自动控制原理鄢景华版第一章讲解
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第一章1.1 图1.18是液位自动控制系统原理示意图。
在任意情况下,希望液面高度c维持不变,试说明系统工作原理并画出系统方块图。
c+-SM___ 1Q浮浮浮浮浮浮2Q浮浮浮浮浮浮浮浮浮浮浮浮fi-+解:系统的控制任务是保持液面高度不变。
水箱是被控对象,水箱液位是被控变量。
电位器用来设置期望液位高度*c(通常点位器的上下位移来实现) 。
当电位器电刷位于中点位置时,电动机不动,控制阀门有一定的开度,使水箱的流入水量与流出水量相等,从而使液面保持在希望高度*c上。
一旦流出水量发生变化(相当于扰动),例如当流出水量减小时,液面升高,浮子位置也相应升高,通过杠杆作用使电位器电刷从中点位置下移,从而给电动机提供一定的控制电压,驱动电动机通过减速器减小阀门开度,使进入水箱的液体流量减少。
这时,水箱液位下降.浮子位置相应下降,直到电位器电刷回到中点位置为止,系统重新处于平衡状态,液位恢复给定高度。
反之,当流出水量在平衡状态基础上增大时,水箱液位下降,系统会自动增大阀门开度,加大流入水量,使液位升到给定高度*c。
系统方框图如图解1. 4.1所示。
1.2恒温箱的温度自动控制系统如图1.19所示。
(1) 画出系统的方框图;(2) 简述保持恒温箱温度恒定的工作原理;(3) 指出该控制系统的被控对象和被控变量分别是什么。
M放大器电机减速器调压器 220~热电偶电阻丝- +- +图1.19 恒温箱的温度自动控制系统解:恒温箱采用电加热的方式运行,电阻丝产生的热量与调压器电压平方成正比,电压增高,炉温就上升。
调压器电压由其滑动触点位置所控制,滑臂则由伺服电动机驱动.炉子的实际温度用热电偶测量,输出电压作为反馈电压与给定电压进行比较,得出的偏差电压经放大器放大后,驱动电动机经减速器调节调压器的电压。
在正常情况下,炉温等于期望温度T ,热电偶的输出电压等于给定电压。
此时偏差为零,电动机不动,调压器的滑动触点停留在某个合适的位置上。
自动控制原理第一章一、自动控制系统的概念自动控制系统是指通过测量被控对象的状态或输出,并根据一定规律进行比较、判断及输出控制量的系统。
该系统可以根据实际需要分为闭环控制和开环控制两种方式。
闭环控制系统通过比较实际输出量和期望输出量之间的差异,自动调整控制量以使实际输出量达到期望值。
开环控制系统不考虑实际输出量与期望值之间的差异,只根据一定规律输出控制量。
二、自动控制系统的组成自动控制系统主要由被控对象、传感器、执行器、控制器和控制对象组成。
被控对象是需要被控制系统改变状态或输出的物理元件或过程。
传感器用于将被控对象的状态或输出转换为电信号。
执行器接收控制器输出的信号,并将其转换为被控对象状态或输出的改变。
控制器接收传感器输出的信号,并根据一定的算法对其进行处理和判断,然后输出控制信号。
控制对象是指需要控制的系统或过程。
三、自动控制系统的特点自动控制系统具有以下几个基本特点:1.反馈调节:通过传感器和执行器之间的反馈回路来实现系统的调节和稳定。
2.误差纠正:系统的输出与期望输出之间的差异会被控制器捕捉到,从而对控制信号进行修正。
3.自适应性:系统能够根据外部环境变化自动调整控制参数以适应不同工况要求。
4.稳定性:系统能够稳定工作,在一定误差范围内输出可控的状态或输出。
5.灵敏性:系统对输入信号的变化有较强的响应能力,能够及时调整控制量以保持系统稳定。
6.自动化程度高:系统能够自动地完成输入参量的检测、判决和输出控制信号的过程。
总结起来,自动控制原理第一章详细介绍了自动控制系统的概念、组成和基本特点。
了解自动控制系统的概念和特点对于深入理解后续章节的内容非常重要,为后续学习打下了良好的基础。
了解了自动控制系统的组成,可以更好地理解控制系统中各个组成部分的功能和相互关系。
同时,该章节还介绍了自动控制系统的特点,使我们对自动控制系统的工作原理和优势有了更深入的认识。