控制技術基礎項目二水位自動控制系統(tǒng)ppt課件

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項目二 水位自動控制系統(tǒng),任務描述： 水箱有進水口和出水口各一個，其中進水口有閥門可調節(jié)進水量，請設計該水箱的水位自動控制系統(tǒng)。,1,人端起杯子的控制原理,檢測比較裝置（眼睛） 控制器（大腦） 執(zhí)行機構（手） 控制量（位置）,自動控制系統(tǒng)的一般組成,2,自動控制系統(tǒng)的控制要求,3,最簡單的水位控制系統(tǒng)方案,設定水位,實際水位,水箱,閥門,開環(huán)控制 開環(huán)控制是指控制裝置與被控對象之間只有順向作用而沒有反向聯系的控制過程。 即被控量（系統(tǒng)輸出）不影響系統(tǒng)控制的控制方式稱為開環(huán)控制。,4,轉盤速度控制(Turntable Speed Control),5,輸出,輸出,出現擾動后的兩種結果： 達到新的平衡； 造成更大的擾動，導致系統(tǒng)無法恢復平衡，造成更大的破壞性的反應。,開環(huán)控制的結果,6,人工反饋,自動反饋,反饋控制,7,反饋控制,自動化的精髓是自動控制，自動控制的精髓是反饋,反饋——通過測量裝置將系統(tǒng)或元件的輸出量返送到輸入端，這個量就稱為反饋。,擾動（干擾）——干擾或破壞系統(tǒng)按預定規(guī)律運行的輸入量。,開環(huán)——只管做事，不看結果的處理方式。,閉環(huán)——系統(tǒng)被控對象的輸出量（實際值）會返送回來影響控 制器的輸出。,8,水箱水位有反饋的自動控制系統(tǒng),9,水箱水位有反饋的自動控制系統(tǒng),期望 水位,實際 水位,10,反饋控制系統(tǒng)基本組成,控制器,,執(zhí)行元件,被控對象,反饋元件,,,,,,,,,+,-,,實際 輸出量,反饋量,偏差,控制量,設定值,,擾動,11,加熱爐溫度開環(huán)控制系統(tǒng),12,加熱爐溫度閉環(huán)控制系統(tǒng)（有反饋）,13,加熱爐溫度閉環(huán)控制系統(tǒng)（有反饋）,14,補償與反饋相結合的爐溫復合控制系統(tǒng),15,開環(huán)控制系統(tǒng),系統(tǒng)簡單，穩(wěn)定可靠 控制精度較低，無自動糾偏的能力,,,Controlled Object,Control Element,16,閉環(huán)控制系統(tǒng),控制精度高，抗干擾能力強 控制過程始終存在偏差，易引起振蕩，系統(tǒng)不穩(wěn)定,,Disturbance,17,復合控制系統(tǒng),可實現復雜且精度較高的控制任務,Compensation Element,18,自動控制系統(tǒng)的響應過程,,穩(wěn)態(tài)過程：又稱穩(wěn)態(tài)響應，指系統(tǒng)在典型輸入信號作用下，當時間 t 趨于無窮時，輸出量的表現形式。它提供系統(tǒng)有關穩(wěn)態(tài)誤差的信息。,動態(tài)過程： 又稱過渡過程或瞬態(tài)過程，指系統(tǒng)在典型輸入信號作用下，輸出量從初始狀態(tài)到最終狀態(tài)的響應過程。實際過程表現為衰減、發(fā)散或等幅振蕩形式。,19,自動控制系統(tǒng)的性能指標,,20,