1、會計學1自動控制的一般概念概要自動控制的一般概念概要第1頁/共24頁被控對象被控對象 ：指需要給以控制的機器、設備或生產過程。被控對象是控制系統的主體，例如火箭、鍋爐、機器人、電冰箱等。：指需要給以控制的機器、設備或生產過程。被控對象是控制系統的主體，例如火箭、鍋爐、機器人、電冰箱等。控制裝置：控制裝置：指對被控對象起控制作用的設備總體，有測量變換部件、放大部件和執行裝置。指對被控對象起控制作用的設備總體，有測量變換部件、放大部件和執行裝置。 舉例：爐溫控制系統。舉例：爐溫控制系統。被控對象：烘爐，被控量：爐溫被控對象：烘爐，被控量：爐溫 ，給定量：希望值。給定量：希望值。第2頁/共24頁第3

2、頁/共24頁第4頁/共24頁第5頁/共24頁擾動擾動輸出量輸出量輸入量輸入量控制裝置控制裝置受控對象受控對象開環控制系統的方框圖開環控制系統的方框圖 第6頁/共24頁擾動擾動輸出量輸出量偏差信號偏差信號控制裝置控制裝置受控對象受控對象閉環控制系統的方框圖閉環控制系統的方框圖 反饋裝置輸入量輸入量-第7頁/共24頁控制器前饋控制器被控對象反饋環節第8頁/共24頁第9頁/共24頁溫度計溫度計 加熱電阻絲加熱電阻絲調壓器調壓器u(a) 原理圖原理圖220V輸出量輸出量 (手柄位置手柄位置)輸入量輸入量 調壓器調壓器 加熱加熱 電阻絲電阻絲 電爐電爐 恒溫箱恒溫箱 受控對象受控對象( (溫度溫度) )

3、擾動量擾動量(b) 方塊圖方塊圖控制裝置控制裝置擾動擾動輸出量輸出量輸入量輸入量控制裝置控制裝置受控對象受控對象開環控制系統的方框圖開環控制系統的方框圖 閉環控制閉環控制復合控制復合控制開環控制開環控制第10頁/共24頁MugudoVGT+- -(a) 原理圖原理圖給定信號給定信號( (電壓電壓) )觸發觸發 器器電動機電動機受控對象受控對象輸出輸出量量( (轉速轉速) ) 擾動量擾動量(b) 方塊圖方塊圖控制裝置控制裝置 晶閘管可晶閘管可 控整流器控整流器+-+ugudoMiuin(a) 原理圖原理圖R 放大放大 器器 負載負載 給定信號給定信號ug被控量被控量 擾動擾動inui(b) 方塊

4、圖方塊圖 電壓電壓 放大放大 電阻電阻 R 觸發觸發 器器 晶闡管可晶闡管可 控整流器控整流器 電動電動 機機控制裝置與受控對象之間只有順向作用而無反向聯系。控制裝置與受控對象之間只有順向作用而無反向聯系。前饋控制前饋控制(開環開環)第11頁/共24頁輸出量輸出量 環節名稱環節名稱( (或特性或特性) )輸入量輸入量(a) (- -)e=r-br (+) (- -)b(b)re=r-b b或或(c)c引出點引出點cc方框圖中的幾種表示法：方框圖中的幾種表示法：被控量被控量偏差偏差信號信號 (- -) 參考參考 輸入信號輸入信號r(t) 調節器調節器(或控制器或控制器)u(t)受控系統受控系統e

5、(t) c(t)反饋信號反饋信號 控制量控制量 擾動擾動 給定給定 裝置裝置 校正校正 裝置裝置 放大放大 元件元件 執行執行 機構機構 受控受控 對象對象 反饋裝置反饋裝置 (測量元件測量元件)第12頁/共24頁ugTiu (- -) ufQTo 給定給定 裝置裝置 放大器放大器 電動機、傳動電動機、傳動 裝置和閥門裝置和閥門 熱處理爐熱處理爐 放大器放大器 熱電偶熱電偶M uauufug 給定電位計給定電位計+- - 電動機電動機 煤氣煤氣空氣空氣閥門閥門熱處理爐熱處理爐工件工件熱電偶熱電偶放大器放大器混合混合 器器放大器放大器第13頁/共24頁(- -)utug擾動擾動 給定給定 裝置裝

6、置 放大器放大器 電動機電動機 轉速反轉速反 饋裝置饋裝置 觸發器觸發器 晶闡管可晶闡管可 控整流器控整流器控控 制制 裝裝 置置受控對象受控對象n(b) 方框圖方框圖ueudoRP1ugR0R0R1-utRP2- -+- -+ TGMudouc(a) 原理圖原理圖+第14頁/共24頁n擾動擾動(ML)uiugut(- -)(b) 方塊圖方塊圖 擾動檢擾動檢 測裝置測裝置 晶闡管可晶闡管可 控整流器控整流器 轉速反轉速反 饋裝置饋裝置 電動電動 機機 放大器放大器 放大器放大器 觸發器觸發器 被控量被控量 輸入信號輸入信號 (- -) 補償裝置補償裝置 控制裝置控制裝置 受控對象受控對象udo

7、MR iugutTG(a) 原理圖原理圖 負載負載放大器放大器 放大器放大器+第15頁/共24頁第16頁/共24頁按控制方式分按控制方式分按被控對象分按被控對象分分類分類按給定值變化規律分按給定值變化規律分按系統功用分按系統功用分開環控制開環控制( (按給定值操縱按給定值操縱) ) ( (按干擾補償按干擾補償) )閉環控制閉環控制( (按偏差調節按偏差調節) )復合控制復合控制( (閉環反饋為主，開環補償為輔閉環反饋為主，開環補償為輔) )恒值系統恒值系統 隨動系統隨動系統程序控制系統程序控制系統運動控制系統運動控制系統過程控制系統過程控制系統溫度控制系統溫度控制系統壓力控制系統壓力控制系統位置控制系統位置控制系統第17頁/共24頁線性系統線性系統非線性系統非線性系統第18頁/共24頁連續系統連續系統離散系統離散系統定常系統定常系統時變系統時變系統第19頁/共24頁 暫態過程特點暫態過程特點: :下圖中下圖中,(a),(a)、(b)(b)非周期振蕩；非周期振蕩；(c)(c)發散振蕩；發散振蕩；(d)(d