闭环控制名词解释

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自动控制原理常用名词解释

自动控制原理常用名词解释

词汇第一章自动控制 ( Automatic Control) :是指在没有人直接参与的条件下,利用控制装置使被控对象的某些物理量(或状态)自动地按照预定的规律去运行。

开环控制 ( open loop control ):开环控制是最简单的一种控制方式。

它的特点是,按照控制信息传递的路径,控制量与被控制量之间只有前向通路而没有反馈通路。

也就是说,控制作用的传递路径不是闭合的,故称为开环。

闭环控制 ( closed loop control) :凡是将系统的输出量反送至输入端,对系统的控制作用产生直接的影响,都称为闭环控制系统或反馈控制 Feedback Control 系统。

这种自成循环的控制作用,使信息的传递路径形成了一个闭合的环路,故称为闭环。

复合控制 ( compound control ):是开、闭环控制相结合的一种控制方式。

被控对象:指需要给以控制的机器、设备或生产过程。

被控对象是控制系统的主体,例如火箭、锅炉、机器人、电冰箱等。

控制装置则指对被控对象起控制作用的设备总体,有测量变换部件、放大部件和执行装置。

被控量 (controlled variable ) :指被控对象中要求保持给定值、要按给定规律变化的物理量。

被控量又称输出量、输出信号。

给定值 (set value ) :是作用于自动控制系统的输入端并作为控制依据的物理量。

给定值又称输入信号、输入指令、参考输入。

干扰 (disturbance) :除给定值之外,凡能引起被控量变化的因素,都是干扰。

干扰又称扰动。

第二章数学模型 (mathematical model) :是描述系统内部物理量(或变量)之间动态关系的数学表达式。

传递函数 ( transfer function) :线性定常系统在零初始条件下,输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比,称为传递函数。

零点极点 (z ero and pole) :分子多项式的零点(分子多项式的根)称为传递函数的零点;分母多项式的零点(分母多项式的根)称为传递函数的极点。

工业自动化中的闭环控制技术

工业自动化中的闭环控制技术

工业自动化中的闭环控制技术工业自动化在现代工业中日益重要,为了实现高质量的生产以及高效的控制,闭环控制技术成为了不可或缺的一部分。

本文将介绍闭环控制技术在工业自动化中的应用及其原理。

一、闭环控制技术概述闭环控制用于控制系统中,将输出反馈回控制器,根据反馈信息来调整输出,使其更接近预设目标值。

这意味着控制器对输出的调整是基于实际反馈信号的,即使存在外力扰动或者系统动态性能的不稳定性,闭环控制也可以自动调整以维持系统的稳定性。

一个典型的闭环控制系统包括一个传感器、错误检测器、控制器和执行器。

传感器用于获取作用于被控制系统上的信号并将其转换为电气信号,错误检测器用于计算差异信号,控制器根据误差信号调整控制量,执行器用于将控制信号转换成实际需要的输出量。

二、闭环控制技术在工业自动化中的应用闭环控制技术在工业自动化中有广泛的应用,包括但不限于以下几个方面。

1、工业生产在汽车生产、电子元器件生产、化工生产等行业中,闭环控制可以用于精确控制温度、速度和压力等参数,以便在生产过程中保持出色的一致性和质量水平。

例如,对于工业加热生产流程,闭环控制技术可以通过对加热控制器、传感器和受控物料进行优化配置,实现温度的精确测量、控制和稳定性。

2、机器人控制闭环控制技术在机器人控制中的应用也很广泛。

机器人通常需要进行高精度的位置控制,而其中的误差被称为“机器人的回差”。

为了消除回差,机器人系统通常使用闭环控制,即测量机器人末端的位置,反馈信息到控制器,通过电动机驱动器从而控制机器人的位置、速度和加速度等相关参数。

3、冶炼、采掘在冶炼和采掘等行业中,闭环控制可以实现反馈控制和优化控制,以实现能源和物质消耗的最小化及减少设备损坏。

例如,闭环控制可以用于优化煤炭粉碎机的使用,通过控制机器超负荷行为,稳定煤炭粉碎机的工作,并从而提高生产力和减少维护成本。

三、闭环控制的原理闭环控制的原理与工作流程可以简述如下。

1、传感器传感器用于测量受控变量,例如电动机的功率、温度、位置、速度等等,将其转换为电信号并传回到控制器。

闭环控制措施

闭环控制措施

闭环控制措施闭环控制措施是指通过对反馈信号的采集和处理,实现对系统输出进行调节和控制的一种控制方法。

在现代工业生产和自动化系统中,闭环控制措施被广泛应用于各种领域,包括工业生产、交通运输、能源管理等。

闭环控制措施的基本原理是通过对系统输出进行实时监测,并将监测到的反馈信号与期望输出进行比较,然后根据比较结果来调节系统的输入,从而使系统的输出达到期望值。

这种控制方法可以有效地消除系统中的误差,并提高系统的稳定性和准确性。

闭环控制措施通常由三个主要部分组成:传感器、控制器和执行器。

传感器用于采集系统输出的反馈信号,控制器根据反馈信号和期望输出之间的差异来生成控制信号,执行器则根据控制信号来调节系统的输入。

在闭环控制措施中,传感器起着至关重要的作用。

传感器可以采集各种类型的信号,包括温度、压力、速度、位置等。

传感器将采集到的信号转换为电信号,并传递给控制器进行处理。

控制器根据传感器采集到的信号和预设的期望输出之间的差异来生成控制信号。

控制信号经过放大和处理后,将传递给执行器。

执行器是闭环控制措施中的另一个重要组成部分。

执行器根据接收到的控制信号来调节系统的输入。

执行器可以是电动机、阀门、液压装置等。

通过调节执行器的输入,可以改变系统的状态,从而实现对系统输出的调节和控制。

闭环控制措施具有许多优点。

首先,闭环控制措施可以消除系统中的误差,使系统的输出更加准确和稳定。

其次,闭环控制措施可以适应不同的工作条件和环境变化,提高系统的适应性和鲁棒性。

此外,闭环控制措施还可以提高系统的响应速度和动态性能,使系统能够更快地达到期望值。

在实际应用中,闭环控制措施被广泛应用于各种领域。

在工业生产中,闭环控制措施可以实现对生产过程中各种参数的调节和控制,从而提高产品质量和生产效率。

在交通运输领域,闭环控制措施可以实现对交通流量和信号灯等进行调节和优化,提高交通效率和安全性。

在能源管理领域,闭环控制措施可以实现对能源消耗的监测和调节,从而提高能源利用效率和节能减排效果。

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自动控制原理常用名词解释词汇第一章自动控制 ( Automatic Control) :是指在没有人直接参与的条件下,利用控制装置使被控对象的某些物理量(或状态)自动地按照预定的规律去运行。

开环控制 ( open loop control ):开环控制是最简单的一种控制方式。

它的特点是,按照控制信息传递的路径,控制量与被控制量之间只有前向通路而没有反馈通路。

也就是说,控制作用的传递路径不是闭合的,故称为开环。

闭环控制 ( closed loop control) :凡是将系统的输出量反送至输入端,对系统的控制作用产生直接的影响,都称为闭环控制系统或反馈控制 Feedback Control 系统。

这种自成循环的控制作用,使信息的传递路径形成了一个闭合的环路,故称为闭环。

复合控制 ( compound control ):是开、闭环控制相结合的一种控制方式。

被控对象:指需要给以控制的机器、设备或生产过程。

被控对象是控制系统的主体,例如火箭、锅炉、机器人、电冰箱等。

控制装置则指对被控对象起控制作用的设备总体,有测量变换部件、放大部件和执行装置。

被控量 (controlled variable ) :指被控对象中要求保持给定值、要按给定规律变化的物理量。

被控量又称输出量、输出信号。

给定值 (set value ) :是作用于自动控制系统的输入端并作为控制依据的物理量。

给定值又称输入信号、输入指令、参考输入。

干扰 (disturbance) :除给定值之外,凡能引起被控量变化的因素,都是干扰。

干扰又称扰动。

第二章数学模型 (mathematical model) :是描述系统内部物理量(或变量)之间动态关系的数学表达式。

传递函数 ( transfer function) :线性定常系统在零初始条件下,输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比,称为传递函数。

零点极点 (z ero and pole) :分子多项式的零点(分子多项式的根)称为传递函数的零点;分母多项式的零点(分母多项式的根)称为传递函数的极点。

闭环控制的名词解释

闭环控制的名词解释

闭环控制的名词解释
闭环控制是一种基于反馈原理的控制方法,通过将系统的输出与期望的参考信号进行比较,然后根据误差调整控制器的输出,以实现系统的稳定控制。

在闭环控制中,通过不断监测系统的输出并与设定的目标进行比较,即时修正控制器的输出,以使系统的输出尽可能接近目标。

闭环控制由三个主要组成部分构成:传感器、控制器和执行器。

传感器用于检测系统的输出,并将其转化为电信号或其他形式的信号。

控制器接收传感器的信号并与期望的参考信号进行比较,计算出误差,并根据误差调整控制器的输出。

执行器根据控制器的输出来改变系统的输入,从而影响系统的输出。

这样,闭环控制形成了一个反馈回路,不断地监测和调整系统的输出,使系统能够自动地适应变化并保持稳定。

闭环控制具有许多优点。

首先,它可以提高系统的稳定性和鲁棒性,使系统对外部扰动和参数变化具有更好的抵抗能力。

其次,闭环控制可以实现精确的目标跟踪和误差补偿,使系统能够更好地满足设计要求。

此外,闭环控制还可以提高系统的响应速度和抑制振荡,使系统的性能更加优秀。

闭环控制在许多领域都有广泛的应用,如工业自动化、机器人控制、航空航天等。

通过闭环控制,可以实现高精度的位置控制、速度调节、温度控制等。

同时,随着计算机技术和传感器技术的发展,闭环控制也在不断演化和改进,如模糊控制、自适应控制、最优控制等,不断推动着各个领域的发展和进步。

自动控制原理名词解释

自动控制原理名词解释

1.控制概念(1)开环控制:开环控制是最简单的一种控制方式。

它的特点是,按照控制信息传递的路径,控制量与被控制量之间只有前向通路而没有反馈通路。

闭环控制:凡是将系统的输出量反送至输入端,对系统的控制作用产生直接的影响,都称为闭环控制系统或反馈控制系统。

复合控制:是开、闭环控制相结合的一种控制方式。

(2)反馈: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,即将输出量通过恰当的检测装置返回到输入端并与输入量进行比较的过程。

(3)传递函数:在零初始条件下,系统输出信号的拉手变换与输出信号的拉氏变换的比。

(4)被控对象:指需要给以控制的机器、设备或生产过程。

执行机构: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。

(5)线性化:a条件:连续且各阶导数存在 b方法:工作点附近泰勒级数展开。

2.时域指标(1)上升时间tr:响应从终值10%上升到终值90%所需时间;对有振荡系统亦可定义为响应从零第一次上升到终值所需时间。

上升时间是响应速度的度量。

峰值时间tp:响应超过其终值到达第一个峰值所需时间。

调节时间ts:响应到达并保持在终值内所需时间。

(2)超调量σ%:响应的最大偏离量h(tp)与终值h(∞)之差的百分比。

振荡次数:是在阶跃信号作用下,系统在达到指定deta范围下,系统所震荡的总次数。

(3)动态降落:系统稳定运行时,突然加一个扰动量N,在过度过程中引起输出量的最大降落值Cmax称为动态降落。

恢复时间:系统从波动回复到稳态时候所需要的时间。

(4)稳态误差:对单位负反馈系统,当时间t趋于无穷大时,系统对输入信号响应的实际值与期望值(即输入量)之差的极限值,称为稳态误差,它反映系统复现输入信号的(稳态)精度。

3.频域特性(1)频率特性:对于线性系统来说,当输入信号为正弦信号时,稳态时的输出信号是一个与输入信号同频率的正弦信号,不同的只是其幅值与相位,且幅值与相位随输入信号的频率不同而不同。

开环控制与闭环控制的区别

开环控制与闭环控制的区别

开环控制与闭环控制的区别“开环控制”与“闭环控制”的区别就在于控制系统中有无反馈环节,所谓闭环控制就是存在反馈环节的控制。

这样的系统能够适时地检测控制的输出结果,并将检测到的信息通过反馈环节反映到输入端,调整输入量,达到修正控制误差、提高控制精确度的目的。

反馈技术被广泛应用在各种需要精确控制的系统中,尤其是电子控制系统,比如:各种放大电路中的增益控制;环境的温度、湿度、水位、压力的控制;机械结构的位置控制、速度控制等等。

因此常常使人觉得:闭环控制是复杂的、精确的、自动的控制方式,而开环控制相对的简单、粗糙和非自动。

这种感觉常常造成初学者在分析系统时的误判,需要特别注意。

以普通家用压力锅的温度控制过程为例,在密闭状态下,锅内的温度与压力呈对应关系。

加热锅体,锅内温度逐步升高,锅内压力也随之升高;当锅内的压力达到设定值时,高压将顶开压在排气阀上的重锤,排出蒸汽,使锅内压力降低,压力的降低又造成温度的降低。

由于重锤的重量是恒定,因此当温度达到设定值之后,加热量和排气量将呈动态平衡,锅内压力保持在高于大气压力的一个恒定值上,锅内温度也保持在高于常压水的沸点温度的一个恒定值上(一般为110℃左右),不再继续升高。

过程如下图所示:分析这样一个控制问题,首先要界定所考察的系统范围。

从整体效果上看,该控制过程的输入量是加热锅体,加热锅体导致的三个结果:锅体升温、锅内升压以及排气孔排气,都是输出量,而输出量并未反馈回来影响输入量,因此它是一个开环控制系统。

而更细致的分析,应该把升温过程与恒压/恒温过程分别进行分析。

分析时考察的系统范围不同,结论也不同。

①压力锅的加热、升温、升压过程把加热炉具与压力锅看成一个系统,压力锅体因外部加热而升温,分析加热的过程。

输入量——接通电源或点火,输出量——锅体升温、锅内升压以及排气孔排气。

控制过程如下图所示,与用炉火加热普通锅体的过程相同,属于开环自动控制。

②压力锅的恒压、恒温控制过程压力锅能够保持锅内压力与温度恒定,主要是依靠了压在排气阀上的重锤的作用,因此还可以分析重锤对锅内压力的控制过程。

86. 闭环控制在工业4.0中的角色是什么?

86. 闭环控制在工业4.0中的角色是什么?

86. 闭环控制在工业4.0中的角色是什么?86、闭环控制在工业 40 中的角色是什么?在当今的工业 40 时代,各种先进的技术和理念层出不穷,为制造业带来了前所未有的变革。

而闭环控制作为一种重要的控制策略,在这一进程中扮演着至关重要的角色。

要理解闭环控制在工业40 中的角色,首先得清楚什么是闭环控制。

简单来说,闭环控制是一种能够根据系统输出与设定目标之间的偏差,不断调整输入,以实现对系统的精确控制的方法。

它就像是一位细心的舵手,时刻根据船只的行驶方向与预定航线的偏差来调整舵轮,确保船只能够准确无误地抵达目的地。

在传统的工业生产中,开环控制曾经占据主导地位。

但随着对产品质量、生产效率和灵活性要求的不断提高,闭环控制的优势逐渐凸显出来。

它能够实时监测生产过程中的各种参数,如温度、压力、速度等,并将这些实际值与设定值进行比较。

一旦发现偏差,控制系统就会迅速做出反应,调整相关的控制变量,使生产过程始终保持在最佳状态。

工业 40 的一个重要特点是智能化和数字化。

在这个背景下,闭环控制与先进的传感器技术、数据分析和通信技术紧密结合,实现了更加高效和精准的控制。

传感器如同工业生产中的“眼睛”,能够实时感知生产线上的各种信息,并将其转化为数字信号传递给控制系统。

这些海量的数据经过分析和处理,为闭环控制提供了准确的决策依据。

以汽车制造为例,在发动机的生产过程中,闭环控制可以确保每个零部件的尺寸和性能都符合严格的标准。

通过在生产线上安装高精度的传感器,实时测量零部件的关键参数,如孔径、粗糙度等。

如果检测到某个参数偏离了设定范围,控制系统会立即调整加工设备的工艺参数,如刀具的进给速度、切削深度等,从而保证生产出的零部件质量稳定可靠。

在工业 40 中,闭环控制还促进了生产过程的优化。

通过对历史数据的分析,企业可以发现生产过程中的潜在问题和改进空间。

比如,通过分析一段时间内的偏差数据,可能会发现某个生产环节在特定条件下容易出现较大的偏差。

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闭环控制是指控制论的一个基本概念。

指作为被控的输出量以一定方式返回到作为控制的输入端,并对输入端施加控制影响的一种控制关系。

带有反馈信息的系统控制方式。

当操作者启动系统后,通过系统运行将控制信息输向受控对象,并将受控对象的状态信息反馈到输入中,以修正操作过程,使系统的输出符合预期要求。

闭环控制是一种比较灵活、工作绩效较高的控制方式,工业生产中的多数控制方式采用闭环控制的设计。

闭环控制简介
闭环控制是根据控制对象输出反馈来进行校正的控制方式,它是在测量出实际与计划发生偏差时,按定额或标准来进行纠正的。

闭环控制,从输出量变化取出控制信号作为比较量反馈给输入端控制输入量,一般这个取出量和输入量相位相反,所以叫负反馈控制,自动控制通常是闭环控制。

比如家用空调温度的控制。

原理
当受控客体受干扰的影响,其实现状态与期望状态出现偏差时,控制主体将根据这种偏差发出新的指令,以纠正偏差,抵消干扰的作用。

在闭环控制中,由于控制主体能根据反馈信息发现和纠正受控客体运行的偏差,所以有较强的抗干扰能力,能进行有效的控制,从而保证预定目标的实现。

管理中所实行的控制大多是
闭环控制,所用的控制原理主要是反馈原理。

这种控制如果我们把输入值用x表示,输出值用y表示,客体的功能用s表示,控制系统也即反馈系统的作用用R表示,偏差信息用△x表示,
则有:y=S(X+△X)=S(X+Ry)=SX+SRy
式中R称反馈因子或控制参数,它反映闭环控制系统的反馈功能或控制功能。

应用
发动机电喷系统的闭环控制是一个实时的氧传感器、计算机和燃油量控制装置三者之间闭合的三角关系。

氧传感器“告诉”计算机混合气的空燃比情况,计算机发出命令给燃油量控制装置,向理论值的方向调整空燃比(14.7:1)。

这一调整经常会超过一点理论值,氧传感器察觉出来,并报告计算机,计算机再发出命令调回到14.7:1。

因为每一个调整的循环都很快,所以空燃比不会偏离14.7:1,一旦运行,这种闭环调整就连续不断。

采用闭环控制的电喷发动机,由于能使发动机始终在较理想的工况下运行(空燃比偏离理论值不会太多),从而能保证汽车不仅具有较好的动力性能,还能省油。

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