自動控制系統(tǒng)的組成及方框圖
在研究自動控制系統(tǒng)時(shí),為了更清楚的表示控制系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的組成、特性和相互間的信號聯(lián)系,一般都采用方框圖。每個(gè)方框表示組成系統(tǒng)的一個(gè)環(huán)節(jié),兩個(gè)方框之間用帶箭頭的線段表示信號聯(lián)系;進(jìn)入方框的信號為環(huán)節(jié)輸入,離開方框的為環(huán)節(jié)輸出。
閉環(huán)控制系統(tǒng)組成圖一
檢測元件和變送器的作用是把被控變量c(t)轉(zhuǎn)化為測量值y(t)。
比較機(jī)構(gòu)的作用是比較設(shè)定值r(t)與測量值y(t)并輸出其差值。
控制裝置的作用是根據(jù)偏差的正負(fù)、大小及變化情況,按某種預(yù)定的控制規(guī)律給出控制作用u(t)。比較機(jī)構(gòu)和控制裝置通常組合在一起,稱為控制器。
執(zhí)行器的作用是接受控制器送來的u(t),相應(yīng)地去改變操縱變量q(t)。
系統(tǒng)中控制器以外的各部分組合在一起,即過程、執(zhí)行器、檢測元件與變送器的組合稱為廣義對象。
(1)信息:圖中的r(t)、y(t)、f(t)等盡管是實(shí)際的物理量,但它們是作為信息來轉(zhuǎn)換和作用的。圖中的每一部分稱為一個(gè)環(huán)節(jié),作用于它的信息稱為該環(huán)節(jié)的輸入信號,它送出的信息稱為輸出信號。前一環(huán)節(jié)的輸出就是后一環(huán)節(jié)的輸入信號。每一環(huán)節(jié)的輸出信號與輸入信號之間的關(guān)系僅僅取決于該環(huán)節(jié)的特性。
從整個(gè)系統(tǒng)來看,輸入信號:設(shè)定值和擾動
輸出信號:被控變量、測量值
(2)閉環(huán):按信息的流向來說
(3)動態(tài):物理量是時(shí)間的函數(shù)、是不斷變化的。擾動作用使被控變量偏離設(shè)定值,控制作用又使它回到設(shè)定值。