第六章 控制系统的校正及综合(1)
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第六章自动控制原理自动控制系统的校正自动控制原理是指通过一系列的传感器、执行器和控制器等装置,对待控制对象进行检测、判断和调节,以实现对系统的自动调控和校正。
在自动控制系统中,校正是一个重要的环节,对于确保系统的稳定性、准确性和可靠性具有至关重要的作用。
接下来,本文将简要介绍自动控制系统的校正方法和重要性。
首先,自动控制系统的校正主要包括以下几个方面:1.传感器校正:传感器作为自动控制系统中的重要组成部分,负责将物理量转化为电信号进而进行处理。
传感器的准确性直接影响着系统的测量和控制效果,因此需要对传感器的灵敏度、精度和线性度等进行校正,以提高系统的测量准确性。
2.执行器校正:执行器主要负责将控制信号转化为物理动作,控制系统的输出效果依赖于执行器的准确性和稳定性。
因此,需要对执行器的响应速度、灵敏度和动态补偿等进行校正,以确保系统的控制精度和稳定性。
3.控制器校正:控制器是自动控制系统的核心部分,负责对传感器数据进行处理和判断,并生成相应的控制信号。
对于不同类型的控制器,需要根据系统的需求和特点进行各种参数的校正和调整,以保证系统的控制效果。
4.系统校正:系统校正是指对整个自动控制系统进行整体的校准和调整。
由于控制系统中存在着多种参数和输入信号,这些参数和信号之间的相互作用会对系统的控制效果产生影响。
因此,需要对系统的整体参数进行校正,以确保系统的稳定性和性能达到预期的要求。
其次,自动控制系统的校正具有以下几个重要性:1.提高系统的准确性:通过对传感器、执行器和控制器进行校正,可以消除误差、降低噪声的影响,提高系统的测量和控制准确性。
这对于一些对测量和控制精度要求较高的系统而言尤为重要,如飞行器、自动化生产线等。
2.提高系统的稳定性:通过对控制器和系统参数的校正和调整,可以改善系统的阻尼特性和相应速度,增强系统的稳定性和快速响应能力。
这对于一些需要频繁变动的系统而言尤为重要,如电力系统、机械运动系统等。
第一章绪论1-1试比较开环控制系统和闭环控制系统的优缺点.解答:1开环系统(1)优点:结构简单,成本低,工作稳定。
用于系统输入信号及扰动作用能预先知道时,可得到满意的效果。
(2)缺点:不能自动调节被控量的偏差。
因此系统元器件参数变化,外来未知扰动存在时,控制精度差。
2 闭环系统⑴优点:不管由于干扰或由于系统本身结构参数变化所引起的被控量偏离给定值,都会产生控制作用去清除此偏差,所以控制精度较高。
它是一种按偏差调节的控制系统。
在实际中应用广泛。
⑵缺点:主要缺点是被控量可能出现波动,严重时系统无法工作。
1-2 什么叫反馈?为什么闭环控制系统常采用负反馈?试举例说明之。
解答:将系统输出信号引回输入端并对系统产生控制作用的控制方式叫反馈。
闭环控制系统常采用负反馈。
由1-1中的描述的闭环系统的优点所证明。
例如,一个温度控制系统通过热电阻(或热电偶)检测出当前炉子的温度,再与温度值相比较,去控制加热系统,以达到设定值。
1-3 试判断下列微分方程所描述的系统属于何种类型(线性,非线性,定常,时变)?(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)解答:(1)线性定常(2)非线性定常(3)线性时变(4)线性时变(5)非线性定常(6)非线性定常(7)线性定常1-4如图1-4是水位自动控制系统的示意图,图中Q1,Q2分别为进水流量和出水流量。
控制的目的是保持水位为一定的高度。
试说明该系统的工作原理并画出其方框图。
题1-4图水位自动控制系统解答:(1) 方框图如下:⑵工作原理:系统的控制是保持水箱水位高度不变。
水箱是被控对象,水箱的水位是被控量,出水流量Q2的大小对应的水位高度是给定量。
当水箱水位高于给定水位,通过浮子连杆机构使阀门关小,进入流量减小,水位降低,当水箱水位低于给定水位时,通过浮子连杆机构使流入管道中的阀门开大,进入流量增加,水位升高到给定水位。
1-5图1-5是液位系统的控制任务是保持液位高度不变。
水箱是被控对象,水箱液位是被控量,电位器设定电压时(表征液位的希望值Cr)是给定量。