系統的分類

    為研究、分析或綜合問題方便起見,可對有關系統從不同角度分類。

    1.對廣義系統,可按反饋情況分類

    1)開環系統(open-loop system).當一個系統以所需的方框圖表示而沒有反饋回路時,稱之為開環系統。對自動控制系統而言,在方框圖中,開環系統沒有任何一個環節的輸入受到系統輸出的反饋作用。例如,圖1.3.1(a)所示的數控機床進給系統(其方框圖為圖1.4.1),在此系統中,輸入裝置、控制裝置、驅動裝置和工作臺這四個環節的輸入的變化自然會影響工作臺位置即系統的輸出。但是,系統的輸出并不能反過來影響任一環節的輸入,因為這里沒有任何反饋回路。

    2)閉環系統(closed-loop system).當一個系統以所需的方框圖表示而存在反饋回路時,稱之為閉環系統。對自動控制系統而言,在方框圖中,閉環系統任何一個環節的輸入都可以受到系統輸出的反饋作用??刂蒲b置的輸入受到輸出的反饋作用時,該系統就稱為全閉環系統,或簡稱為閉環系統。例如,圖1.3.1(b)所示的數控機床進給系統(其方框圖為圖1.4.2),系統的輸出通過由檢測裝置構成的反饋回路后,也成為控制裝置的輸入之一。顯然,系統的輸出同控制裝置的輸入有交互作用,因而影響到驅動裝置與工作臺的輸入。


    2.對自動控制系統,還可按輸出變化規律分類

    1)自動調節系統。自動調節系統是指在外界干擾作用下,系統的輸出仍能基本保持為常量的系統。如圖1.4.3所示的恒溫調節系統,室溫為其輸出。當恒溫室受到某種干擾,室溫偏離給定值時,熱敏感元件將發生作用,接通電路,開動調溫裝置,直到室溫回到給定值為止。顯然,這類系統是閉環系統,其輸入即為與輸出給定值相應的某物理量,在恒溫調節系統中是熱敏感元件的調整狀態。

    2)隨動系統。隨動系統是指在外界條件作用下,系統的輸出能相應于輸入在廣闊范圍內按任意規律變化的系統。例如,炮瞄雷達系統就是隨動系統。飛機的位置是輸入,高射炮的指向是輸出,高射炮的指向隨飛機位置的變動而變動。又如,電液伺服電動機、液壓仿形刀架等都是這類系統。

    3)程序控制系統。程序控制系統是指在外界條件作用下,系統的輸出按預定程序變化的系統。例如,圖1.3.1(a)、(b)所示的數控機床進給系統就是程序控制系統。顯然,程序控制系統可以是開環系統,也可以是閉環系統。

    由上述可知,一個閉環的自動控制系統主要由控制部分和被控部分組成??刂撇糠值墓δ苁墙邮罩噶钚盘柡捅豢夭糠值姆答佇盘?,并對被控部分發出控制信號。被控部分的功能則是接收控制信號,發出反饋信號,并在控制信號的作用下實現被控運動。圖1.4.4是一個典型閉環反饋控制系統的框圖。該系統的控制部分由以下幾個環節組成。


    給定環節。它是給出輸入信號的環節,用于確定被控對象的目標值(或稱給定值),給定環節可以用各種形式(電量、非電量、數字量、模擬量等)發出信號。例如,數控機床進給系統的輸入裝置就是給定環節。

    ②測量環節。它用于測量被控變量,并將被控變量轉換為便于傳送的另一物理量(一般為電量)。例如,用電位計將機械轉角轉換為電壓信號,用測速電動機將轉速轉換成電壓信號,用光柵測量裝置將直線位移轉換成數字信號等。前述例中的工作臺位置檢裝置、熱敏感元件等,均為這類環節。一般說來,測量環節是非電量的電測量環節。

    比較環節。在這個環節中,將輸人信號x;與測量環節發出來的有關被控變量x.的反饋量xb相比較,得到一個小功率的偏差信號ε,ε=x;-xb.如幅值比較、相位比較、位移比較等。偏差信號是比較環節的輸出。

    放大及運算環節。為了實現控制,要將偏差信號做必要的校正,然后進行功率放大,以便推動執行環節。常用的放大類型有電流放大、電氣-液壓放大等。

    執行環節。它接收放大環節送來的控制信號,驅動被控對象按照預期的規律運行。執行環節一般是一個有源的功率放大裝置,工作中要進行能量轉換。例如,把電能通過直流電動機轉換成機械能,驅動被控對象做機械運動。前述例中的工作臺驅動裝置、調溫裝置等,都屬這類環節。給定環節、測量環節、比較環節、校正放大環節和執行環節一起,組成了這一控制系統的控制部分,目的是對被控對象(即被控部分)實現控制。當然,有的裝置可兼有兩個環節的作用。閉環自動控制系統的特點是,利用輸入信息與反饋至輸入處的信息這兩者之間的偏差對系統的輸出進行控制,使被控對象按一定的規律運動。顯然,這里的反饋作用就是力圖減小反饋信息與輸入信息之間的偏差,以期盡可能獲得所希望的輸出。因為只要偏差存在,系統的輸出就要受到偏差的校正。了解更多機械化設備,五斗送料機系統分析。偏差越大,校正作用越強;偏差越小,校正作用越弱,直至偏差趨于最小值。這就是閉環自動控制系統中的反饋控制作用。其實,正如前文所述,在自然界,在人類社會,在人的本身,在日常生活中,就存在著大量的自動控制系統。人就是一個極其復雜而又極其完備的自動控制系統:以體溫作為輸出,人就是一個自動調節系統;以人追捕某一對象的行動為輸出,人就是一個隨動系統;以人按計劃辦事的行動為輸出,人就是一個程序控制系統。三合一送料機系統。人的觸覺、聽覺、嗅覺和味覺等感覺器官都是檢測裝置,人的大腦是中樞控制裝置,人的有關器官是執行裝置,人的神經系統傳輸信息,起著聯系各裝置的回路作用。以人作為一個自動控制系統,執行裝置的有關器官一般也是被控對象。

     


    2021年04月05日

    今天五斗 送料機 給你分析系統的分類 機械系統學 送料機運行系統 自動化系統的原理分析

    作者:YANXIAOWEI   來源:http://www.huoyuzhe.cn

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