自动控制系统举例

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4、了将陀螺(或其它测量元件)测得的姿态角的数据，传递到比较远的地方(如驾驶室的仪表板上)，就要进行转角的远距离传送，可以利用图1-7所示随动系统来实现上述要求。该系统的任务就是保持输出轴始终紧紧跟踪输入轴变化，又由于输入轴位置是未知的时间函数，所以该系统是一个位置随动系统。系统的工作原理如下：利用两个电位器和分别把输入轴和输出轴的转角和变成相应的电压，然后把这两个电压反向串联(相减)即得与角度偏差成比例的电压，该电压经过放大器放大后加到电动机上，电动机的轴经减速器和输出轴相联，并且同时带动电位器的电刷移动，如，则，放大后的电压u驱动电动机转动，转动方向最终应使向接近，使减小。最后，两者取得

5、一致，，则，电机停止转动，系统进入平衡状态(假定元件没有死区)。这样，就保证了输出轴紧紧地跟随着输入轴的变化。二、函数记录仪函数记录仪是一种自动记录电压信号的设备，其原理图如图1-8所示，其中记录笔与电位器的电刷机械连接。因此，由电位器和组成桥式线路的输出电压与记录笔位移是成正比的。当有输入信号时，在放大器输出端得到偏差电压，经放大器放大后驱动伺服电动机，并通过减速器及绳轮带动记录笔移动，使偏差电压减小至时，电动机停止转动。这时记录笔的位移就代表了输入信号的大小。若输入信号随时间连续变化，则记录笔便跟随并描绘出信号随时间变化的曲线。函数记录仪控制系统方框图如图1-9所示。函数记录仪系统的

6、任务是控制记录笔正确记录输入的电压信号。而输入信号的变化规律可以是时间的未知函数，因此，这种控制系统也是一个随动系统。三、速度控制系统图1-10表示出蒸汽机上瓦特调速器的基本原理。进入蒸汽缸中的蒸汽量，可根据蒸汽机的希望转速与实际转速的差值自动地进行调整。它的工作原理是：根据希望的转速，设置输入量(控制量)。如果实际转速降低到希望的转速值以下，则调速器的离心力下降，从而使控制阀上升，进入蒸汽机的蒸汽量增加，于是蒸汽机转速随之增加，直至上升到希望的转速值时为止。反之，若蒸汽机的转速增加到超过希望的转速值，调速器的离心力便会增加，造成控制阀向下移动。这样就减少了进入蒸汽机的蒸汽量，蒸汽机的转

7、速也就随之下降，直到下降至希望的转速时为止。四、数控机床系统数控机床系统方框图如图1-11所示，根据对工件的加工要求，事先编制出控制程序，作为系统的输入量送入计算机。与工具架连接在一起的传感器，将刀具的位置信息变换为电压信号，再经过模－数转换器变为数字信号，并作为反馈信号送入计算机。计算机将输入信号与反馈信号比较，得到偏差信号，随后经数－模转换器将数字信号转变为模拟电压信号，经功率放大后驱动电动机，带动刀具按期望的规律运动。系统中的