调整和修正系统行为的机制，广泛应用于各个工程领域，如工业生产、航空航天、电力系统等。本讲座主要探讨了自动控制系统的类型和组成。 我们介绍了三种基本类型的自动控制系统：恒值自动调节系统、程序自动控制系统以及随动系统（伺服系统）。恒值自动调节系统主要用于维持一个物理量（如温度、压力）在设定的恒定值附近；程序自动控制系统则是按照预设的时间序列来控制生产过程；随动系统则用于跟踪外部参考信号的变化，如导弹制导系统。 自动控制系统的组成包括五个主要部分：给定环节、反馈环节、比较环节、控制器（调节器）和执行环节。给定环节提供期望的输入信号，而反馈环节则监测系统的实际输出，将其转换为反馈信号。比较环节将给定信号与反馈信号进行对比，产生的误差信号作为控制器的工作依据。控制器根据误差信号产生控制指令，执行环节则将这些指令转化为对被控对象的实际操作。被控对象是控制系统的目标，它的输出即为被控量。 自动控制系统的框图直观地展示了这些组成部分之间的关系，其中还包括了可能存在的扰动环节，以反映系统对外部干扰的响应。 在自动化仪表中，传感器是关键部件，用于检测物理量并转换为电信号；变送器则将这些信号标准化，通常为4-20mA的电流信号。控制器通常包括比较和调节功能，可以是模拟信号的调节器，也可由计算机实现。放大器用来增强信号的强度，执行机构则根据控制器的指令改变被控对象的状态，如电动阀、伺服电机等。 计算机控制系统引入了数字化概念，包括模数转换器（ADC）、数模转换器（DAC）和保持器，实现了连续控制量到离散控制量的转换，增强了控制精度和灵活性。同时，计算机可以进行数据处理，实现复杂的控制算法。 在生产过程控制中，计算机可以实时监控和调整工艺参数，提高生产效率和产品质量。远距离测量（遥测）系统和远距离控制（遥控）系统则使得远程监控和操作成为可能，通过编码、解码、调制解调等技术实现信号的传输和接收。 总结起来，自动控制系统的核心在于通过反馈机制来实现期望的系统性能，其组成部分紧密协作，确保了系统的稳定性和准确性。各种自动化仪表和计算机技术的应用，极大地提升了现代工业的自动化水平。