电气-传感器
15第3章_电气式传感(1)

x
B
C
A
x
xp
灵敏度
dR dx
kl
e0 ey
e0
x
ey
x
x pey e0
1.1 变阻器式传感器
x x pey e0 kley
e0
ey
0
x
Hale Waihona Puke xp1.1 变阻器式传感器
后接分压电路
R p Rx
e0
Rx
ey
RL
V
ey
A
dl
l
A
2
dA
l A
d
代入 R l / A
dR R
dl l
dA A
d
1.2 电阻应变式传感器
金属丝 A r 2 金属丝体积不变
dR dl l
dr r dl l
2 d
2 dr r
d
有
R
器(differential transformer))
2.1 自感型(self-inductance)(可变磁阻式)
原理:电磁感应
线圈
由电磁学原理可知: L W m i 其 中 : L 电 感 ; W 线 圈 匝 数 ; i 电 流 ;
m 电 流 i产 生 的 磁 通
基于金属导体的应变效应(strain effect),即
金属导体在外力作用下发生机械变形时,其电 阻值随着所受机械变形(伸长或缩短)的变化而 发生变化象。
1.2 电阻应变式传感器
传感器在电气行业的技术应用

传感器在电气行业的技术应用随着科技的不断发展,传感器在电气行业中的应用越来越广泛。
传感器作为一种能够感知和测量物理量的设备,可以将物理量转化为电信号,为电气系统的控制和监测提供了重要的数据支持。
本文将从电气行业的角度,介绍传感器在该领域的技术应用。
传感器在电气行业中的一个重要应用领域是电力系统的监测和保护。
电力系统是现代社会不可或缺的基础设施,其稳定运行对社会经济发展至关重要。
而传感器可以用于监测电力系统中的电压、电流、功率等重要参数,提供给控制系统实时的电力信息。
这些信息可以用于实时监测电力系统的状态,及时发现异常情况并采取措施进行调整和保护,从而确保电力系统的安全稳定运行。
传感器在电气行业中还广泛应用于自动化控制系统。
自动化控制系统是现代电气行业中的重要组成部分,可以实现对电气设备的自动控制和调节。
而传感器作为自动化控制系统的“感知器”,可以实时获取被控对象的信息,如温度、压力、流量等,通过与控制器的协作,实现对电气设备的精确控制。
例如,在工业生产中,传感器可以用于监测生产线上的温度和湿度,确保产品的质量和生产环境的安全。
传感器在电气行业中还被广泛应用于能源管理系统。
随着能源资源的日益紧缺和环境保护意识的增强,能源管理成为电气行业的重要课题。
传感器可以用于监测能源的使用情况,如电能、水能、燃气能等,通过收集和分析能源使用数据,帮助用户了解能源的消耗情况和使用效率,从而制定合理的能源管理策略,提高能源利用效率,降低能源消耗。
传感器在电气行业中还有许多其他的应用。
例如,在智能建筑中,传感器可以用于监测室内温度、湿度、光照等参数,根据实时数据自动调节空调、照明等设备,提供舒适的室内环境。
在电动汽车中,传感器可以用于监测电池的电量、温度等参数,实现对电池的保护和管理。
在智能家居中,传感器可以用于监测人体的活动、光线等信息,实现对家居设备的智能控制。
传感器在电气行业中的技术应用非常广泛。
它们可以用于电力系统的监测和保护、自动化控制系统、能源管理系统以及其他领域,为电气设备的控制和监测提供重要的数据支持。
差动变压器式传感器原理

差动变压器式传感器原理差动变压器式传感器是一种常见的电气传感器,它通过测量电流和电压的差值来获取物理量的信息。
它主要由两个互相耦合的线圈组成,一个是测量线圈,另一个是供电线圈。
在工作时,测量线圈与被测电流相连,供电线圈则通过一个电源供电。
当电流通过测量线圈时,根据法拉第电磁感应定律,电流产生的磁场会通过互感耦合作用于供电线圈上。
当电流通过测量线圈的方向与供电线圈上的电流方向相同时,两者的磁场叠加,从而产生一个总磁场。
当电流大小不变时,总磁场也保持不变,供电线圈上的感应电动势也不变。
然而,当被测电流有变化时,测量线圈上的磁场也会随之变化,导致总磁场的变化。
这样,供电线圈上的感应电动势也会发生变化。
根据电动势的变化可以推导出被测电流的数值。
具体而言,根据麦克斯韦方程组的推导,可以得到差动变压器式传感器的工作原理。
根据麦克斯韦方程组中的安培定理,可以得到以下关系式:∮H·dl = ∫J·dS其中,∮H·dl 表示环路上磁场强度分布的积分,J 表示通过环路截面的电流密度,dS 表示环路截面的微小面积。
根据差分定理,可以将上式转化为以下形式:ΔH = I其中,ΔH 表示磁场强度的变化,I 表示电流的变化。
进一步推导可以得到具体的电压变化关系:V = N * ΔΦ/ Δt其中,V 表示感应电动势的变化,N 表示线圈的匝数,ΔΦ表示磁通的变化,Δt 表示时间的变化。
由于供电线圈和测量线圈紧密耦合,所以磁通的变化与被测电流的变化是同步的。
因此,通过测量供电线圈上的感应电动势的变化,我们就可以间接测量被测电流的变化。
这个间接测量的过程可以通过差分运算器来实现,通过将感应电动势与供电电压进行差分运算,我们可以得到被测电流的实际数值。
需要注意的是,差动变压器式传感器需要在稳定的电源供电情况下工作,以确保其准确性和可靠性。
同时,由于磁场的耦合作用,传感器的线圈之间需要保持紧密的耦合状态。
此外,传感器的结构和材料的选择也会对其性能产生一定的影响。
电气工程中的传感器规范要求

电气工程中的传感器规范要求传感器在电气工程领域发挥着至关重要的作用,通过将物理量转换为电信号,实现了对各种参数的准确测量和监控。
为了确保传感器的可靠性和准确性,制定了一系列的规范要求,以保证其在各种工作环境中的可靠运行。
本文将深入探讨电气工程中传感器的规范要求。
一、传感器选择与安装1. 传感器类型选择在电气工程中,传感器种类繁多,根据不同的应用场景和测量需求,应选择合适的传感器类型。
例如,温度传感器、湿度传感器、压力传感器等。
在选择传感器类型时,需要考虑测量范围、精确度、响应速度和可靠性等因素。
2. 安装位置选择传感器的安装位置直接影响到测量结果的准确性和可靠性。
应选择避免干扰和影响的位置,防止受到外界磁场、振动、尘埃等干扰。
另外,传感器的安装位置应尽量靠近被测量对象,以减小信号传输路径的干扰和损耗。
二、传感器性能要求1. 精确度要求传感器的精确度是指其输出信号与被测量物理量真实值之间的偏差。
为了满足测量需求,应选择具有较高精确度的传感器,并在规范中规定其精确度范围。
精确度要求可以根据实际需求进行调整,但应在允许范围内保持一致。
2. 响应速度要求响应速度是指传感器从接收到输入信号到输出信号达到稳定状态的时间。
在某些特定的应用场景中,如控制系统或快速监测系统中,响应速度要求较高。
根据实际需求,在规范中明确传感器的响应速度要求,确保能够满足系统的实时性和稳定性。
三、传感器电气参数要求1. 工作电源要求传感器的工作电源应符合规范要求,包括电压、频率和稳定性等。
同时,应确保传感器与其他电气设备之间的互不干扰,如采取合适的屏蔽措施和引入滤波器等,以保证传感器的稳定运行。
2. 输出信号要求传感器的输出信号类型和电平应符合规范要求,常见的输出信号类型有模拟信号和数字信号。
在规范中需明确传感器的输出信号特性,以便与其他设备进行连接和集成。
四、传感器环境适应性要求1. 工作温度范围要求传感器的工作温度范围应符合规范要求,以保证在各种环境下的可靠工作。
赫斯曼电气连接型传感器使用说明说明书

赫斯曼电气连接型传感器使用说明1、安全事项产品上电前,应先检查电源电压是否满足要求,检查各电气接点是否正确,确定无误后方可通电测试,否则可能造成传感器永久失效。
工作上限不能高于量程上限的120%,以免造成传感器不可维护性损坏。
搬运和安装传感器时,应采取防静电措施,避免接触传感器电气端子。
2、性能参数在产品外壳上标示有产品型号、量程、供电电压等技术指标,更详细的技术参数请参考相应的产品数据手册。
3、电气连接(合适您的产品电气连接项前标识有“√”符号)本产品采用赫斯曼电气连接,使用前请严格遵照接线方法,保留的引脚请悬空,接线错误可能会造成传感器永久损坏。
4、贮存、安装、使用与维护搬运与安装变送器时应小心谨慎,避免元器件受冲击而损坏,影响电路的性能。
产品贮存时,应存放在环境温度-10℃~50℃,湿度不大于90%RH、无酸、碱及其它腐蚀性气体的库房内。
产品搬运、贮存时,需注意接口和电气接口的保护。
选择易于操作、维护的地方进行安装;应尽量远离振动源安装;安装时用扳手夹紧在变送器六方处;按产品参数要求给传感器供电,并观测输出是否正常。
传感器在安装完成和加电运行后即可进行长期的测量。
如传感器在测量中无信号输出或输出超出精度范围,请将失效情况反馈到本公司进行失效分析和修复。
传感器需要定期进行静态标定并校准。
在产品安装使用中如遇到问题请与我公司联系,在产品发生异常时请不要擅自打开进行修理,应及时与厂家联系。
5、开箱及检查包装应完好无损。
开箱时若发现本产品有损坏或部件脱落松动,请及时通知本公司。
装箱内容:传感器一台;产品合格证一份;说明书一份。
6、联系信息湖南泽天传感科技有限公司HuNan ZT Sensor Technology Co.,Ltd地址:湖南省长沙经济技术开发区螺丝塘路68号星沙国际企业中心13幢701网址:电话:0731-******** 83997992邮箱:***************7、相关资料下载地址智能变送器标准ModBus-RTU通讯协议V1.0下载地址:/Standard/12487554.html智能变送器菜单设置流程说明下载地址:/News/20781283.html。
霍尔电流传感器标准

霍尔电流传感器是一种广泛应用于电气领域的传感器,它通过霍尔效应测量电流大小并将其转换为可供电子设备读取和处理的信号。
在工业控制、电力系统监测、电动汽车和家用电器等领域,霍尔电流传感器都扮演着重要的角色。
本文将从霍尔电流传感器的工作原理、分类、应用范围以及相关标准等方面进行详细介绍。
一、工作原理霍尔电流传感器利用霍尔效应来实现对电流的测量。
当电流通过导体时,会在周围产生磁场,而霍尔元件则可以感知这一磁场的变化。
当电流通过传感器内的导体时,磁场的变化将引起霍尔元件内部的电压变化,通过检测这一电压变化即可确定电流的大小。
这种基于霍尔效应的电流测量方法具有响应速度快、精度高和不受被测电流大小影响等优点,因此在实际应用中得到了广泛的应用。
二、分类根据测量原理和工作方式的不同,霍尔电流传感器可以分为开环式和闭环式两大类。
开环式霍尔电流传感器的输出信号与被测电流成正比,适用于对电流大小有较高要求的场合;而闭环式霍尔电流传感器则通过反馈控制来消除温度漂移和线性度等问题,通常精度更高,但成本也更高。
另外,根据测量范围的不同,霍尔电流传感器还可分为小电流型和大电流型两种。
小电流型主要用于电子设备和小功率电路的电流测量,而大电流型则适用于电动机、变频器和电力系统等大功率设备的电流测量。
三、应用范围1. 工业控制领域:霍尔电流传感器广泛应用于工业自动化控制系统中,用于监测电机、变频器、电焊机等设备的电流情况,实现对电力系统的精准控制和保护。
2. 电力系统监测:在电力系统中,霍尔电流传感器可用于实时监测电网中的电流变化,帮助电力公司及时发现并处理潜在的故障,确保电网的稳定运行。
3. 电动汽车:随着电动汽车的普及,霍尔电流传感器被广泛应用于电动汽车的电池管理系统、驱动控制系统等部位,实现对电流的准确测量和控制。
4. 家用电器:在家用电器中,如空调、洗衣机等产品中,霍尔电流传感器用于测量电机的工作电流,帮助实现智能控制和节能运行。
电气自动化控制系统中电子传感器的应用

电气自动化控制系统中电子传感器的应用摘要:伴随着现代电气控制技术、人工智能技术的快速发展,在电力控制行业中,电力装备的智能化水平也在不断地提高。
在电力自动化控制系统的更新和发展进程中,人们对于它所牵扯到的许多问题,如:流水线安全、稳定、监视和检测环节的可靠性,都有着更高的需求。
在电力自动化系统中使用了几种新型的、性能较好的电子传感器,它不但可以弥补现有电力自动化控制系统监视功能不足的缺陷,还可以避免电力的过量使用等缺陷。
将这些新型的电子传感器用于电力自动化控制系统,不但可以提高电力自动化控制系统的监视功能,还可以提高整个电力自动化控制系统的工作效率、安全性。
稳定性也有所改善。
关键词:电气自动化;控制系统;电子传感器;应用;引言传感技术已被广泛地应用于国内各个工业领域,对提高工业生产质量和效率具有重要意义。
传感器技术的运用,可以快速、精准地实现信息的传输,从而保证系统的高效、稳定地工作。
在电控系统中,如果电子传感器发生了故障,将会对系统的信息采集和传递造成很大的干扰,阻碍了系统的正常工作;从这一点可以看出,在电控系统中,电子传感器是非常有用的。
通过摄像头的监视,数据的传送,信息的显示;在自动控制等方面的应用,可以有效地提高电控系统的效率。
1.电子传感器的表现特征及在电气系统应用中的重要意义1.1电子传感器的表现特征电子传感器主要指的是一种利用电子技术来对设备进行检测的装置,在电气系统中安装了电子传感器,就可以对设备的工作状态展开动态的监控,并以电子信号的形式将监控信息传递出去。
其特点主要体现在两个方面。
(1)电子传感器的数字性信号传播特点电子传感器的应用主要是以电子科技与网络技术为主导的,其最大的特点就是数字化。
近年来,随着电力系统装备的更新,技术人员对电力监控技术的需求也在不断提高。
在此基础上,电力单位利用引入数据信息处理技术和建设网络信息资源平台,进一步提高了电子传感器的实际应用价值。
具体地说,这种新型的电子传感器通过对电气系统进行全面的收集和记录,从而对设备的工作状况展开监测,再将观察到的数据转换为电子信号,再通过信号接收、发送端口,进行信号的传递,从而达到自动检测、全方位控制的管理目标。
传感器原理及应用书孟立凡

传感器原理及应用书孟立凡传感器是一种能够感知并转换某种待测量物理量的装置,广泛应用于工业自动化、环境监测、医疗健康、智能家居等领域。
传感器的原理主要包括电气原理、光学原理、声学原理和热学原理等。
电气原理是传感器中最常见的原理,通过测量电阻、电容、电感和电压等电学特性的变化来感知待测量物理量。
例如温度传感器常用的热敏电阻原理,根据电阻随温度变化的特性来检测温度的变化。
其他常见的电气传感器包括霍尔传感器、压力传感器和湿度传感器等。
光学原理则是利用光的衍射、反射和吸收等特性来感知待测量物理量。
最典型的应用就是光电传感器,通过感知光的强度来检测物体的位置、颜色和透明度等。
此外,光纤传感器也是一种常用的光学传感器,通过光信号在光纤中的传输特性来测量温度、压力和应变等信息。
声学传感器则是利用声波的特性来感知待测量物理量。
例如声波传感器可以通过测量声波的时间延迟来判断物体与传感器之间的距离。
超声波传感器常用于测量液体的水位和距离等。
此外,麦克风也是一种常用的声学传感器,将声音转换为电信号来实现声音识别。
热学原理是利用物体的热量分布或温度变化来感知待测量物理量。
例如红外传感器利用物体发射的红外辐射来检测物体的温度。
热敏电阻也可以根据温度变化导致的电阻变化来测量温度。
热电偶和热电阻是常用的温度传感器,通过测量两个不同材料间的温差产生的电势差来实现温度测量。
传感器的应用非常广泛。
在工业自动化中,传感器用于测量温度、压力、流量和液位等参数,实现设备的监控和控制。
在环境监测中,传感器可以感知大气污染物、温湿度和噪音等参数,用于环境保护和空气质量监测。
在医疗健康领域,传感器可以用于心电图、血压、血氧和体温等生理参数的监测。
在智能家居中,传感器可以感知人体活动、光照和温度等,实现智能灯光和温控系统。
总之,传感器是一种利用各种原理实现物理量感知与转换的装置。
通过选择适合的传感器原理和应用领域,可以实现对各种待测量物理量的准确测量和监测。
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电气自动化毕业设计目录摘要……………简要介绍电气自动化技术的概念及其包括的专业知识关键字………………………………控制、系统、检测、网络化前言 (1)第一章自动控制统 (2)1.1自动控制与自动控制系统 (2)1.2 自动控制系统的基本构成及控制方式 (3)1.3 自动控制系统的分类 (4)1.4 对控制系统性能的要求 (5)1.5 自动控制理论发展简述 (6)第二章自动检测系统 (7)2.1 检测技术的基本概念 (8)2.2 传感器与传感器的分类 (9)2.3 测量方法 (10)2.4 传感器的基本特性 (11)2.5 温度检测 (12)2.5.1 温标及测温方法 (12)2.6 压力检测 (13)2.7热电偶与热电阻的原理 (15)第三章 PLC在面向微型化、网络化、PC化和开放性方向发展 (19)小结 (20)前言电气自动化是高等院校开设的一门工科专业。
培养德、智、体全面发展,具有良好的科学素养和创新精神,培养能够从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验分析、研制开发以及电子与计算机应用等领域工作的宽口径复合型高级工程技术人才。
本专业主要学习电子技术、电工技术、信息控制、电气测量、计算机技术等方面较宽广的工程技术基础和专业知识。
本专业主要特点是强电弱电结合、电工技术与电子技术相结合、软件与硬件结合、元件与系统结合,学生受到电工电子、信息控制及计算机技术方面的基本训练,具有解决电气工程与自动化领域技术问题的基本能力。
该专业是强电和弱电、计算机技术与电气控制技术交叉渗透的综合型专业学科。
电气工程及其自动化专业培养出的毕业生,以理论基础扎实、专业知识面宽广、实践动手能力强、适应性强在国内有较好的声誉主干课程电路原理、电子技术基础、计算机技术(语言、软件基础、硬件基础、单片机)、信号与系统、电磁场理论与应用、自动控制原理、电机学、电力电子技术、电气测量、电力拖动与控制等。
就业方向适合到国民经济各部门从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验分析、研制开发等方面的工作,也能在科研院所、高等学校从事电气信息与自动化技术相关的研究开发、技术引进与改造及教学工作。
、a)自动控制与自动控制系统一、自动控制的基本概念在现代科学技术的许多领域中,自动控制技术得到了广泛的应用。
所谓自动控制,是指在无人直接参与的情况下,利用控制装置操纵受控对象,使被控量等于给定值或给定信号变化规律去变化的过程。
如图1-1所示。
图中,控制装置和受控对象为物理装置,而给定值和被控量均为一定形式的物理量。
自动控制系统由控制装置和受控对象构成。
对自动控制系统的性能进行分析和设计则是自动控制原理的主要任务。
给定值控制装置受控对象被控量图1-1自动控制示意图二、自动控制系统的基本构成及控制方式1.开环控制控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时,称为开环控制。
开环控制的特点是系统结构和控制过程很简单,但抗扰能力差、控制精度不高,故一般只能用于对控制性能要求较低的场合。
2.闭环控制控制装置与受控对象之间,不但有顺向作用,而且还有反向联系,既有被控量对控制过程的影响,这种控制称为闭环控制,相应的控制系统称为闭环控制系统。
闭环控制系统又被称为反馈控制或按偏差控制。
闭环控制系统是通过给定值与反馈量的偏差来实现控制作用的,故这种控制常称为按偏差控制,或称反馈控制。
此类系统包括了两种传输信号的通道:由给定值至被控量的通道称为前向通道;由被控量至系统输入端的通道称为反馈通道。
闭环系统能减小或消除作用,但若设计调试不当,易产生震荡设置不能正常工作。
自动控制原理中所讨论的系统主要是闭环控制系统。
3.复合控制反馈控制是在外部的作用下,系统的被控量发生变化后才做出相应调节和控制的,在受控对象具有较大时滞的情况下,其控制作用难以及时影响被控量,进而形成快速有效的反馈控制。
前馈补偿控制,则在测量出外部作用的基础上,形成与外部作用相反的控制量,该控制量与相应的外部作用共同作用的结果,使被控量基本不受影响,即在偏差产生之前就进行了防止偏差产生的控制。
在这种控制方式中,由于被控量对控制过程不产生影响,故它也属于开环控制。
前馈补偿控制与反馈控制相结合,就构成了复合控制。
复合控制有两种基本形式:按输入前馈补偿的复合控制和按扰动前馈补偿控制的复合控制,如图:控制器前馈控制检测元件受控对象给定值被控量(a)按输入前馈补偿的复合控制前馈控制受控对象检测元件控制器扰动给定值被控量(b)按扰动前馈补偿的复合控制自动控制系统的分类自动控制系统的分类方法较多,常见的有以下几种。
2)线性系统和非线性系统由线性微分方程或线性差分方程所描述的系统为线性系统;由非线性方程所描述的系统称为非线性系统。
3)定常系统和事变系统从系统的数学模型来看,若微分方程的系数不是时间变量的函数则称此类系统为定常系统。
否则称为是事变系统。
若系统既是线性的又是定常的,则称之为线性定常系统。
4)连续系统、离散系统和采样系统从系统中的信号来看,若系统各部分的信号都是时间的连续函数即模拟量,则称此系统为连续系统,若系统中有一处或多处信号为时间的离散函数,如脉冲或数码信号,则称之为离散系统。
若系统中既有模拟量也有离散信号,则又称为采样系统。
5)恒值系统、随动系统和程序控制系统若系统的给定值为一定值,而控制任务就是克服骚动,使被控量保持恒值,此类系统称为恒值系统。
若系统给定值按照事先不知道的时间函数变化,并要求被控量跟随给定值的变化,则此类系统称为随动系统。
若系统的给定值按照一定时间函数变化,并要求被控量随之变化,则此类系统称为程序控制系统。
此外,根据组成系统的物理部件的类型,可分为机电控制系统、液压控制系统、气动系统以及生物系统等。
根据系统的的被控量,又可分为位置控制系统、速度系统、温度控制系统等。
对控制系统性能的要求一个理想的控制系统,在其控制过程中应始终使被控量等于给定值。
但是,由于系统中储能元件的存在以及能源功率的限制,使得运动部件的加速度受到限制,其速度和位置难以瞬时变化。
所以,当给定值变化时,被控量不可能立即等于给定值,而需要经过一个过渡过程,即瞬态过程。
所谓瞬态过程就是指系统受到外加信号作用后,被控量随时间变化的全过程。
瞬态过程可以反映系统内在性能的好坏,而常见的评价系统优劣的性能指标也是从瞬态过程定义出来的。
对系统性能的基本要求有三个方面。
i.稳定性稳定性是这样来表述的:系统受到外作用后,其瞬态过程的震荡倾向和系统恢复平衡的能力。
如果系统受到外作用力后,经过一段时间,其被控量可以达到某一稳定状态,则称系统是稳定的,否则不稳定的。
2)快速性快速性是通过瞬态过程时间长短来表征的,过渡过程时间越短,表明快速性越好,反之亦然。
快速表明了系统输出c (t)对输入r(t)响应的快慢程度。
系统响应越快,说明系统的输出复现输入信号的能力越强。
3)准确性准确性是由输入给定值与输出响应的终值之间的差值来表征的,他反映了系统的稳定精度。
若系统的最终误差为零,则称为无差系统,否则称为有差系统。
稳定性、快速性和准确性往往是互相制约的。
在设计与调试过程中,若过分强调系统的稳定性,则可能会造成系统响应迟缓和控制精度较低的后果;反之,若过分强调系统响应的快速性,则又会使系统的震荡加剧,甚至引起不稳定。
自动控制理论发展简述自动控制理论研究的是如何接受控制对象和环境特征,通过能动地采集和运用信息,施加控制作用,使系统在变化或不确定的条件下正常运行并具有预定功能。
它是研究自动控制共同规律的技术科学,其主要内容涉及受控对象、环境特征、控制目标和控制手段以及它们之间的相互作用。
具有“自动”功能的装置自古有之,瓦特发明的蒸汽机上离心调速器是比较自觉地运用反馈原理进行设计并取得成功的首例。
麦克斯韦对它的稳定性进行分析,于1868年发表的论文当属最早的理论工作。
从20世纪20年代到40年代形成了以时域法、频率法和根轨迹法为主要内容的“经典”控制理论。
60年代以来,随着计算机技术的发展和航天等高科技的推动,又产生了基于状态空间模型的“现代”控制理论。
随着自动化技术的发展,人们力求使设计的控制系统达到最优的性能指标,为了使系统在一定的约束条件喜下,其某项性能指标达到最优而实行的控制称为最优控制。
当对象或环境特性变化时,为了使系统能自行调节,以跟踪这种变化并保持良好的品质,又出现了自适应控制。
虽然现代控制理论的内容很丰富,与经典控制理论相比较,它能解决更多更复杂的控制问题,但对于单输入、单输出线性定常系统而言,用经典控制理论来分析和设计,仍是最实用最方便的。
真正优良的设计必须允许模型的结构和参数不精确并可能在一定范围内变化,即具有鲁棒性。
这是当前的重要前沿课题之一,。
另外,使理论实用化的一个重要途径就是数学模拟和计算机辅助设计。
前面谈到的主要是针对线性系统的理论。
近年来,在非线性系统理论、离散事件系统、大系统和复杂系统理论等方面均有不同程度的发展。
智能控制在实用方面也得到了很快的发展,它主要包括专家系统、模糊控制和人工神经元网络等内容。
总之,自动控制理论正随着技术和生产的发展而不断发展,而它反过来又成为高新技术发展的重要理论根据和推动力。
它在工程实践中用得最多,也是进一步学习自动控制理论的基础。
第四章自动检测技术自动检测技术是自动化科学技术的一个重要分支科学,是在仪器仪表的使用、研制、生产、的基础上发展起来的一门综合性技术。
自动检测就是在测量和检验过程中完全不需要或仅需要很少的人工干预而自动进行并完成的。
实现自动检测可以提高自动化水平和程度,减少人为干扰因素和人为差错,可以提高生产过程或设备的可靠性及运行效率。
1. 自动检测的任务:自动检测的任务主要有两种,一是将被测参数直接测量并显示出来,以告诉人们或其他系统有关被测对象的变化情况,即通常而言的自动检测或自动测试;二是用作自动控制系统的前端系统,以便根据参数的变化情况做出相应的控制决策,实施自动控制。
2. 自动检测技术主要的研究内容:自动检测技术的主要研究内容包括测量原理、测量方法、测量系统、及数据处理。
3.测量系统:确定了被测量的测量原理和测量方法后,就要设计或选用装置组成测量系统。
目前的测量系统从信息的传输形式看,主要有模拟式和数字式两种。
1)模拟式测量系统模拟量测试系统是由传感器,信号调理器,显示、记录装置和(或)输出装置组成。
2)数字式测量系统数字式测量系统目前主要是带微机的测量系统,是由传感器、信号调理器、输入接口、中央处理器组件、输出接口和显示记录等外围设备组成。
4.检测技术的特点1)实时性强2)精确度高3)可靠性高4)通道多5)功能强检测技术的基本概念检测技术是以研究自动检测系统中的信息提取、信息转换以及信息处理的理论和技术为主要内容的一门应用技术学科。