自動控制原理 課件 討論1 自動控制系統(tǒng)的基本工作原理

討論1：自動控制系統(tǒng)的基本工作原理下周三討論內(nèi)容：由第1、2組主持第一組（1）各小組至少提出2個自主問題，全班討論解答（2）對第1章所學內(nèi)容的知識點進行小結(jié)第二組各舉一個恒值系統(tǒng)和隨動系統(tǒng)的實例，要求：①分析其組成結(jié)構(gòu)（控制量、被控量、擾動量和控制器、執(zhí)行器、被控對象、檢測裝置）；②畫出原理框圖并分析工作原理。討論方法：全班共分6各小組，各推薦一名組長，每章安排1~2次討論課，由6個小組輪流主持；內(nèi)容由各小組根據(jù)本章所學內(nèi)容自主選題和老師布置相結(jié)合；形式采取PPT和板書相結(jié)合，以PPT為主?！纠?】如圖1為爐溫自動控制系統(tǒng)原理圖。試分析其工作原理并畫出原理框圖。解：工作原理分析。該系統(tǒng)為爐溫恒值控制系統(tǒng)。理想情況（無任何干擾）下應(yīng)有：T=T0→uf=ui（通過調(diào)節(jié)電位器實現(xiàn)）→ud=ue=uc=0，電機不轉(zhuǎn)，爐溫維持T=T0不變。當有干擾使T下降時，調(diào)節(jié)過程如下：控制結(jié)果使爐溫回升，直到T=T0為止，調(diào)節(jié)過程結(jié)束。當有干擾使T上升時，調(diào)節(jié)過程相反。系統(tǒng)原理框圖如圖2.2所示。【例2】某工業(yè)過程水溫度控制系統(tǒng)如圖1所示。設(shè)電位器設(shè)定輸入電壓ur與水箱期望輸出溫度θ

0成正比，熱電偶輸出電壓uθ與水箱實際輸出溫度θ成正比。試分析系統(tǒng)工作原理并畫出原理框圖。解：工作原理分析。該系統(tǒng)為水溫恒值控制系統(tǒng)。理想情況下應(yīng)有：θ=θ0→ub=ur（通過調(diào)節(jié)K和Kb實現(xiàn)）→ue1=ue=0→F0=0→閥門位置不變，q不變，蒸汽溫度不變。當有干擾使θ下降時，ub↓=Kbθ

→ue↑=ur-ub

→ue1↑

=KAue→is↑→F0↑→x

↓→閥門開打q↑→θ

↑，此自動調(diào)節(jié)過程一直繼續(xù)，直到θ=θ0

，調(diào)節(jié)過程結(jié)束（

補償了干擾的影響

，維持水溫θ=θ0不變），從而達到控制水溫恒定的目的。若有干擾使θ上升時，則調(diào)節(jié)過程相反。系統(tǒng)原理框圖如圖2.2所示?！纠?】導(dǎo)彈發(fā)射架方位角自動跟蹤控制系統(tǒng)如圖3所示。試分析其工作原理，并畫出原理框圖。解：工作原理分析。該系統(tǒng)為位置隨動控制系統(tǒng)。理想情況下應(yīng)有：θ0=θi→u0=ui（通過調(diào)節(jié)P1和P2實現(xiàn)）→ud=ue=0電機不工作，系統(tǒng)處于穩(wěn)定的發(fā)射角度狀態(tài)狀態(tài)。當目標有變化時，根據(jù)測量情況需搖動手輪使P1滑過一個輸入角θi的瞬間，由于機械慣性輸出轉(zhuǎn)角來不及變化，于是，出現(xiàn)一個角差Δθ=θi

-θ0，且通過P1、P2轉(zhuǎn)換成偏差電壓ue=ui

-u0。顯然，若ue

＞0，則經(jīng)放大后驅(qū)動電動機正向轉(zhuǎn)動，帶動發(fā)射架轉(zhuǎn)動的同時，通過輸出軸帶動P2轉(zhuǎn)過一定的角度，直到θ0=θi為止，這時導(dǎo)彈發(fā)射架就停留在相應(yīng)的方位上。就是