自动控制系统的分类

自动控制系统的分类

自动控制装置和控制对象按照控制算法相互连接、相互作用的集合称为自动控制系统(automatic control system,简称ACS)。

自动控制系统可按控制方法和功能特点分类。根据控制方式,所有系统分为两大类:普通(非自调节)和自调节(自适应)。

属于简单类的普通系统在管理过程中不会改变其结构。它们在铸造厂和热工车间中发展最广泛,应用最广泛。常见的自动控制系统分为三个子类:开放式、封闭式和组合式控制系统。

开环自动控制系统又分为自动刚性控制系统(SZHU)和扰动控制系统。

在第一种系统中,调节器作用于控制对象而不考虑获得的结果,即控制变量的值和外部干扰。扰动控制系统的工作原理是,控制动作的产生取决于影响控制对象的外部扰动。

例如,考虑铸造厂或热工车间的加热系统。在这种情况下,门店供暖管道中热水的消耗量取决于外部天气情况。外面越冷,供应给散热器的热水就越多,反之亦然。

根据偏转原理运行的闭式自动控制系统也称为自动控制系统 (ACS)。它们的显着特征是存在信号通道的闭合循环,即存在返回通道,通过该返回通道,有关受控变量状态的信息被传输到比较元件的输入端。

自动控制系统旨在解决三个问题:控制值的稳定(稳定 ATS),根据已知(程序化 ATS)或未知(跟踪 ATS)程序改变控制值。

在 ATS 稳定中,受控变量的设定点是恒定的。这种系统的一个例子是热炉工作空间中的温度控制系统。在软件 ATS 中,受控变量的值根据预先设计(已知)的程序随时间变化。

在伺服系统中,受控变量的设定值会根据先前未知的程序随时间变化。跟踪和软件 ATS 在处理参考信号的原理上不同于稳定器。

伺服控制最典型的例子是在熔化和加热燃料的熔炉中调节燃烧过程时,自动保持燃料和空气消耗之间的给定比例。

自动控制系统

自动控制系统:a—开,b—偏开,c—闭,d—组合,d—自调节,P—控制器,OU—控制对象,ES—比较元件,UAV—控制动作分析装置:VU——运算装置,IU为执行装置,AUU为自动控制装置,AUO为控制对象分析装置。

组合系统结合了偏差和扰动控制系统的优点,提高了控制精度。组合系统中未考虑干扰的影响通过偏置控制得到补偿或减弱。

自调节(自适应)系统可分为三个子类:极端系统、自调整系统和自调整系统。

极端调节系统被称为稳定、跟踪或程序控制系统,其中设置、程序或再现法则根据外部条件或系统内部状态的变化自动改变,以创建最有利(最佳)的操作模式一个控制对象。

在此类系统中,安装了自动搜索设备而不是永久设置或程序,该设备分析对象的每个特性(效率、生产力、经济性等),并根据获得的结果提供所需的价值将受控变量传递给控制装置,因此随着影响系统运行条件的各种干扰影响的不断变化,该特性具有突出的价值。

在具有自整定参数的系统中,当被控对象的外部条件或特性发生变化时,控制装置的可变参数会自动(不按预定程序)发生变化,以保证系统的稳定运行和维护给定或最佳水平的控制值。

在具有自调整结构的系统中,当控制对象的外部条件和特性发生变化时,连接方案中的元素会发生切换或引入新的元素。这些结构变化(选择)的目的是为了更好地解决管理问题。

结构的选择是通过使用计算和逻辑操作的自动搜索来完成的。这样的系统不仅必须适应外部条件和物体特性的所有变化,而且即使在单个元件出现故障或损坏的情况下也能正常运行,创建新电路来替换损坏的电路。自我调节系统可以通过快速尝试多种选择、选择并“记住”最好的一个来改进、“获得经验”。

功能分类 所有自动控制系统分为四类:

  • 协调机制工作的制度,

  • 用于调节技术过程参数的系统,

  • 自动控制系统,

  • 自动保护和阻塞系统。

自动控制系统 (ACS)

旨在协调工厂或工厂整体自动刚性控制系统 (SZHU) 各个机构运行的系统。

自动控制系统 (ACS) 技术流程可确保将控制值维持在给定水平或根据给定程序进行更改。

自动控制系统 (ACS) 包含无需人工直接参与即可获取有关技术过程参数(温度、压力、灰尘或空气中的气体含量等)当前值信息的手段和方法。

自动保护系统 (SAZ) 和闭锁系统 (SAB) 可防止设备在稳定状态下运行时出现紧急情况。

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