自動(dòng)控制原理 課件 1.3自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成

1.3自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成

自動(dòng)控制系統(tǒng)根據(jù)被控對(duì)象和具體用途不同，可以有各種不同的結(jié)構(gòu)形式。

一個(gè)典型的自動(dòng)控制系統(tǒng)組成可用圖1-3-1所示方框圖表示，主要包括被控對(duì)象、給定元件、測(cè)量元件、比較元件、放大元件、執(zhí)行元件以及校正元件等。每一個(gè)功能元件都有自己的職能，各組成部分既要完成各自任務(wù)，又要共同協(xié)作才能使控制系統(tǒng)具有良好的控制性能。圖1-3-1典型自動(dòng)控制系統(tǒng)組成方框圖被控對(duì)象：一般指控制系統(tǒng)中接受控制的設(shè)備或生產(chǎn)過(guò)程。給定元件：用于給出與期望的輸出相對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)輸入量，是產(chǎn)生輸入指令的元件。測(cè)量元件：用于對(duì)系統(tǒng)的被控量進(jìn)行檢測(cè)，并把它轉(zhuǎn)換成與參考輸入相同的物理量后，送入比較環(huán)節(jié)。比較元件：用于將測(cè)量元件檢測(cè)的被控量實(shí)際值與給定元件給出的輸入量進(jìn)行比較，求出它們之間的偏差。放大元件：用于將比較元件給出的偏差信號(hào)進(jìn)行放大，以推動(dòng)執(zhí)行元件動(dòng)作。執(zhí)行元件：直接對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行操作，使被控量發(fā)生變化。常用來(lái)作為執(zhí)行元件的有閥門、電動(dòng)機(jī)、液壓馬達(dá)等。校正元件：也稱控制器，它是結(jié)構(gòu)或參數(shù)便于調(diào)整的元部件，用串聯(lián)或反饋的方式連接在系統(tǒng)中，以改善系統(tǒng)的性能。最簡(jiǎn)單的校正元件是由電阻、電容組成的無(wú)源或有源網(wǎng)絡(luò)，復(fù)雜的則用計(jì)算機(jī)。輸入信號(hào)：是指參考輸入，又稱給定量、給定值或輸入量，它是控制輸出量的指令信號(hào)。輸出信號(hào)：是指被控對(duì)象中要求按一定規(guī)律變化的物理量，又稱被控量或輸出量，它與輸入信號(hào)之間滿足一定的函數(shù)關(guān)系。反饋信號(hào)：由系統(tǒng)輸出端取出并反向送回系統(tǒng)輸入端的信號(hào)稱為反饋信號(hào)。若反饋信號(hào)與輸入信號(hào)相減，使產(chǎn)生的偏差越來(lái)越小，則稱為負(fù)反饋；反之，則稱為正反饋。偏差信號(hào)：是指輸入信號(hào)與反饋信號(hào)之差，簡(jiǎn)稱偏差。擾動(dòng)信號(hào)：簡(jiǎn)稱擾動(dòng)或干擾，它與控制作用相反，是一種不希望的、影響系統(tǒng)輸出的不利因素。