自動控制系統的分類

自動控制系統的分類

自動控制裝置和控制對象按照控制算法相互連接、相互作用的集合稱為自動控制系統(automatic control system,簡稱ACS)。

自動控制系統可按控制方法和功能特點分類。根據控制方式,所有系統分為兩大類:普通(非自調節)和自調節(自適應)。

屬於簡單類的普通系統在管理過程中不會改變其結構。它們在鑄造廠和熱工車間中發展最廣泛,應用最廣泛。常見的自動控制系統分為三個子類:開放式、封閉式和組合式控制系統。

開環自動控制系統又分為自動剛性控制系統(SZHU)和擾動控制系統。

在第一種系統中,調節器作用於控制對象而不考慮獲得的結果,即控制變量的值和外部干擾。擾動控制系統的工作原理是,控制動作的產生取決於影響控制對象的外部擾動。

例如,考慮鑄造廠或熱工車間的加​​熱系統。在這種情況下,門店供暖管道中熱水的消耗量取決於外部天氣情況。外面越冷,供應給散熱器的熱水就越多,反之亦然。

根據偏轉原理運行的閉式自動控制系統也稱為自動控制系統 (ACS)。它們的顯著特徵是存在信號通道的閉合循環,即存在返回通道,通過該返回通道,有關受控變量狀態的信息被傳輸到比較元件的輸入端。

自動控制系統旨在解決三個問題:控制值的穩定(穩定 ATS),根據已知(程序化 ATS)或未知(跟踪 ATS)程序改變控制值。

在 ATS 穩定中,受控變量的設定點是恆定的。這種系統的一個例子是熱爐工作空間中的溫度控制系統。在軟件 ATS 中,受控變量的值根據預先設計(已知)的程序隨時間變化。

在伺服系統中,受控變量的設定值會根據先前未知的程序隨時間變化。跟踪和軟件 ATS 在處理參考信號的原理上不同於穩定器。

伺服控制最典型的例子是在熔化和加熱燃料的熔爐中調節燃燒過程時,自動保持燃料和空氣消耗之間的給定比例。

自動控制系統

自動控制系統:a—開,b—偏開,c—閉,d—組合,d—自調節,P—控制器,OU—控制對象,ES—比較元件,UAV—控制動作分析裝置:VU——計算裝置,IU為執行裝置,AUU為自動控制裝置,AUO為控制對象分析裝置。

組合系統結合了偏差和擾動控制系統的優點,提高了控制精度。組合系統中未考慮干擾的影響通過偏置控制得到補償或減弱。

自調節(自適應)系統可分為三個子類:極端系統、自調整系統和自調整系統。

極端調節系統被稱為穩定、跟踪或程序控制系統,其中設置、程序或再現法則根據外部條件或系統內部狀態的變化自動改變,以創建最有利(最佳)的操作模式一個控制對象。

在此類系統中,安裝了自動搜索設備而不是永久設置或程序,該設備分析對象的每個特性(效率、生產力、經濟性等),並根據獲得的結果提供所需的價值將受控變量傳遞給控制裝置,因此隨著影響系統運行條件的各種干擾因素的不斷變化,該特性具有突出的價值。

在具有自整定參數的系統中,當被控對象的外部條件或特性發生變化時,控制裝置的可變參數會自動(不按預定程序)發生變化,以保證系統的穩定運行和維護給定或最佳水平的控制值。

在具有自調整結構的系統中,當控制對象的外部條件和特性發生變化時,連接方案中的元素就會切換或引入新的元素。這些結構變化(選擇)的目的是為了更好地解決管理問題。

結構的選擇是通過使用計算和邏輯操作的自動搜索來完成的。這樣的系統不僅必須適應外部條件和物體特性的所有變化,而且即使在出現故障或單個元件損壞的情況下也能正常運行,創建新電路來替換損壞的電路。自我調節系統可以通過快速嘗試多種選擇、選擇並“記住”最好的一個來改進、“獲得經驗”。

功能分類 所有自動控制系統分為四類:

  • 協調機制工作的製度,

  • 用於調節技術過程參數的系統,

  • 自動控制系統,

  • 自動保護和阻塞系統。

自動控制系統 (ACS)

旨在協調工廠或工廠整體自動剛性控制系統 (SZHU) 各個機構運行的系統。

自動控制系統 (ACS) 技術流程可確保將控制值維持在給定水平或根據給定程序進行更改。

自動控制系統 (ACS) 包含無需人工直接參與即可獲取有關技術過程參數(溫度、壓力、灰塵或空氣中的氣體含量等)當前值信息的手段和方法。

自動保護系統 (SAZ) 和閉鎖系統 (SAB) 可防止設備在穩定狀態下運行時出現緊急情況。

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