【分享帖】第七课时 控制技术 控制系统的分类
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2018-03-23
控制系统有多种分类方法,除了教材中提到的按控制原理分成的“开环控制”和“闭环控制”,还有其他两种常见的对控制系统的分类方式:
一、按信号分类:
我们可以将控制系统按信号分类,将其分为“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值的系统。如生产过程中的温度、压力、流量、液位高度、电机转速等自动控制系统属于恒值系统。以RM步兵车的底盘运动为例,我们通过RM主控对底盘的控制就是一种恒值系统。我们设定好期望转速,并要求电机最终的输出转速接近给定值。
随动控制系统:给定值按未知时间函变化,要求输出跟随给定值的变化。其参考输入是变化规律未知的任意时间函数。随动控制系统的任务是使被控量按同样规律变化并与输入信号的误差保持在规定范围内。这种系统在军事上应用最为普遍.如导弹发射架控制系统,雷达天线控制系统等。其特点是输入为未知。
程序控制系统:给定值按一定时间函数变化。如数控机床。其给定值是变化的,但它是时间的已知函数,即给定值按人规定的时间程序变化。数控机床和液体自动混合加热控制系统就属于此类控制系统。
二、按有无人工操作分类
除了按信号分类以外,我们还可以按照有无人工来将控制系统分为“人工控制系统”和“自动控制系统”。
我们通过一个例子来了解一下这两种控制系统。
人工控制系统
上图是一种人工控制系统。刚刚开始的时候淋浴头喷出水的水温较低,如果我们想要对水温进行加热则需要打开控制热水的阀门。对这个系统进行调整的最直接的方法是人用手来直接感受水温。如果感觉水温过高,阀门需要被调小。如果感到水温不够,则需要保持阀门目前的位置,或者开得更大一些以调高水温。
整个控制过程需要人工介入来手动调节温度。所以我们称之为人工控制系统。
自动控制系统
上图则是一种自动控制系统。该系统中有一个温度传感器来测量水温。与人工系统不同的是,它由压缩空气和电能驱动的“控制阀门”去取代人工阀门。当然,在该系统还加入了控制器,该控制器具有比较和计算的功能,并向“控制阀门”下达命令去控制开关。而温度控制器会持续地将实时水温反馈到控制器,从而让控制器给出正确的“指令”。这样,水温就可以被自动得、按照正确方向得调节了。
整个控制过程不需要人工介入,完全由控制器来自动完成温度控制的任务。所以我们称该系统为自动控制系统。
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