電氣自動化專業(yè)知識

1、電氣自動化專業(yè)知識.電工學(xué)基礎(chǔ)電氣自動化專業(yè)知識知識第一部分電路基礎(chǔ)一、電路：電流流過的全部通路稱為電路。它是由一些電的、1設(shè)備或器件組成的總體。2電源：電路中提供電能或電訊號的器件。負(fù)載： 在電路中吸收電能或輸出訊號的器件稱為負(fù)載。3、4激勵(lì)：電源的電流或電壓稱為激勵(lì)函數(shù)或激勵(lì)。、5響應(yīng)：負(fù)載上的電流或電壓稱為響應(yīng)。、電路元件：電路器件的理想化模型 稱為電路元件。電容元件：具有儲存或釋放電場能量的性質(zhì)，即電場 效7、應(yīng)電感元件：具有儲存或釋放磁場能量的性質(zhì)，即磁場效8、 應(yīng)。電壓：電路中兩點(diǎn)電位之差稱為電位差，或電壓。、9。（KVL）10、和電壓定律基爾霍夫定律包括電流定律 （KCL）、 1

2、1基爾霍夫（第一定律）電流定律（KCL:對于任一電路中的任節(jié)點(diǎn)，在任一瞬時(shí)，流出該節(jié)點(diǎn)的所有支路 電流的代數(shù)和為零。12 : 對于任一電）基爾霍夫（第二定律）電壓定律（、 KVL路中的任一閉 合回路，在任一瞬時(shí)，流出該閉合回路的 所有支路電壓的代數(shù)和為J | A零。.交流電路：電流、電壓的大小或方向隨時(shí)間變化的電路 13、稱為 交流電路。電流或電壓按照正弦規(guī)律變化的電路稱正弦交流電路： 、14為正弦交流電路：正弦電流或電壓瞬時(shí)值的大小和方向 最大值（振 幅）15、隨時(shí)間而變化，幅值變化的最大范圍稱為最大值或振 幅。 16、周期：正弦函數(shù)是一個(gè)周期函數(shù)，重復(fù)變化一次需要的）表示，單位為秒（s。時(shí)

3、間稱為周期。周期用T表示，單位為頻率：周期的 倒數(shù)稱為頻率。 頻率 f17 、 。芝，簡稱赫（ Hz） ?弧度，、2 角頻率： 正弦電流變化一個(gè)周期， 幅角變化為 18 表 2 單位時(shí)間幅角變化的弧 度數(shù)？T,叫做角頻率。用？示，單位為弧度/秒。？Tf=2 ? =2 ） ? 相位：正弦電流的幅角（ 19 、t+i ，叫做正弦量的相位。時(shí)的相位是 時(shí)間的函數(shù)，表示正弦量變化的進(jìn)程。 t=0 i 叫做正弦量的初相。 ? 相位 、20 正弦量的三要素：正弦量的振幅，角頻率（或頻率）和初 相，是決定正弦量的三個(gè)基本參數(shù)，也是進(jìn)行比較和 區(qū)分各個(gè)正弦 量的依據(jù)，稱為正弦量的三要素。 兩正弦量相位之差稱為

4、相位差。 同頻率正弦量的相位差、 21 無關(guān)。即相位差是一個(gè)常數(shù)。 t 及?等于 初相之差，它與正弦電流、電壓或電動勢，它們的瞬時(shí)值是隨時(shí)間變化、 22 的，只 在某些特定時(shí)刻才等于最大值。 為了衡量正弦量做功的能力， 通常不 是用最大值或是瞬時(shí)值，而是有效T正弦電流以正弦電流的有效值為例：值°dil °平方，再在一的運(yùn)算值， 先將電流瞬時(shí)值的有效值li個(gè)周期內(nèi)取平均值，最后取其平方根， 因此有效值又有方均根值之稱。由此可知，有效值的意義為，周期性 電流與在數(shù)值上等于有效值的直流電流的做功能力是相同的。結(jié)論如下：為電流正弦電流有效l=，I I mm振幅 為電壓振幅正弦電壓有

5、效 值U=2mm正弦電動勢有效值E=為電動勢振幅2mm幅值相等，三相正弦電動勢其頻率相同，三相電動勢：、23度，稱 為對稱三相電動勢。120而初相位依次相差、24相序：三相電動勢 達(dá)到最大值或零值的次序，或者說從超前相到滯后相的次序稱為相序。三相電路的聯(lián)接方式：通常在三相電路中，無論是電源、25 Y或負(fù)載，均可接成星形（）或三角形（）？。 、26在星形聯(lián)接的三相四線制電路中，把各相端線與中線點(diǎn)端線與端線之間的電壓稱為線之間的電壓稱為相電壓，而線倍。電壓。且線電壓的有效值是相電壓有效值的 3電壓的相位則超前于相應(yīng)的相電壓30度。把電源或負(fù)載各相中、在星形聯(lián)接的三相四線制電路中，27各端線中流過的

6、電流稱為線電流過的電流稱為相電流，流。且相電流等于線電流在三角形聯(lián)接的電路中：線電壓等于相電壓；當(dāng)相電流、 28對稱時(shí)，線電流也是對稱的。并且線電流有效值為相電度。倍。流有效值的而線電流的相位則滯后相電流 33、對稱三相電路的功 率計(jì)算方法：29有功功率：WoUPBl無功功率：？sinULL視在功率：ISUlP功率因數(shù)：？fc0L電子技術(shù)基礎(chǔ)知識： 二、模擬電子技術(shù)： 結(jié)：在一塊完整的硅片上，用不同的摻雜工藝使其一1PN、型半導(dǎo)體，那么在兩型半導(dǎo)體，另一邊形成NP邊形成結(jié)是構(gòu)成各PN 種半導(dǎo)體的交界面附近就形成了 PN結(jié)。種半導(dǎo)體器件的基礎(chǔ)。結(jié) 加正向電壓時(shí)，形成較大的 PNPN、2結(jié)的單向?qū)?/p>

7、電性：正向電流； 而在加反向電壓時(shí)，反向電流很小，這種特 性稱為單向?qū)щ娦浴?半導(dǎo)體二極管：是由PN結(jié)加上引出線和管殼構(gòu)成的。3、 半導(dǎo)體 二極管的特性：4、正向特性：正向電壓超過某一數(shù)值后，產(chǎn)生明顯 的正向電流。反向特性：在給二極管加反向電壓時(shí)，反向電流很小。反向擊穿： 當(dāng)加反向電壓超過二極管的耐受值時(shí)， 反向電流會 變 得很大，二極管擊穿。有三 P 結(jié)，有兩個(gè)晶體三極管： 5、 又稱雙 極型晶體管。區(qū)，分別稱為發(fā)射區(qū)、基區(qū)、集電區(qū)。發(fā)射區(qū)與基區(qū)間 結(jié)稱為集電集電區(qū)與基區(qū)間的 PNPN的結(jié)稱為發(fā)射結(jié)， 結(jié)晶體三極 管具有放大作用， 即在輸入端（基極）用一個(gè) 6、小的變化量去控制 使輸出端（集

8、電極）產(chǎn)生一個(gè)大的， 與輸入變化相對應(yīng)的變化量。 數(shù)字電子技術(shù)：數(shù)字量：在自然界中，有一類物理量的變化在時(shí)間上 和 、7 數(shù)量上都是離散的。也就是說，它們的變化在時(shí)間上是不連 續(xù)的，總是發(fā)生在一系列離散的瞬間。同時(shí)，它們數(shù)值大小和每次的 增減變化都是某一個(gè)最小數(shù)量單位的整數(shù)倍。 我們把這一類物理量叫 做數(shù)字量， 把表示數(shù)字量的信號叫做數(shù)字信號， 并且把工作在數(shù)字信 號下的電 子電路叫做數(shù)字電路。 數(shù)制：我們把多位數(shù)碼中每一位的構(gòu)成方法以及從低位 8、到高位的 進(jìn)位規(guī)則稱為數(shù)制。常用的數(shù)制有：十進(jìn)制， 二進(jìn)制，八進(jìn)制。碼制：不同的數(shù)碼不僅可以表示數(shù)量的不同大小，而且9、還能用來表示不同的事物。在

9、后一種情況下，數(shù)碼只是不同事物的代號，我 們將這種數(shù)碼稱為代碼。為了便于記憶和查找，在編制代碼時(shí)總要遵 循一定的規(guī)則，這些 規(guī)則就叫碼制。10邏輯代數(shù)的基本運(yùn)算有與、 或、非三種邏輯函數(shù)：當(dāng)輸入變量的取值確定后，輸出變量的取值、 11便隨之而定，因而輸入與輸出之間乃是一種函數(shù)關(guān)系，我們將這種函數(shù)關(guān)系稱為邏輯函數(shù)門電路：用以實(shí)現(xiàn)基本邏輯關(guān)系的電子電路 通稱為門電、12路。13門電路中的二極管、三極管通常工作在 開關(guān)狀態(tài)。根據(jù)邏輯功能的不同特點(diǎn)，我們把數(shù)字電路分成兩大類，14、一類叫做組合邏輯電路，另一類叫做時(shí)序邏輯電路。為了能夠使用數(shù)字電路處理模擬信號，必須把模擬信號 15、數(shù)轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的

10、數(shù)字信號，這種轉(zhuǎn)換稱為模一把處理得到的數(shù)字信號再轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬信號，這種、16轉(zhuǎn)換稱為數(shù)一模轉(zhuǎn)換。電磁學(xué)基礎(chǔ)知識：三、.電機(jī)基礎(chǔ)知識：四、交流異步電動機(jī)：交流電機(jī)：是一種將機(jī)械能和交流電能進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換的、1旋轉(zhuǎn)式電磁機(jī)械。包括將機(jī)械能轉(zhuǎn)變成交流電能的交流 發(fā)電機(jī)和將交流電能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能的交流電動機(jī)。2交流電動機(jī)包括異步電動機(jī)和同步電動機(jī)異步電動機(jī)具有構(gòu)造簡單、工作可靠、維護(hù)方便、價(jià) 格 3 、 便宜等特點(diǎn)，得到十分廣泛的應(yīng)用（三相異步電動機(jī)是由定 （固定不動的部分和轉(zhuǎn)子 4 、 動的部分）兩大部分組成異步電動機(jī) 定子主要由定子鐵芯、定子繞組和機(jī)座三部5、分組成異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子主要由轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)

11、子繞組和轉(zhuǎn)軸三部6 、分組成。在異步電動機(jī)中，當(dāng)三相對稱電流流進(jìn)定子繞組是會產(chǎn) 、7 生旋轉(zhuǎn)磁場。其旋轉(zhuǎn)方向與三相電流的相序是一致的。 f 60 為磁極對數(shù)）（？為電流的頻率，p其轉(zhuǎn)速為：。巾oP低于旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 8、 當(dāng)異步電動機(jī)拖動機(jī)械負(fù)載時(shí)， n 切割轉(zhuǎn)子繞組中的 , 轉(zhuǎn)速定子旋轉(zhuǎn) 磁場以相對轉(zhuǎn)速nn?ioo導(dǎo)體，在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生電勢與電流。 異步電動機(jī)在起動的瞬間，會產(chǎn)生很大的起動電流，通 、 9 倍。一 般規(guī)定異步電動機(jī)的 74 常是電動機(jī)額定電流的7.5kw 時(shí)允許直接起動。電動機(jī)功率大于 7.5kw 功率低于：公足式， 容果時(shí)， 如電源總量較大且滿 容量源總電 I 1?也可以直接

12、起動， 否則必 須采取 q1?3?4I 機(jī)容量動電起 ?N1降壓起動的方法。 異步電動機(jī)常用的降壓起動方法有：電抗或電 阻降壓起10、自耦變壓器降壓起動，變頻）起動？，丫 動，星三 角（器調(diào)速起動等。三相異步電動機(jī)的調(diào)速目前主要采用變頻器控 制調(diào)速。、11電動機(jī)控制元件：主要有自動空氣開關(guān)、交流接觸 器、12熱繼電器、中間繼電器、按鈕、指示燈等。熱繼電器對電動 機(jī)起的保護(hù)作用是過載保護(hù)。13、對電動機(jī)的保護(hù)主要有欠壓保護(hù)，失壓保護(hù)，短路保護(hù)，14、缺相保護(hù)，過載保護(hù)等。15當(dāng)電源因故障缺少一相時(shí)，電動機(jī)帶電的兩 相定子繞組、電流會升高，電動機(jī)轉(zhuǎn)速下降，如沒有缺相保護(hù)，電動 機(jī)將燒毀。第二部分電

13、氣應(yīng)用技術(shù)工業(yè)供電技術(shù)： 一、變電站：是變換電壓和交換電能的場所，主要由變壓器、16母線和開關(guān)控制設(shè)備等組成。17配電站：只有受 電及配電開關(guān)控制設(shè)備而沒有變壓器的、場所。.、電力網(wǎng)：是輸送和分配電能的通道。18電能用戶：包含工業(yè)企 業(yè)在內(nèi)的所有用電單位均稱為電19、能用戶。由發(fā)電廠、變電站、電力網(wǎng)和用戶組成的系統(tǒng)稱為電力、20系統(tǒng)。送后，是指電壓經(jīng)變電所降為21、低壓配電網(wǎng)380/220 V用戶的 低壓配電線路為了控制方便，在變電所的出端與負(fù)載之間應(yīng)安裝低壓、22，作為控制樞紐。配電屏（低壓開關(guān)柜低壓配電屏是由刀開關(guān)、熔斷器、自動空氣開關(guān)、交流、 23接觸器、繼電器、互感器和計(jì)量儀表等電氣研

14、究組成的低壓供電線 路，根據(jù)負(fù)荷等級、大小、分布情況及負(fù)載、 24 性質(zhì)等進(jìn)行選擇， 其接線方式包括：放射式、樹干式、 環(huán)形式等。 低壓配電線路有架 空線路和電纜線路兩種。 25 、美化城電纜線路具有不受外界影響 （風(fēng)、 雪、結(jié)冰）、26等優(yōu)點(diǎn)，但缺點(diǎn)是投資大，尋找故障和檢修困難。架空線路施工容 易、投資少、維護(hù)方便，但缺點(diǎn)是易受 27 、天氣等外界因素影響。 安全用電： 二、安全用電：是指一切用電 人員，在既定環(huán)境條件下， 1、采取必要的措施和手段；在確保人身及設(shè)備的前提下，正確使用電氣設(shè)備。電氣事故主要包括電對人體的傷害（電傷2、和電擊）和對設(shè)備的損害（線路損害、電氣設(shè)備損害、引起火災(zāi)）、

15、人體觸電的方式主要有：直接接觸觸電；跨3 步電壓觸電；接觸電壓觸電等、直接接觸觸電：是指人體與電氣設(shè)備 的帶電4部分直接接觸所發(fā)生的觸電。、直接接觸觸電又分為單相 觸電和兩相觸電、單相觸電：當(dāng)人體只接觸一根相線（火線）6時(shí)，電流通過相線經(jīng)人體流入大地，這種觸 電稱為單相觸電、兩相觸電： 當(dāng)人體有兩點(diǎn)同時(shí)接觸到三相電7路中任意兩根相線，電流就會從一 根相線經(jīng)人體流入另一根相線，形成通路，這時(shí)人體處于線電壓之下而觸電。、安全用電的技術(shù)措施主要有：接地保護(hù)；接 8零保護(hù)； 防雷保護(hù)等。、電氣人員在進(jìn)行電氣設(shè)備檢修或操作時(shí)，必 9須遵守 安全規(guī)程和操作規(guī)程。三、半導(dǎo)體變流技術(shù)：就是利用半即電力半導(dǎo)體變

16、流技術(shù)，半導(dǎo)體變流技術(shù)：、1導(dǎo)體器件把電能進(jìn)行變換的技術(shù)。它包括電壓、電流、頻率、波形和相數(shù)等的變換。、電力半導(dǎo)體器件目前包括（硅）整流管、晶閘管及其派2生型、功率晶體管及其派生型和高效電力光電器件， 在工業(yè)應(yīng)用 中， 還是以晶閘管為主。它是電3 、電力電子學(xué)是應(yīng)用于電力技術(shù)領(lǐng)域的電子學(xué)， 氣工程三大主要領(lǐng)域：電力、電子和控制之間的邊 緣學(xué)科。它的工作方晶閘管是一種大功率的電力半導(dǎo)體器件。4是靜止型的，因此無噪音，無磨損。它既是電子元件，又是大功率器件，具有響應(yīng)快、體積小、頻帶寬、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)前以晶閘管為主體的電力半導(dǎo)體器件已成為變流技術(shù)、 5 發(fā)展的基礎(chǔ)，按其功能可分成以下幾種類型：

17、整流器 - 把交流電壓變?yōu)楣潭ɑ蚩烧{(diào)的直流電壓。逆變器 - 把固定直流電壓變成固定或可調(diào)的交流電壓。 把固定直流電壓變成可調(diào)的直流電壓。斬波器 - 把固定交流電壓變成可調(diào)的交流電壓。交流調(diào)壓器 - 把固定的交流頻率變成可調(diào)的交流頻率或周波變換器 - 可調(diào)的交流電壓。和門極（或稱 A6 、晶閘管 T 具有三個(gè)極： 陽極、陰極K。G控制極）分別與電源和負(fù)載連接，組 K和陰極、 晶閘管的陽極7A分別與控制晶閘管K和陰極G晶閘管的門極成晶閘管的主電路；的裝置連接，組成晶閘管的控制電路。在晶閘管、晶閘管相當(dāng)于一個(gè)可以控制的單向?qū)щ婇_關(guān)， 8 具有正向陽極電壓的情況下，再在門極加入適當(dāng)?shù)男盘枺梢允咕чl管

18、由“斷態(tài)”變?yōu)椤巴☉B(tài)”，因此，又稱門極為控制極。、晶閘 管的觸發(fā)電路：晶閘管由“斷態(tài)”變?yōu)椤巴☉B(tài)”的9 條件有兩個(gè)：一是在電路中陽極的電位高于陰極電位； 二是在門極與陰極間加 適當(dāng)正向電壓、電流（觸發(fā)）信號。這個(gè)觸發(fā)信號 就是由觸發(fā)電路 提供的。、晶閘管對觸發(fā)電路的要求：10觸發(fā)信號可以為交流、直流或脈沖形式。觸發(fā)信號應(yīng)有足夠的功率（電壓、電流）觸發(fā)脈沖信號應(yīng)有一定的寬度，保證觸發(fā)的晶閘管可靠導(dǎo)通。觸發(fā)器要有足夠的移相范圍。觸發(fā)電路與主電路必須同步。觸發(fā)電路應(yīng)有足夠的抗干擾能力、晶閘管的保護(hù)電路：在晶閘管的使用必須配以保護(hù)11過電壓保護(hù)按照保主要包括過電壓保護(hù)和過電流保護(hù)。電路，護(hù)的部位可以分

19、為交流側(cè)保護(hù)、直流側(cè)保護(hù)和器件保護(hù)。、變頻器按能量變換的情況 可以分為交流一交流變頻12前者是直接將工頻電源轉(zhuǎn)器，交流一直 流一交流變頻器兩種。后者則是把直所以也稱直接變頻。 變成所需頻 率的交流電源，轉(zhuǎn)變成所需頻率的交流流電能（一般是經(jīng)交流電源整流而得） 電能， 所以稱為逆變器。 四、檢測技術(shù)、電與非電測量：（國就是通過物理實(shí)驗(yàn)的方法，1 、測量以同性質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)量 際 或國家公認(rèn)的）與被測量比較，確定被測量對標(biāo)準(zhǔn)量的倍數(shù)的過程、 測量變換：由于多數(shù)情況下，被測量與標(biāo)準(zhǔn)量不能直接 2 測量 變換就是把比較， 需要把被測量變換成便于比較的某個(gè)中間量。 能被 測量按一定的規(guī)律變成便于傳輸或處理的另一

20、種物理量的過程。 完 成變換任務(wù)的元件稱為變換元件。 用來完成一 3 變換元件都是 以一定的物理定律為基礎(chǔ)的， 個(gè)特定的變換任務(wù)，多個(gè)變換元件的 有機(jī)組合，就構(gòu)成了測量儀表理想的變換規(guī)律是變換前后的參數(shù)成比 例關(guān)系， 4 最簡單、 即變換元件具有線性特征。 、測量方 法：通常分為直接測量法和間接測量法兩大類。 5 而是先測量 與被、間接測量法就是不直接測量被測量， 6 然后再根據(jù)已知的函數(shù)測量有某種確切函數(shù)關(guān)系的其他幾個(gè)物理量， 關(guān)系，計(jì)算出被測量的值。標(biāo)準(zhǔn)量保存功 7 檢出和變換功能；、測量 儀表的基本功能：能；運(yùn)算和比較功能；結(jié)果顯示功能。 、傳感器：能感受（或響應(yīng)） 規(guī)定的被測量并按照一

21、定規(guī) 8 傳感器通常由直接響應(yīng)于被測 律轉(zhuǎn)換成可用信號輸出的器件或裝置。 以及相應(yīng)的電子線路產(chǎn)生可用 信號輸出的轉(zhuǎn)換元件，量的敏感元件，所組成。、溫度的測量可以分為接觸測溫法和非接觸測溫法兩大9 類。其中膨脹式溫度計(jì)、壓力式溫度計(jì)、熱電偶溫度計(jì)、熱電阻溫 度計(jì)均屬于接觸測溫法；輻射式溫度計(jì)則屬于非接觸測溫法。（如水銀溫度計(jì)膨脹式溫度計(jì)包括液體膨脹式溫度計(jì) 10、。和固體膨脹式溫度計(jì)（如雙金屬溫度計(jì)）測溫范圍廣、11 、結(jié)構(gòu)簡單、熱電偶溫度計(jì)的優(yōu)點(diǎn)：精度高、動態(tài)響應(yīng)速度快、信號可遠(yuǎn)傳，便于集中檢測和自動控制、熱電阻溫度計(jì)的優(yōu)點(diǎn)：測溫精度高、測溫范 圍較大（尤 12、便于遠(yuǎn)距離及多點(diǎn)測量、便于自動

22、測溫等。主要包其在低溫方面） 括鉑電阻、銅電阻、鎳電阻和半導(dǎo)體熱電阻等?？梢苑譃樗拇箢悾?3、測量壓力的儀表按照工作原理的不同液柱式壓力計(jì)：將被測壓力轉(zhuǎn)換成液柱高度差進(jìn)行測量。包括U型壓力計(jì)，單管壓力計(jì)，壓縮式真空計(jì)等。彈性式壓力計(jì)：將被測壓力轉(zhuǎn)換成彈性元件變形的位移進(jìn) 行測量。包括彈簧管壓力計(jì)，波紋管壓力計(jì)，膜式壓力計(jì)等?；钊?式壓力計(jì)：將被測壓力轉(zhuǎn)換成活塞上所加平衡砝碼的 重量進(jìn)行測量。它是一種標(biāo)準(zhǔn)型壓力測量儀器，用來校驗(yàn) 彈簧管壓 力計(jì)等。電氣式壓力計(jì)： 將被測壓力轉(zhuǎn)換成各種電信號進(jìn)行測量。 包括壓電式壓力計(jì)，振弦式壓力計(jì)，應(yīng)變片式壓力計(jì)、熱 電偶式壓 力計(jì)及電離式壓力計(jì)等。 使用、前三

23、類壓力測量儀表屬于機(jī)械式壓力計(jì)，結(jié)構(gòu)簡單、 14 測量 數(shù)據(jù)不能技術(shù)成熟； 但只能作為就地儀表來使用， 方便、 直接遠(yuǎn)傳， 儀表的動態(tài)特性較差。、電氣式壓力計(jì)的優(yōu)點(diǎn)：壓力傳感器體積小，靈敏度高，結(jié)15構(gòu)簡 單，動態(tài)特性好，便于信號遠(yuǎn)傳及自動測量。自動控制技術(shù)第三部分一、自動控制原理自動控制：在沒有人參與的情況下，通過控制器， 使被控、1對象或被控過程具有預(yù)定的狀態(tài)和性能，這樣一個(gè)過程 稱 為自動控制控制系統(tǒng)：控制器和被控對象的總和稱為控制系統(tǒng)。兩者2、組合在一起，共同完成確定的任務(wù)被控量：在控制系統(tǒng)中，按規(guī)定 的任務(wù)需要加以控制的物3、理量。、4控制量：作為被控量的控制指令而加給控制系統(tǒng)的輸入

24、 量擾動量：干擾或破壞系統(tǒng)具有預(yù)定狀態(tài)和性能的所有物理、量。對于穩(wěn)定的自動控制系統(tǒng)，一定的控制輸入，就有相應(yīng)的、6確定的輸出。系統(tǒng)的這個(gè)輸出，也可以稱為系統(tǒng)對控制輸入的響應(yīng)， 它是時(shí)間的函數(shù)。自動控制的目的就是保證系 統(tǒng)對控制輸入有滿意 的響應(yīng)。控制方式：根據(jù)采用的控制策略，可以把控制方式分為開、7 .環(huán)控制和反饋控制。反饋控制系統(tǒng)的組成：基于反饋控制策略構(gòu)成的自動控制8、系統(tǒng)，除被控對象外還需要包括以下各種基本元件:測量元件：是用來測量控制量和被控量的元件。比較元件：用 來實(shí)現(xiàn)被控量與控制量比較并產(chǎn)生偏差信號的元件。放大元件：由于偏差信號一般都比較微弱，不能直接用于 驅(qū)動被控對象，需要進(jìn)行放

25、大，使其具有足夠大的幅度和 功率。因 此，控制系統(tǒng)必須具有放大元件。執(zhí)行元件：用來實(shí)現(xiàn)控制動作，直 接操縱被控對象的元件 就是執(zhí)行元件。它根據(jù)偏差量的大小產(chǎn)生 控制動作，驅(qū)動 被控對象。校正元件：對于控制性能要求比較高的 系統(tǒng)或者比較復(fù)雜 的系統(tǒng)，為了改善系統(tǒng)的控制性能，提高系統(tǒng) 的控制質(zhì)量， 需要在系統(tǒng)中引入專門元件， 這類元件稱為校正元件。9 對自控系統(tǒng)的基本技術(shù)要求： 穩(wěn)定性：反饋控制系統(tǒng)必須具有跟蹤 （或復(fù)現(xiàn)）控制量以 及消除干擾影響的能力。 控制系統(tǒng)對輸入信 號的時(shí)間響應(yīng)中的瞬態(tài)分量，瞬態(tài)質(zhì)量： 描述過渡過程中系統(tǒng)的動態(tài)性能， 并常用系統(tǒng)的阻尼特性和響應(yīng)速度 來表征。反饋控制系統(tǒng)必須

26、具備合乎要求的阻尼特性， 對輸入信號的 響應(yīng)速度也必須滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)的要求。穩(wěn)態(tài)精度：反饋控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)品質(zhì)用穩(wěn)態(tài)精度來表征。 而穩(wěn)態(tài)誤差又是穩(wěn)態(tài)精度的度量。通常把典型輸入信號作用下系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，作為對穩(wěn)態(tài)精度的基本要求。系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型：描述物理系統(tǒng)性能的數(shù)學(xué)表達(dá)式叫做系、10統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。它包括多種形式的數(shù)學(xué)模型：微分方程、傳遞函數(shù)、 脈沖響應(yīng)函數(shù)、狀態(tài)變量表達(dá)式等系統(tǒng)微分方程的建立： 自動控制系 統(tǒng)的動態(tài)性能可以用微11、分方程來描述。建立系統(tǒng)和元件微分方程式的一般步驟如：下找出各 物理量之間的關(guān)系，分析系統(tǒng)和各元件的工作原理， 確定系統(tǒng)和 元件的輸入變量和輸出變量。找出各元件輸入變量和輸

27、出變量之間的 內(nèi)在聯(lián)系，確定其 內(nèi)在聯(lián)系所遵循的物理定律和化學(xué)定律，并依 此列寫原始 方程式。對原始方程式進(jìn)行數(shù)學(xué)處理，忽略次要因素， 簡化原始方程式。若元件具有非線性特性，則將非線性方程式線性化，建立線性方程式。消去系統(tǒng)的中間變量，最后求出描述系統(tǒng)輸出量與輸入量 之間關(guān)系的運(yùn)動方程式。傳遞函數(shù)：是物理系統(tǒng)的一種數(shù)學(xué)模型， 它可以大大地簡12、化對系統(tǒng)動態(tài)性能的分析和研究過程。.控制系統(tǒng)分析的方法：控制系統(tǒng)時(shí)域分析法、控制系統(tǒng)頻13、域分析法、根軌跡法、狀態(tài)空間法等。電力拖動自動控制技術(shù)：二、直流調(diào)速系統(tǒng)和隨動系統(tǒng)交流調(diào)速系統(tǒng)常見的交流調(diào)速系統(tǒng)：降電壓調(diào)速；電磁轉(zhuǎn)差離合器、1調(diào)速；繞線轉(zhuǎn)子異步

28、電機(jī) 轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速；繞線轉(zhuǎn)子 異步電機(jī)串級調(diào)速；變極對數(shù)調(diào)速；變頻調(diào)速等按照交流異步電機(jī)的基本原理， 從定子傳入轉(zhuǎn)子的電磁 功2、率功拖一兩可率分為部分：部分載有效 Pm?（與轉(zhuǎn)差率成正 比另一部分是轉(zhuǎn)差功率。PIM-ssPP條池從能量轉(zhuǎn)換的角度上看，轉(zhuǎn)差功 率是否增大， 是沒有價(jià)值的消耗掉還是得到回收， 顯然是評價(jià)調(diào)速系 統(tǒng)效率高低的 一種標(biāo)志。以轉(zhuǎn)差功率的消耗為出發(fā)點(diǎn)，將異步電機(jī) 的調(diào)速系統(tǒng)分為 3、三大類：（1）轉(zhuǎn)差功率消耗型調(diào)速系統(tǒng)：即全部轉(zhuǎn)差功率都轉(zhuǎn)換成熱能的形式消耗掉。上述的第、調(diào)速系統(tǒng)都屬于這一類。這一類調(diào) 速系統(tǒng)效率最低，它是以增加轉(zhuǎn)差功率的消耗來換取轉(zhuǎn)速的 降低， 越向下調(diào)

29、速則效率越低。 轉(zhuǎn)差功率回饋型調(diào)速系統(tǒng)： 即轉(zhuǎn)差功率的 一部分消耗掉，大部分則通過變流裝置回饋電網(wǎng)或者轉(zhuǎn)化為機(jī)械能加以利用。轉(zhuǎn)速上述的第調(diào)速系統(tǒng)屬于這一類， 越低則回收的轉(zhuǎn)差功率也越多， 其 效率比第一類要高， 但增加變流裝置也要消耗一部分功率。 轉(zhuǎn)差功 率不變型調(diào)速系統(tǒng)：轉(zhuǎn)差功率中轉(zhuǎn)子銅損部分的消耗是不可避免的，但在這類系統(tǒng)中無論轉(zhuǎn)速高低，轉(zhuǎn)差功率的消耗調(diào) 速系統(tǒng)屬于這一類，基本不變，上述的第、因此效率最高。尤其是 第種變頻調(diào)速，可以形成高動態(tài)性能的無級調(diào)速系統(tǒng)，最具有應(yīng)用價(jià)值。三、自動化儀表與過程控制：自動化儀表：生產(chǎn)過程自動 化中必需的一類專門儀器儀表。、1它包括對工藝參數(shù)進(jìn)行測量的檢 測儀表；根據(jù)測量值對給定值的偏差按一定的調(diào)節(jié)規(guī)律發(fā)出調(diào)節(jié)命令 的調(diào)節(jié)儀表；根據(jù)調(diào)節(jié)儀表的命令對生產(chǎn)裝置的物料或能量 （調(diào)節(jié)器） 進(jìn)行