在现代科学技术的众多领域中,自动控制技术起着越来越重要的作用。所谓自动控制,是指在没有人直接参与的情况下,利用外加的设备或装置(称控制装置或控制器),使机器、设备或生产过程(统称被控对象)的某个工作状态或参数(即被控量)自动地按照预定的规律运行。
在国内的自动控制系统的建立中,多数采用了以计算机技术为基础的自控系统,与传统继电器、信号发生器等基础设备,搭建的手控系统相结合的方式。
这种做法的目的就是为了提高系统的可靠性。也就是说,在自控系统不够稳定的情况下,可以使用手动装置对系统进行人为的操控。以提高系统的稳定性。
手控系统,是人直接通过硬件设备(例如:触控按钮,继电器等)的操控,直接对设备(例如:阀门,电机等)进行操作的控制系统。更为确切的说法,应该叫“人为控制系统”。
在自动化控制的早期发展,手控系统一直以来是大规模逻辑控制的主要方法。没有计算机技术的依托前。聪明的工业控制者们,通过触点开关,继电器这种靠电磁感应理论工作的基础元件搭建逻辑电路,用以实现系统的逻辑化控制。
随着我国工业的发展,人们发现通过这种“积木”式的控制系统,越来规模越大。这样大大的提高了系统的成本。而且随着规模的庞大,其维护的工作量及复杂程度也日趋繁重。人们要判断更多的故障点,要检察更多的电路问题。数量繁多的显示仪表,以及控制开关,花去了人们大量的时间,用来进行每日的系统检查。
然而,20世纪60年代初期,随着现代应用数学新成果的推出和电子计算机技术的应用,为适应宇航技术的发展,自动控制理论跨入了一个新阶段——现代控制理论。
大规模集成电路技术的发展,计算机技术的日新月异,也为自控系统的发展提供了有力的技术支持。原本庞大的逻辑控制系统,如魔术般微缩到指甲大的集成电路中了。
人们通过反馈控制原理实现各种复杂的控制任务。
反馈控制系统由各种结构不同的元部件组成的。从完成“自动控制”这一职能来说,一个系统必然包含被控对象和控制装置两大部分,而控制装置是由具有一定职能的各种基本元件组成的。在不同系统中,结构完全不同的元部件却可以具有相同的职能,因此,将组成系统的元部件按职能分类主要有以下几种:
测量元件 其职能是检测被控制的物理量,如果这个物理量是,一般要再转换为电量。
给定元件 其职能是给出与期望的被控量相对应的系统输入量(即参据量)。
比较元件其职能是把测量元件检测的被控量实际值与给定元件给出的参据量进行比较,求出它们之间的偏差。常用的比较元件有差动放大器、机械差动装置、电桥电路等
放大元件 其职能是将比较元件给出的偏差信号进行放大,用来推动执行元件去控制被控对象。电压偏差信号,可用晶体管、集成电路、晶闸管等组成的电压放大级和功率放大级加以放大.
执行元件 其职能是直接推动被控对象,使其被控量发生变化。
校正元件 也叫补偿元件,它是结构或参数便于调整的元部件,用串联或反馈的方式连接在系统中,以改善系统的性能。
并通过这些基础元件达到系统的稳定性,快速性,准确性。
虽然,自动控制理论发展到今天,已经比较成熟了,但传统的手控系统仍然在某些场合为自控系统保驾护航。就是因为在不同的场合里无规律性、容易受外界影响的运动,手动控制比较好!因为人是在实际控制当中,这两种往往结合起来用,这样才能达到最理想的控制。
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