⑴ 自動控制系統主要由哪幾部分組成各組成部分有什麼功能
自動控制系統主要由:控制器,被控對象,執行機構和變送器四個環節組成。
控制器:可按照預定順序改變主電路或控制電路的接線和改變電路中電阻值來控制電動機的啟動、調速、制動和反向的主令裝置。
被控對象:一般指被控制的設備或過程為對象,如反應器、精餾設備的控制,或傳熱過程、燃燒過程的控制等。從定量分析和設計角度,控制對象只是被控設備或過程中影響對象輸入、輸出參數的部分因素,並不是設備的全部。
執行機構:使用液體、氣體、電力或其它能源並通過電機、氣缸或其它裝置將其轉化成驅動作用。
變送器:作用是檢測工藝參數並將測量值以特定的信號形式傳送出去,以便進行顯示、調節。在自動檢測和調節系統中的作用是將各種工藝參數如溫度、壓力、流量、液位、成分等物理量變換成統一標准信號,再傳送到調節器和指示記錄儀中,進行調節、指示和記錄。
(1)自動裝置是指自動控制系統擴展閱讀
系統分類
一、按控制原理的不同,自動控制系統分為開環控制系統和閉環控制系統。
1、開環控制系統
在開環控制系統中,系統輸出只受輸入的控制,控制精度和抑制干擾的特性都比較差。開環控制系統中,基於按時序進行邏輯控制的稱為順序控制系統;由順序控制裝置、檢測元件、執行機構和被控工業對象所組成。主要應用於機械、化工、物料裝卸運輸等過程的控制以及機械手和生產自動線。
2、閉環控制系統
閉環控制系統是建立在反饋原理基礎之上的,利用輸出量同期望值的偏差對系統進行控制,可獲得比較好的控制性能。閉環控制系統又稱反饋控制系統。
二、按給定信號分類,自動控制系統可分為恆值控制系統、隨動控制系統和程序控制系統。
1、恆值控制系統
給定值不變,要求系統輸出量以一定的精度接近給定希望值的系統。如生產過程中的溫度、壓力、流量、液位高度、電動機轉速等自動控制系統屬於恆值系統。
2、隨動控制系統
給定值按未知時間函數變化,要求輸出跟隨給定值的變化。如跟隨衛星的雷達天線系統。
3、程序控制系統
給定值按一定時間函數變化。如程式控制機床。
⑵ 自動控制系統是什麼
自動控制系統是指用一些自動控制裝置,對生產中某些關鍵性參數進行自動控制。
生產過程中各種工藝條件不可能是一成不變的。特別是化工生產,大多數是連續性生產,各設備相互關聯,當其中某一設備的工藝條件發生變化時,都可能引起其他設備中某些參數或多或少地波動,偏離了正常的工藝條件。
歷史發展
經過20多年的發展,中國工業自動控制系統裝置製造行業取得了長足的發展,尤其是20世紀90年代以來,中國工業自動控制系統裝置製造行業的產量一直保持在年增長20%以上。
2011年,中國工業自動控制系統裝置製造行業取得了令人矚目的成績。全年完成工業總產值2056.04億元;產品銷售收入1996.73億元,同比增長24.66%;實現利潤總額202.84億元,同比增長28.74%。國產自動控制系統相繼在火電、化肥、煉油領域取得了突破。
⑶ 控制,自動控制,自動控制系統三個概念的區別和聯系
控制就是通過一定的技術手段實現特定的目的或達到一定的效果。可內以是手動或自動。
自動控制:容是指在沒有人直接參與的情況下,利用外加的設備或裝置,使機器、設備或生產過程的某個工作狀態或參數自動地按照預定的規律運行。自動控制是相對人工控制概念而言的。
自動控制系統:是在無人直接參與下可使生產過程或其他過程按期望規律或預定程序進行的控制系統。自動控制系統是實現自動化的主要手段。自動控制系統主要由:控制器,被控對象,執行機構和變送器四個環節組成。
⑷ 自動控制系統的發展及技術現狀是什麼
1基本概念
如圖4-1所示框圖說明了控制系統的基本概念,動作信號通過(經由)控制系統元件後,提供一個指示,此系統的目的就是將變數c控制於該指示內。一般來說,被控變數為系統的輸出,而動作信號為系統的輸入。舉一個簡單的例子,汽車的方向控制(Steering Control),兩個前輪的方向可視為被控制變數,即輸出;而其方向盤的位置可視為輸入,即動作信號e。再如,若我們要控制汽車的速度,則加速器的壓力總和為動作信號,而速度則視為被控變數。
圖4-13自動化生產線
5)大系統理論的誕生
系統和控制理論的應用從60年代中期開始逐漸從工業方面滲透到農業﹑商業和服務行業,以及生物醫學﹑環境保護和社會經濟各個方面。由於現代社會科學技術的高度發展出現了許多需要綜合治理的大系統,現代控制理論又無法解決這樣復雜的問題,系統和控制理論急待有新的突破。在計算機技術方面,60年代初開始發展資料庫技術,1970年提出關系資料庫,到80年代資料庫技術已經達到相當的水平。60年代末計算機技術和通信技術相結合產生了數據通信。1969年美國國防部高級研究局的阿帕網(ARPA)的第一期工程投入使用取得成功,開創了計算機網路的新紀元。資料庫技術和計算機網路為80年代實現管理自動化創造了良好的條件。管理自動化的一個核心問題是辦公室自動化,這是從70年代開始發展起來的一門綜合性技術,到80年代已初步成熟。辦公室自動化為管理自動化奠定了良好的基礎。
國際自動控制聯合會(IFAC)於1976年在義大利的烏第納召開了第一屆大系統學術會議,於1980年在法國的圖魯茲召開第二屆大系統學術會議。美國電氣與電子工程師學會(IEEE)於1982年10月在美國弗吉尼亞州弗吉尼亞海灘舉行了一次國際大系統專題討論會。1980年在荷蘭正式出版國際性期刊《大系統──理論與應用》。這些活動標志著大系統理論的誕生。
6)人工智慧和模式識別
用機器來模擬人的智能,雖然是人類很早以前就有的願望,但其實現還是從有了電子計算機以後才開始的。1936年,圖靈提出了用機器進行邏輯推理的想法。50年代以來,人工智慧的研究是基於充分發揮計算機的用途而展開的。
早期的人工智慧研究是從探索人的解題策略開始,即從智力難題﹑弈棋﹑難度不大的定理證明入手,總結人類解決問題時的心理活動規律,然後用計算機模擬,讓計算機表現出某種智能。1948年美國數學家維納在《控制論》一書的附註中首先提出製造弈棋機的問題。1954年美國國際商業機器公司(IBM)的工程師塞繆爾應用啟發式程序編成跳棋程序,存儲在電子數字計算機內,製成能積累下棋經驗的弈棋機。1959年該弈棋機擊敗了它的設計者。1956年赫伯特·西蒙和艾倫·紐厄爾等研製了一個稱為邏輯理論家的程序,用電子數字計算機證明了懷特海和羅素的名著《數學原理》第二章52條定理中的33條定理。1956年M.L.明斯基、J.麥卡錫、紐厄爾、西蒙等10位科學家發起在達特茅斯大學召開人工智慧學術討論會,標志人工智慧這一學科正式誕生。1960年人工智慧的4位奠基人,即美國斯坦福大學的麥卡錫、麻省理工學院的明斯基、卡內基梅隆大學的紐厄爾和西蒙組成了第一個人工智慧研究小組,有力地推動了人工智慧的發展。從1967年開始出版不定期刊物《機器智能》,共出版了9集。從1970年開始出版期刊《人工智慧》。從1969年開始每兩年舉行一次人工智慧國際會議(IJCAI)。這些活動進一步促進了人工智慧的發展。70年代以來微電子技術和微處理機的迅速發展,使人工智慧和計算機技術結合起來。一方面在設計高級計算機時廣泛應用人工智慧的成果,另一方面又利用超級微處理機實現人工智慧,大大地加速了人工智慧的研究和應用。人工智慧的基礎是知識獲取﹑表示技術和推理技術,常用的人工智慧語言則是LISP語言和PROLOG語言,人工智慧的研究領域涉及自然語言理解﹑自然語言生成﹑機器視覺﹑機器定理證明﹑自動程序設計﹑專家系統和智能機器人等方面。人工智慧已發展成為系統和控制研究的前沿領域。
1977年E.A.費根鮑姆在第五屆國際人工智慧會議上提出了知識工程問題。知識工程是人工智慧的一個分支,它的中心課題就是構造專家系統。1973—1975年費根鮑姆領導斯坦福大學的一個研究小組研製成功一個用於診治血液傳染病和腦膜炎的醫療專家系統MYCIN,能學習專家醫生的知識,模仿醫生的思維和診斷推理,給出可靠的診治建議。1978年費根鮑姆等人研製成功水平很高的化學專家系統DENDRAL。1982年美國學者W.R.納爾遜研製成功診斷和處理核反應堆事故的專家系統REACTOR。中國也已經研製成功中醫專家系統和蠶育種專家系統。現在專家系統已應用在醫學﹑機器故障診斷﹑飛行器設計﹑地質勘探﹑分子結構和信號處理等方面。
為了擴大計算機的應用,使計算機能直接接受和處理各種自然的模式信息,即語言﹑文字﹑圖像﹑景物等,模式識別研究受到人們的重視。1956年,塞爾弗里奇等人研製出第一個字元識別程序,隨後出現了字元識別系統和圖像識別系統,並形成了以統計法和結構法為核心的模式識別理論,語音識別和自然語言理解的研究也取得了較大進展,為人和計算機的直接通信提供了新的介面。
60年代末到70年代初美國麻省理工學院﹑美國斯坦福大學和英國愛丁堡大學對機器人學進行了許多理論研究,注意到把人工智慧的所有技術綜合在一起,研製出智能機器人,如麻省理工學院和斯坦福大學的手眼裝置﹑日立公司有視覺和觸覺的機器人等。由於機器人在提高生產率,把人從危險﹑惡劣等工作條件下替換出來,擴大人類的活動范圍等方面顯示出極大的優越性,所以受到人們的重視。機器人技術發展很快,並得到越來越廣泛的應用,並在工業生產﹑核電站設備檢查﹑維修﹑海洋調查﹑水下石油開采﹑宇宙探測等方面大顯身手,正在研究中的軍用機器人也具有較大的潛在應用價值。關於機器人的設計﹑製造和應用的技術形成了機器人學。
總結人工智慧研究的經驗和教訓,人們認識到,讓機器求解問題必須使機器具有人類專家解決問題的那些知識,人工智慧的實質應是如何把人的知識轉移給機器的問題。1977年,費根鮑姆首倡專家系統和知識工程,於是以知識的獲取﹑表示和運用為核心的知識工程發展起來。自70年代以來,人工智慧學者已研製出用於醫療診斷﹑地質勘探﹑化學數據解釋和結構解釋﹑口語和圖像理解﹑金融決策﹑軍事指揮﹑大規模集成電路設計等各種專家系統。智能計算機﹑新型感測器﹑大規模集成電路的發展為高級自動化提供了新的控制方法和工具。
50年代以來,在探討生物及人類的感覺和思維機制,並用機器進行模擬方面,取得一些進展,如自組織系統﹑神經元模型﹑神經元網路腦模型等,對自動化技術的發展有所啟迪。同一時期發展起來的一般系統論﹑耗散結構理論﹑協同學和超循環理論等對自動化技術的發展提供了新理論和新方法。