控制器原理PPT范本

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2．异步控制方式
没有统一的同步信号，采用问答方式进行时序 协调。前一操作完成后给出回答信号，此回答 信号作为下一操作的启动信号。 优点：不浪费时间。每条指令、每个微操作需 要多少时间就占用多少时间。 缺点：设计复杂且设备多。
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例：设某机的指令通常在8个中央节拍 W0～W7内完 成，当某指令在8个节拍中不能完成时，就插入若 干局部节拍 W6*，经过若干局部节拍 W6*后，再 返回中央节拍 W7。
指令周期 中央节拍 W0 W1 W2 W3 W4 W5 W6 局部节拍
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机器 M1 周期 M2
W0 节 W1 拍 W2 W3 脉冲 P
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微型机中常用的时序系统称为时钟周期时序系统。
T1
T2
T3
T4
T1
T2
T3
T1
T2
T3
取指周期 存储器读周期 存储器写周期 指令周期
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6.3 CPU的总体结构
一、CPU的功能与组成
缺点：不能解决周期内节拍浪费问题。
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(3) 采用分散节拍的方法
分散节拍：运行不同指令时，需要多少节拍，时 序部件就发生多少节拍。 优点：可完全避免节拍轮空，是提高指令运行速 度的有效方法。
缺点：使时序部件复杂化，且不能解决节拍内那 些简单的微操作因等待所浪费的时间。
组成：由运算器和控制器两部分组成。 主要功能： 程序控制：保证程序按所要求的次序正确执行。 操作控制：产生指令所需的微操作控制信号序列， 送往有关部件，控制完成指令所规定的操作。 ⑶ 时序控制：对各微操作实施时间上的控制，使计算 机有条不紊地连续自动工作。 ⑷ 数据加工：对数据进行算术逻辑运算处理。 ⑴ ⑵

k
Kpe(k)Ki e(j)Kde(k)e(k1) j0
式中，u(k)为第k次采样时刻的控制器的输出值； e (k-1)和e (k)分别为第(k-1)次和第k次采样时刻的偏差值。
只要采样周期T足够小，数字PID控制与模拟PID控制就会十分
精确的接近。
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1.2.2 增量式PID控制算法
e(k )
0 e(k )
e(k) e0 e(k) e0
式中，e(k)为位置跟踪偏差，e0是一个可调参数，其 具体数值可根据实际控制对象由实验确定。若e0值 太小，会使控制动作过于频繁，达不到稳定被控对象
的目的；若e0太大，则系统将产生较大的滞后。
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1.2.9 带死区的PID控制算法
1.1 PID控制原理
闭环控制系统原理框图
图中所示为控制系统的一般形式。被控量y(t)的检测值c(t)与给定值r(t) 进行比较，形成偏差值e(t)，控制器以e(t)为输入，按一定的控制规律 形成控制量u(t)，通过u(t)对被控对象进行控制，最终使得被控量y(t)运 行在与给定值r(t) 对应的某个非电量值上。
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1.1 PID控制原理
模拟PID控制系统原理框图
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1.1 PID控制原理
PID控制器各环节的作用如下：
（1）比例环节的数学式表示是:
Kp e(t)
在模拟PID控制器中，比例环节的作用是对偏差量e(t)瞬间 作出反应, 产生相应的控制量u(t)，使减少偏差e(t)向减小的 方向变化。控制作用的强弱取决于比例系数Kp， Kp越大， 控制作用越强，则过渡过程越快，控制过程的静态偏差ess 也就越小,但是Kp越大，也越容易产生振荡，增加系统的超 调量，系统的稳定性会变差。

第三代：70年代末期到80年代中期。其特点是：CPU采用8位 和16位微处理器，有些还采用多微处理器结构，存储器采用 EPROM、EAROM、CMOSRAM等 ；
第四代：80年代中期到90年代中期。PC全面使用8位、16位微 处理芯片的位片式芯片，处理速度也达到1us/步 ；
第五代：90年代中期至今。PC使用16位和32位的微处理器芯 片，有的已使用RISC芯片。
思考:可编程控制器的基本特点是什么?
可编程控制器的基本特点
1. 灵活、通用
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
原理图
主电路原理图
传统的继电接触控制原理图 PLC控制原理图原理图
问题提出:
传统的继电接触控制系统，只能改变 某些硬件接线，才能完成上述的两种控制 方式，而可编程控制器控制系统可在不改 变硬件接线的情况下，通过修改程序而实 现控制顺序的变化。控制两个电动机的顺 序运行，控制复杂程度不高，如用继电接 触控制系统已够费时的了，何况汽车生产 流水线的控制系统？

控制器无法启动
可能是由于电源故障、控制信号丢失或内部 组件故障等原因。
控制器运行不稳定
可能是由于机械系统振动、控制参数设置不 当或电气噪声干扰等原因。
控制器定位精度不高
可能是由于编码器故障、传动系统误差或参 数调整不当等原因。
控制器响应速度慢
可能是由于控制算法过于复杂、系统参数设 置不当或负载惯量过大等原因。
智能化
伺服控制器正不断集成智能化功能，如自适应控制、预测控制等， 以提升系统的自适应性和稳定性。
集成化
伺服控制器正趋向于与其他工业自动化设备集成，形成更高效、一 体化的控制系统。
伺服控制器应用领域展望
智能制造
伺服控制器将在智能制造领域发挥重要作用，提升制造过程的自 动化和智能化水平。
新能源
伺服控制器在新能源领域，如风能、太阳能等领域的应用将进一 步拓展。
总结词
伺服控制器可以根据不同的分类标准进行分类，如按 照电机类型、输入信号类型、控制方式等。不同类型 的伺服控制器具有不同的特点和应用场景。
详细描述
伺服控制器可以根据电机类型分为直流伺服控制器和 交流伺服控制器，也可以根据输入信号类型分为模拟 伺服控制器和数字伺服控制器。此外，按照控制方式 的不同，伺服控制器可以分为开环控制和闭环控制两 种类型。不同类型的伺服控制器具有不同的特点和应 用场景，如直流伺服控制器适用于需要快速响应的场 合，而交流伺服控制器适用于需要高精度控制的场合。
02
03
对控制器内部散热风扇 进行清洁，确保散热良好。
检查电缆连接是否牢固， 避免因振动导致松动或 断线。
04
对控制器进行周期性维 护保养，包括润滑传动 部件、清洁电气元件等。
伺服控制器的发展趋势与 展望