《自动化导论》课程报告

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1、《自动化导论》课程报告南京邮电大学《自动化导论》课程报告题目：自动控制系统的基本环节和分类专业：学生姓名：班级学号：指导教师：日期：2016年12月15日《自动化导论》课程报告《自动化导论》课程报告自动控制系统的基本环节、分类及负反馈摘要：自动控制系统（automaticcontrolsystems）是在无人直接参与下可使生产过程或其他过程按期望规律或预定程序进行的控制系统。自动控制系统是实现自动化的主要手段。简称自控系统。按照百度百科，自动控制系统主要由：控制器，被控对象，执行机构和变送器四个环节组成。按给定信号分类，自动控制系统可分为恒值控制系统、随动控制系统和程序

2、控制系统。反馈又称回馈，是控制论的基本概念，指将系统的输出返回到输入端并以某种方式改变输入，进而影响系统功能的过程。反馈可分为负反馈和正反馈。前者使输出起到与输入相反的作用，使系统输出与系统目标的误差减小，系统趋于稳定；后者使输出起到与输入相似的作用，使系统偏差不断增大，使系统振荡，可以放大控制作用。对负反馈的研究是控制论的核心问题。另外有电流负反馈的理论。关键字：控制器、被控对象、执行机构、变送器、给定信号、负反馈1自动控制系统的基本环节关于自动控制系统有哪几个基本环节，常见的说法有以下几种，71《自动化导论》课程报告一说：自动控制系统一般是由对象(被控制的过程)、控

3、制器、变送器和调节阀4个环节组成；二说：自动控制系统一般是由传感器、调节器、执行器和被控对象所组成的闭环(或开环)控制系统。三说：简单的过程控制系统一般由调节器(控制器执行器、被控对象(被控过程)和测量变送等环节组成；四说：系统由被控对象和自动控制装置(包括检测仪表、调节仪表、执行器)组成五说：执行单元是构成自动控制系统的重要组成部分。任何一个最简单的控制系统也必须由检测环节、调节单元及执行单元组成。按照百度百科，自动控制系统主要由：控制器，被控对象，执行机构和变送器四个环节组成。这与第三种说法最为贴近。1.1变送器变送器（transmitter）是把传感器的输出信号转

4、变为可被控制器识别的信号（或将传感器输入的非电量转换成电信号同时放大以便供远方测量和控制的信号源）的转换器。传感器和变送器一同构成自动控制的监测信号源。不同的物理量需要不同的传感器和相应的变送器。变送器的种类很多，用在工控仪表上面的变送器主要有温度变送器、压力变送器、流量变送器、电流变送器、电压变送器等等。1.2控制器控制器（英文名称：controller）是指按照预定顺序改变主电路或控制电路的接线和改变电路中电阻值来控制电动机的启动、调速、制动和反向的主令装置。1.3被控对象71《自动化导论》课程报告在自动控制系统中，一般指被控制的设备或过程为对象，如反应器、精馏设备

5、的控制，或传热过程、燃烧过程的控制等。从定量分析和设计角度，控制对象只是被控设备或过程中影响对象输入、输出参数的部分因素，并不是设备的全部。1.4执行机构对于执行机构最广泛的定义是：一种能提供直线或旋转运动的驱动装置，它利用某种驱动能源并在某种控制信号作用下工作。因为越来越多的工厂采用了自动化控制，人工操作被机械或自动化设备所替代，人们要求执行机构能够起到控制系统与阀门机械运动之间的界面作用，更要求执行机构增强工作安全性能和环境保护性能。在一些危险性的场合，自动化的执行机构装置能减少人员的伤害。某些特殊阀门要求在特殊情况下紧急打开或关闭，阀门执行机构能阻止危险进一步扩散

6、同时将工厂损失减至最少。对一些高压大口径的阀门，所需的执行机构输出力矩非常大，这时所需执行机构必须提高机械效率并使用高输出的电机，这样平稳的操作大口径阀门。2自动控制系统的分类按给定信号分类，自动控制系统可分为恒值控制系统、随动控制系统和程序控制系统。2.1恒值控制系统恒值控制系统这类控制系统的输入量是一个常值，故又称为调节器。但由于扰动的影响，被控量会偏离输人量而出现偏差，控制系统便根据偏差产生控制作用，以克服抗动的影响，使被控量恢复到给定的常值。因此，恒值控制系统分析设计的重点是研究各种抗动对被控对象的影响以及抗扰动的措施。在恒值控制系统中，71《自动化导论》课程报

7、告输入量可以随生产条件的变化而改变，但是输入量一经调整后被控量就应与调整好的输入量保持一致。图1刨床速度控制系统就是一种恒值控制系统，其输入量u0是常值。此外，还有温度控制系统压力控制系统液位控制系统等。在工业控制中，如果被控量是温度、流量、压力、液位等生产过程参量时，这种控制系统则称为过程控制系统，它们大多数都属于恒值控制系统。图1龙门刨床速度控制系统原理图2.2随动控制系统这类控制系统的输入量是预先未知的随时间任意变化的函数，要求被控量以尽可能小的误差跟随输入量的变化，故又称为跟踪系统。在随动系统中，扰动的影响是次要的，系统分析设计的