上海騰樺電氣設(shè)備有限公司

  上海騰樺電氣設(shè)備有限公司，成立于2018年3月，注冊資金500萬，是一家從事技術(shù)設(shè)備銷售的公司。主要從事工業(yè)自動化產(chǎn)品銷售和系統(tǒng)集成的*

 *與德國SIMATIC（西門子）.瑞士ABB.美國羅克韋爾（AB).法國施耐德.美國霍尼韋爾.美國艾默生合作。

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 自動控制系統(tǒng)基本知識

一：開環(huán)控制和閉環(huán)控制

1：開環(huán)控制系統(tǒng)

開環(huán)控制系統(tǒng)框圖

開環(huán)控制描述：即系統(tǒng)的輸出端和輸入端之間不存在相反的影響，在自動控制學(xué)科中稱之為無反饋回路，故把這種系統(tǒng)稱之為開環(huán)控制系統(tǒng)。

2：人工控制

在工業(yè)生產(chǎn)過程或生產(chǎn)設(shè)備運行中，為了維持正常的工作條件。往往需要對某些物理量（如溫度、壓力、流量、液位、電壓、位移、轉(zhuǎn)速等）進(jìn)行控制，使其盡量維持在某個數(shù)值附近，或使其按一定規(guī)律變化。要滿足這種需要，就要對生產(chǎn)機(jī)械或設(shè)備進(jìn)行及時的操作和控制，以抵消外界的擾動和影響。這種操作和控制，即可用人工操作完成，又可用自動裝置的操作完成，前者稱為人工控制或手動控制，后者稱為自動控制。

人工控制的過程是：測量→求偏差→控制→再測量→再求偏差→再控制這樣一種不斷循環(huán)的過程。其控制目的是要盡量減小偏差，使被控量盡可能地保持在期望值附近。

3、閉環(huán)控制系統(tǒng)

閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)的基本組成主要有以下幾種：

(1)給定元件：給出與期望輸出對應(yīng)的輸入量。

(2)比較元件：求輸入量與反饋量的偏差，常采用集成運算放大器(簡稱集成運放)來實現(xiàn)。

(3)放大元件：由于偏差信號一般較小，不足以驅(qū)動負(fù)載，故需要放大元件，包括電壓放大及功率放大。

(4)執(zhí)行元件：直接驅(qū)動被控對象，使輸出量發(fā)生變化。常用的有電動機(jī)、調(diào)節(jié)閥、液壓馬達(dá)等。

(5)測量元件：檢測被控量并轉(zhuǎn)換為所需要的電信號。在控制系統(tǒng)中常用的有用于速度檢測的測速發(fā)電機(jī)、光電編碼盤等；用于位置與角度檢測的旋轉(zhuǎn)變壓器、自整機(jī)等；用于電流檢測的互感器及用于溫度檢測的熱電偶等。這些檢測裝置一般都將被檢測的物理量轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的連續(xù)或離散的電壓或電流信號。

(6)校正元件：也叫補償元件，是結(jié)構(gòu)與參數(shù)便于調(diào)整的元件，以串聯(lián)或反饋的方式連接在系統(tǒng)中，完成所需的運算功能，以改善系統(tǒng)的性能。根據(jù)在系統(tǒng)中所處的位置不同，可分別稱為串聯(lián)校正原件和反饋校正元件。

二：自動控制系統(tǒng)組成：

1：自動控制系統(tǒng)的功能框圖

在控制系統(tǒng)中，反饋的概念非常重要。，如果將反饋環(huán)節(jié)取得的實際輸出信號加以處理，并在輸入信號中減去這樣的反饋量，再將結(jié)果輸入到控制器中去控制被控對象，我們稱這樣的反饋為負(fù)反饋；反之，若由輸入量和反饋量相加作為控制器的輸入，則稱為正反饋。

在一個實際的控制系統(tǒng)中，具有正反饋形式的系統(tǒng)一般是不能改進(jìn)系統(tǒng)性能的，而且容易使系統(tǒng)的性能變壞，因此不被采用。而且有負(fù)反饋形式的系統(tǒng)，它通過自動修正偏離量，使系統(tǒng)趨向于給定值，并抑制系統(tǒng)回路中存在的內(nèi)擾和外擾的影響，終達(dá)到自動控制的目的。通常，反饋控制就是指負(fù)反饋控制。

與開環(huán)系統(tǒng)比較，閉環(huán)控制系統(tǒng)的大特點是檢測偏差，糾正偏差。從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上看，閉環(huán)系統(tǒng)具有反向通道，即反饋；其次，從功能上看，

1) 由于增加了反饋通道，系統(tǒng)的控制精度得到了提高，若采用開環(huán)控制，要達(dá)到同樣的精度，則需高精度的控制器，從而大大增加了成本；

2) 由于存在系統(tǒng)的反饋，可以較好地抑制系統(tǒng)各環(huán)節(jié)中可能存在的擾動和由于器件的老化而引起的結(jié)構(gòu)和參數(shù)的不穩(wěn)定性；

3) 反饋環(huán)節(jié)的存在，同時可較好地改善系統(tǒng)的動態(tài)性能。當(dāng)然，如果引入不適當(dāng)?shù)姆答?，如正反饋，或者參?shù)選擇不恰當(dāng)，不僅達(dá)不到改善系統(tǒng)性能的目的，甚至?xí)?dǎo)致一個穩(wěn)定的系統(tǒng)變?yōu)椴环€(wěn)定的系統(tǒng)。

三、自動控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)

工程上常把對自動控制系統(tǒng)的基本要求歸納為穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性、快速性三個方面來衡量自動控制系統(tǒng)。 穩(wěn)定性（穩(wěn)） 穩(wěn)定工作是對所有自動控制系統(tǒng)的基本要求，是一個系統(tǒng)能否工作的前提。不穩(wěn)定的系統(tǒng)根本無法完成控制任務(wù)?？紤]到實際系統(tǒng)工作環(huán)境或參數(shù)的變動，可能導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定，因此除要求系統(tǒng)穩(wěn)定外，還要求其具有一定的穩(wěn)定裕量。

2.準(zhǔn)確性（準(zhǔn)） 穩(wěn)態(tài)精度是指系統(tǒng)過渡到新的平衡狀態(tài)以后，或系統(tǒng)對抗干擾重新恢復(fù)平衡后，終保持的精度。穩(wěn)態(tài)精度與控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、參數(shù)及輸入信號形式有關(guān)。

3.快速性（快） 控制系統(tǒng)不但要求穩(wěn)定，而且要求被控量能迅速地按照輸入信號所規(guī)定的規(guī)律變化。即要求系統(tǒng)具有一定的響應(yīng)速度。

結(jié)論：目前工業(yè)控制設(shè)備大部分采用的控制系統(tǒng)無非就是開環(huán)和閉環(huán)控制系統(tǒng)，了解自動控制系統(tǒng)的原理才能更好的了解設(shè)備是怎樣控制的。謝謝你的閱讀。