封闭式自动控制系统
闭式自动控制系统 (ACS) 在所用设备和自动化完整性方面与开式电路不同。在 ACS 打开的情况下,主机(包括控制设备)不会收到有关电气装置(驱动电机、运行机器)实际运行模式的信息。
在封闭的 ASUB 中,信息被传输到控制元件,并伴随着适当的命令信号的提交。传输此类信息的电路闭合控制回路,形成闭合 ACS 或反馈 ACS。
可以通过控制发电机-电动机 (G-D) 系统中电动机速度的示例来解释封闭式和开放式 ACS 之间的区别。在 ACS 打开时(图 1,a),电动机的设定速度由电位器 P 手动设置。速度调节由转速表直观地进行,该转速表由 TG 测速发电机供电。操作员通过作用于电位器滑块来消除与设定值的任何速度偏差。
在封闭的 ACS 中(图1, b) TG 测速发电机的电枢包含在 OVG 发电机的励磁电路中,形成一个封闭或反馈系统(在这种情况下具有速度反馈)。
米。 1. G-M系统中电机控制电路:a——开ACS,b——闭ACS
测速发电机 (Aztg) 在闭合电路中产生的电流指向电位计 (Azn) 的电流,由此产生的电流在电路中的作用等于这些电流的几何差。使用电位器的滑块,操作员设置 OVG 励磁线圈中产生的电流值,在该值下提供相应的电动机速度。这是操作员角色结束的地方。将来,系统会以一定的精度自动维护电驱动器的设定操作模式。
假设由于负载尖峰,电动机的速度与指定速度相比有所下降。速度的降低伴随着测速发电机速度及其端子电压的相应降低。这反过来又会导致反馈电路中的电流 Aztg 下降,并在电位器滑块的某个位置 - 导致发电机励磁绕组中的电流增加。发电机电压和电机转速将相应增加。
增加速度和电压的过程会一直持续下去,直到反馈回路中的电流达到设定值,电机转速达到设定值。
在自动控制系统的分析中, 功能图表……如图。2 ACS传输功能方案,包括以下要素:
1 — 设置操作模式、发出命令、启动脉冲或信号的主要设备,
2 — 比较元素。它包括来自主机的信号X1,信号X0,它决定了控制值的速度或水平。考虑到来自第九个主反馈元件的信号,元件 2 比较接收到的信号并发送附加校正信号 X2,
3 — 转换元件,信号op将其转换成另一种形式,更便于进一步传输。例如,信号 X2 以液压(气动、机械)压力的形式提供。元件 3 将其转换为电流。由于这种转变可能需要额外的能量,因此元件3连接到PE能源,
4 — 添加元件,它接收两个信号:来自校正元件(存储元件)8 的 X3 和 X8。这些信号由元件 4 求和并发送到下一个元件,
5——放大元件,输入信号X1可能微弱,必须放大后才能传输。这是通过连接到 PE 电源的元件 5 完成的,
6——执行元件,执行接收到的信号(电机、电磁继电器、伺服电机),
7——可调物体或工作机器。
米。 2. ACS功能图
每个自动化元件都是一个能量转换器,在其输入端应用值 X',并从输出端移除值 X。 «对于处于静止状态的每个元素都有一定的依赖性 X» (X'),称为静态特性。
封闭式自动控制系统的特点是存在反馈;它至少有一个反馈回路将系统的输出连接到它的输入。此外,可能存在所谓的内部反馈,连接各个 ACS 元件的输出和输入。
反馈分为硬性和柔性。硬约束在系统的瞬态和稳态运行模式下运行,灵活——仅在瞬态模式下。区分正反馈和负反馈。随着调节值的增加,正连接增加更多,相反,负连接减少。反馈可以传输与旋转角度、速度、电压、电流等成比例的信号。并相应地称为角度、速度、电压、电流反馈。有关更多详细信息,请参见此处: 自动化系统的要素
根据工作原理,ACS可分为三组:
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连续运行,其中控制值和设定值之间的关系没有被破坏,
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脉冲动作,其中控制值和设定值之间的连接定期发生,
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仅当值达到特定值时才会发生通信的中继动作。
根据给定值随时间变化的规律,ACS 也可以分为三组:
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自动控制值保持恒定的恒定或低设定点系统。这些是稳定系统,本质上是自动控制系统(ACS),
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根据特定的预定程序更改目标值的系统。它是一个软件管理系统,
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给定值可以根据任意法则变化很大的系统,即 跟踪系统.