⑴ 自动控制系统主要由哪些环节组成
一说:自动控制系统一般是由对象(被控制的过程)、控制器、变送器和调节阀4个环节组成;专
二说:自动控制系统一般是属由传感器、调节器、执行器和被控对象所组成的闭环(或开环)控制系统。
三说:简单的过程控制系统一般由调节器(控制器执行器、被控对象(被控过程)和测量变送等环节组成;
四说:系统由被控对象和自动控制装置(包括检测仪表、调节仪表、执行器)组成
五说:执行单元是构成自动控制系统的重要组成部分。任何一个最简单的控制系统也必须由检测环节、调节单元及执行单元组成。
六说:自动控制系统是由对象(被控制的过程)、控制器、变送器和调节阀4个环节组成
⑵ 自动控制系统有哪些基本组成部分
由执行元件、测量元件和控制元件三部分组成。
执行元件用于改变被控量,如电机作为执行元件可以改变机械臂的角度;
测量元件用于测量被控量,如采用旋转变压器或者码盘等角位置测量元件可以检测机械臂的转角;
控制元件用于实现闭环控制,改善被控系统性能,一般采用模拟电路、DSP、PLC或者计算机等部件实现,可以校正被控对象,改变系统开环传递函数,使闭环系统满足一定的性能指标要求。
⑶ 自动控制系统的分类和组成是什么
1分类
自动控制系统按其控制对象的不同分为两大类。一类具有运动性质,需由电动机拖动来实现,称为运动控制系统(或称传动控制系统),而将运动控制系统的工作过程称为运动控制;另一类的控制对象是如温度、压力、流量、物料、成分、液位和酸碱度等工业生产过程中的量,比如精馏塔中化工产品的生产控制、锅炉中的蒸汽温度的控制等,控制这类对象的自动控制系统称为过程控制系统,而将过程控制系统的工作过程称为过程控制。一般,过程控制中常常伴有物体的流动和能量的流动,控制好物量流和能量流的大小,可以达到过程控制目标的要求。运动控制的执行元件是电动机,过程控制的执行元件是调节阀。无论是运动控制还是过程控制,它们均适用于相同的自动控制理论。
但是,由于被控对象不相同的特点,两类控制系统在响应特性上也呈现出不同的特征。例如,运动控制系统的调节时间短、响应速度快;而过程控制系统中常常含有大惯性环节、大延时环节等,调节时间长,响应速度慢。在应用控制理论解决具体控制问题时,会存在一定的差异。在这两大类控制系统中,根据控制对象的具体要求、输入信号的特征、信号传输过程是否连续、参数是否时变、系统中是否含有非线性元件等,还可将控制系统作进一步的分类。
2组成
为了描述自动控制系统的组成,常将系统中完成不同功能的部分用所谓的“环节”一词来描述。一般的控制系统包括的环节如图4-14所示。
1)给定环节
给定输入量通过给定环节作用于系统。例如,有的控制系统用给定电位器将电压信号作用于控制系统,为了减小给定电位器在开关闭合瞬间将一个恒值的电压信号突然作用于控制系统而对控制系统造成较大的冲击,有时给定环节还利用积分器逐渐增加作用信号。
图4-14自动控制系统组成框图
2)比较环节
比较环节完成将给定量与反馈量相比较的功能。完成给定量减反馈量运算的,须将反馈量与给定量接成相反的极性,使反馈量的作用削弱给定量,称为负反馈比较。反之,若完成给定量加反馈量运算的,反馈量的极性须与给定量的极性相同,即反馈量的作用增大了给定量,则是正反馈比较。在多闭环控制系统中,为了得到好的响应性能,有时将某个内环接成正反馈,而外环则都接成负反馈。
3)放大环节
闭环控制系统是靠给定量与反馈量的差值信号实现对输出量控制的。由于差值信号很小(无差系统为0),直接加在控制设备上不足以使系统工作,须经放大环节将信号放大。
4)执行环节
执行环节又称执行机构,由它的动作使被控量得到控制,是控制系统的末端环节。运动控制系统中的执行元件常常是各类电动机,由电动机的旋转或直线运动来拖动负载,过程控制系统中的执行元件一般是调节阀,自动调节阀门的开度能够控制管道中流体的流量或压力,实现对被控对象的控制。
5)控制环节
控制环节有时又称校正环节或控制器、调节器等,是人为设置的环节。设置该环节的目的是为了取得好的控制效果。好的控制效果是指输出量跟随输入量变化得更快、更稳、更精确。
6)被控对象
被控对象也称控制对象,是指受系统控制的物理量。被控对象常被选为输出量。例如,速度控制系统的被控对象应选为电动机的运行速度,温度控制系统的控制对象应选为被控制的温度。
7)反馈环节
反馈环节将检测到的被控量反馈传输到输入端,与给定量进行比较以实现闭环控制。有的系统将被测量直接接入比较环节,称为单位反馈。
8)扰动环节
自动控制系统在运行过程中,不可避免会受到环境、设备自身等各种因素的影响、扰动。
⑷ 任何电子控制系统都有什么部分组成
自动控制系统主要由:控制器,被控对象,执行机构和变送器四个环节组成。
自动控制系统各部分功能
(一)控制器
目前控制系统的控制器主要包括PLC、DCS、FCS等主控制系统。在底层应用最多的就是PLC控制系统,一般大中型控制系统中要求分散控制、集中管理的场合就会采用DCS控制系统,FCS系统主要应用在大型系统中,它也是21世纪最具发展潜力的现场总线控制系统,与PLC和DCS之间有着千丝万缕的联系。控制器是现场自动化设备的核心控制器,现场所有设备的执行和反馈、所有参数的采集和下达全部依赖于控制器的指令。
(二)被控对象
在自动控制系统中被控对象一般指控制设备或过程(工艺、流程等)等。在自动控制系统中,广义的理解被控对象包括处理工艺、电机、阀门等具体的设备;狭义的理解可以是各设备的输入、输出参数等。
(三)执行机构
在自动控制系统中,执行机构主要是系统中的阀门执行器,根据不同的工艺及流程控制,控制器通过输出信号对执行机构进行控制,执行机构发生动作之后信号反馈给控制器,控制器接收到反馈信号后判断执行器完成了指定动作,一次控制完成。
(四)变送器
变送器是将现场设备传感器的非电量信号转换为0-10伏或4-20毫安标准电信号的一种设备。例如温度、压力、流量、液位、电导率等非电量信号,经过变送器转换后才可以接到PLC等控制器接口,才能最终参与整个系统的参数采集和控制。
⑸ 一个典型的自动控制系统主要是由哪些基本部分组成的有哪些基本性能要求
自动控制系统(automatic control systems)是在无人直接参与下可使生产过程或其他过程按期望规律或预定程序进行的控制系统。自动控制系统是实现自动化的主要手段。 简称自控系统。
编辑本段自动控制系统的组成
自动控制系统主要由:控制器,被控对象,执行机构和变送器四个环节组成。
编辑本段分类方法
自动控制系统有几种分类方法 按控制原理的不同,自动控制系统分为开环控制系统和闭环控制系统。
开环控制系统
在开环控制系统中,系统输出只受输入的控制,控制精度和抑制干扰的特性都比较差。开环控制系统中,基于按时序进行逻辑控制的称为顺序控制系统;由顺序控制装置、检测元件、执行机构和被控工业对象所组成。主要应用于机械、化工、物料装卸运输等过程的控制以及机械手和生产自动线。
闭环控制系统
闭环控制系统是建立在反馈原理基础之上的,利用输出量同期望值的偏差对系统进行控制,可获得比较好的控制性能。闭环控制系统又称反馈控制系统。 按给定信号分类,自动控制系统可分为恒值控制系统、随动控制系统和程序控制系统。
恒值控制系统
给定值不变,要求系统输出量以一定的精度接近给定希望值的系统。如生产过程中的温度、压力、流量、液位高度、电动机转速等自动控制系统属于恒值系统。
随动控制系统
给定值按未知时间函数变化,要求输出跟随给定值的变化。如跟随卫星的雷达天线系统。
程序控制系统
给定值按一定时间函数变化。如程控机床。
编辑本段应用广泛
自动控制系统已被广泛应用于人类社会的各个领域。 在工业方面,对于冶金、化工、机械制造等生产过程中遇到的各种物理量,包括温度、流量、压力、厚度、张力、速度、位置、频率、相位等,都有相应的控制系统。在此基础上通过采用数字计算机还建立起了控制性能更好和自动化程度更高的数字控制系统,以及具有控制与管理双重功能的过程控制系统。在农业方面的应用包括水位自动控制系统、农业机械的自动操作系统等。 在军事技术方面,自动控制的应用实例有各种类型的伺服系统、火力控制系统、制导与控制系统等。在航天、航空和航海方面,除了各种形式的控制系统外,应用的领域还包括导航系统、遥控系统和各种仿真器。 此外,在办公室自动化、图书管理 、交通 管 理乃至日常家务方面,自动控制技术也都有着实际的应用。随着控制理论和控制技术的发展,自动控制系统的应用领域还在不断扩大,几乎涉及生物、医学、生态、经济、社会等所有领域。
要求:稳定好,效率高,准确
⑹ 简单叙述自动控制的基本概念及控制装置的基本组成!
自动控制(automaticcontrol)是指在没有人直接参与的情况下,利用外加的设备或装置,使机器、设备或生产过程的某个工作状态或参数自动地按照预定的规律运行。自动控制是相对人工控制概念而言的。
⑺ 一个自动控制系统有哪几部分组成
自动控制系统主要由:控制器,被控对象,执行机构和变送器四个环节组成。
控制器:可按照预定顺序改变主电路或控制电路的接线和改变电路中电阻值来控制电动机的启动、调速、制动和反向的主令装置。
被控对象:一般指被控制的设备或过程为对象,如反应器、精馏设备的控制,或传热过程、燃烧过程的控制等。从定量分析和设计角度,控制对象只是被控设备或过程中影响对象输入、输出参数的部分因素,并不是设备的全部。
执行机构:使用液体、气体、电力或其它能源并通过电机、气缸或其它装置将其转化成驱动作用。
变送器:作用是检测工艺参数并将测量值以特定的信号形式传送出去,以便进行显示、调节。在自动检测和调节系统中的作用是将各种工艺参数如温度、压力、流量、液位、成分等物理量变换成统一标准信号,再传送到调节器和指示记录仪中,进行调节、指示和记录。
(7)自动控制系统由控制装置和什么组成扩展阅读
自动控制系统的三大发展方向
1、现场总线控制系统
现场总线控制系统(FCS)是连接现场智能设备和自动化控制设备的双向串行、数字式、多节点通信网络。它也被称为现场底层设备控制网络。
目前,以现场总线为基础的FCS发展很快,但FCS发展还有很多工作要做,如统一标准、仪表智能化等。可以确定的是,结合DCS、工业以太网、先进控制等新技术的FCS将具有强大的生命力。
2、工业PC控制系统
由于PC机的开放性,具有丰富的硬件资源、软件资源和人力资源,并且具有成本低的特点,基于PC(包括嵌入式PC)的工业控制系统,正以每年20%以上的速率增长,基于PC的工业控制技术成为本世纪初的主流技术之一。
3、智能管控一体化系统集成
随着计算机技术、通信技术和控制技术的发展,传统的控制领域正经历着一场前所未有的变革,开始向网络化方向发展。对诸如图像、语音信号等大数据量、高速率传输的要求,催生了当前在商业领域风靡的以太网与控制网络的结合。
这股工业控制系统网络化浪潮又将诸如嵌入式技术、多标准工业控制网络互联、无线技术等多种当今流行技术融合进来,从而拓展了工业控制领域的发展空间,带来新的发展机遇。
⑻ 从信息技术的角度出发,如何理解自动控制系统及它的各个组成部分
自动控制系统的基本组成
任何一个自动控制系统都是由被控对象和控制器有机构成的。自动控制系统根据被控对象和具体用途不同,可以有各种不同的结构形式。下图是一个典型自动控制系统的功能框图。
图中的每一个方框,代表一个具有特定功能的元件。除被控对象外,控制装置通常是由测量元件、比较元件、放大元件、执行机构、校正元件以及给定元件组成。这些功能元件分别承担相应的职能,共同完成控制任务。
被控对象一般是指生产过程中需要进行控制的工作机械、装置或生产过程。描述被控对象工作状态的、需要进行控制的物理量就是被控量。
给定元件主要用于产生给定信号或控制输入信号。例如,图1-4(a)中直流电动机转速控制系统中的电位器。
测量元件用于检测被控量或输出量,产生反馈信号。如果测出的物理量属于非电量,一般要转换成电量以便处理。例如,图1-4(a)中直流电动机转速控制系统中的测速发电机。
比较元件用来比较输入信号和反馈信号之间的偏差。它可以是一个差动电路,也可以是一个物理元件(如电桥电路、差动放大器、自整角机等)。
放大元件用来放大偏差信号的幅值和功率,使之能够推动执行机构调节被控对象。例如功率放大器、电液伺服阀等。
执行机构用于直接对被控对象进行操作,调节被控量。如阀门,伺服电动机等。
校正元件用来改善或提高系统的性能。常用串联或反馈的方式连接在系统中。例如RC网络、测速发电机等。
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⑼ 自动控制系统主要由哪几部分组成各组成部分有什么功能
自动控制系统主要由:控制器,被控对象,执行机构和变送器四个环节组成。
控制器:可按照预定顺序改变主电路或控制电路的接线和改变电路中电阻值来控制电动机的启动、调速、制动和反向的主令装置。
被控对象:一般指被控制的设备或过程为对象,如反应器、精馏设备的控制,或传热过程、燃烧过程的控制等。从定量分析和设计角度,控制对象只是被控设备或过程中影响对象输入、输出参数的部分因素,并不是设备的全部。
执行机构:使用液体、气体、电力或其它能源并通过电机、气缸或其它装置将其转化成驱动作用。
变送器:作用是检测工艺参数并将测量值以特定的信号形式传送出去,以便进行显示、调节。在自动检测和调节系统中的作用是将各种工艺参数如温度、压力、流量、液位、成分等物理量变换成统一标准信号,再传送到调节器和指示记录仪中,进行调节、指示和记录。
(9)自动控制系统由控制装置和什么组成扩展阅读
系统分类
一、按控制原理的不同,自动控制系统分为开环控制系统和闭环控制系统。
1、开环控制系统
在开环控制系统中,系统输出只受输入的控制,控制精度和抑制干扰的特性都比较差。开环控制系统中,基于按时序进行逻辑控制的称为顺序控制系统;由顺序控制装置、检测元件、执行机构和被控工业对象所组成。主要应用于机械、化工、物料装卸运输等过程的控制以及机械手和生产自动线。
2、闭环控制系统
闭环控制系统是建立在反馈原理基础之上的,利用输出量同期望值的偏差对系统进行控制,可获得比较好的控制性能。闭环控制系统又称反馈控制系统。
二、按给定信号分类,自动控制系统可分为恒值控制系统、随动控制系统和程序控制系统。
1、恒值控制系统
给定值不变,要求系统输出量以一定的精度接近给定希望值的系统。如生产过程中的温度、压力、流量、液位高度、电动机转速等自动控制系统属于恒值系统。
2、随动控制系统
给定值按未知时间函数变化,要求输出跟随给定值的变化。如跟随卫星的雷达天线系统。
3、程序控制系统
给定值按一定时间函数变化。如程控机床。
⑽ 什么是自动控制系统一个典型的自动控制系统主要由哪些基本部分组成
在无人直接参与下可使生产过程或其他过程按期望规律或预定程序进行的版控制系统。自动控权制系统是实现自动化的主要手段。按控制原理的不同,自动控制系统分为开环控制系统和闭环控制系统。在开环控制系统中,系统输出只受输入的控制,控制精度和抑制干扰的特性都比较差。开环控制系统中,基于按时序进行逻辑控制的称为顺序控制系统;由顺序控制装置、检测元件、执行机构和被控工业对象所组成。主要应用于机械、化工、物料装卸运输等过程的控制以及机械手和生产自动线。闭环控制系统是建立在反馈原理基础之上的,利用输出量同期望值的偏差对系统进行控制,可获得比较好的控制性能。闭环控制系统又称反馈控制系统。