自動控制系統(tǒng)
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自動控制系統(tǒng)(automatic control systems)是在無人直接參與下可使生產(chǎn)過程或其他過程按期望規(guī)律或預(yù)定程序進行的
控制系統(tǒng)。自動控制系統(tǒng)是實現(xiàn)自動化的主要手段。簡稱自控系統(tǒng)。
中文名自動控制系統(tǒng)外文名automatic control systems簡 稱自控系統(tǒng)組 成
控制器,被控對象應(yīng) 用工業(yè)、農(nóng)業(yè)、制造業(yè)、氦氪物聯(lián)網(wǎng)
經(jīng)過20多年的發(fā)展,中國工業(yè)自動控制系統(tǒng)裝置制造行業(yè)取得了長足的發(fā)展,尤其是20世紀(jì)90年代以來,中國工業(yè)自動控制系統(tǒng)裝置制造行業(yè)的產(chǎn)量一直保持在年增長20%以上。2011年,中國工業(yè)自動控制系統(tǒng)裝置制造行業(yè)取得了令人矚目的成績。全年完成工業(yè)總產(chǎn)值2056.04億元;產(chǎn)品銷售收入1996.73億元,同比增長24.66%;實現(xiàn)利潤總額202.84億元,同比增長28.74%。國產(chǎn)自動控制系統(tǒng)相繼在火電、化肥、煉油領(lǐng)域取得了突破。
中國的工業(yè)自動化市場主體主要由軟硬件制造商、系統(tǒng)集成商、產(chǎn)品分銷商等組成。在軟硬件產(chǎn)品領(lǐng)域,中高端市場幾乎全部由國外著名品牌產(chǎn)品壟斷,并將仍維持此種局面;在系統(tǒng)集成領(lǐng)域,跨國公司占據(jù)制造業(yè)的高端,具有深厚行業(yè)背景的公司在相關(guān)行業(yè)系統(tǒng)集成業(yè)務(wù)中占據(jù)主動,具有豐富應(yīng)用經(jīng)驗的系統(tǒng)集成公司充滿競爭力。
在工業(yè)自動化市場,供應(yīng)和需求之間存在錯位。客戶需要的是完整的能滿足自身制造工藝的電氣控制系統(tǒng),而
供應(yīng)商提供的是各種標(biāo)準(zhǔn)化器件產(chǎn)品。行業(yè)不同,電氣控制的差異非常大,甚至同一行業(yè)客戶因各自工藝的不同導(dǎo)致需求也有很大差異。這種供需之間的矛盾為工業(yè)自動化行業(yè)創(chuàng)造了發(fā)展空間。
中國擁有世界最大的工業(yè)自動控制系統(tǒng)裝置市場,傳統(tǒng)工業(yè)技術(shù)改造、工廠自動化、企業(yè)信息化需要大量的工業(yè)自動化系統(tǒng),市場前景廣闊。工業(yè)控制自動化技術(shù)正在向智能化、網(wǎng)絡(luò)化和集成化方向發(fā)展。基于工業(yè)自動化控制較好的發(fā)展前景,預(yù)計2015年工業(yè)自動控制系統(tǒng)裝置制造行業(yè)市場規(guī)模將超過3500億元。
隨著工業(yè)自動控制系統(tǒng)裝置制造行業(yè)競爭的不斷加劇,大型工業(yè)自動控制系統(tǒng)裝置制造企業(yè)間并購整合與資本運作日趨頻繁,國內(nèi)優(yōu)秀的工業(yè)自動控制系統(tǒng)裝置制造企業(yè)愈來愈重視對行業(yè)市場的研究,特別是對產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境和產(chǎn)品購買者的深入研究。
開環(huán)控制系統(tǒng)
在開環(huán)控制系統(tǒng)中,系統(tǒng)輸出只受輸入的控制,控制精度和抑制干擾的特性都比較差。開環(huán)控制系統(tǒng)中,基于按時序進行邏輯控制的稱為
順序控制系統(tǒng);由順序控制裝置、檢測元件、執(zhí)行機構(gòu)和被控工業(yè)對象所組成。主要應(yīng)用于機械、化工、物料裝卸運輸?shù)冗^程的控制以及機械手和生產(chǎn)自動線。
閉環(huán)控制系統(tǒng)
閉環(huán)控制系統(tǒng)是建立在反饋原理基礎(chǔ)之上的,利用輸出量同期望值的偏差對系統(tǒng)進行控制,可獲得比較好的控制性能。閉環(huán)控制系統(tǒng)又稱
反饋控制系統(tǒng)。
恒值控制系統(tǒng)
給定值不變,要求系統(tǒng)輸出量以一定的精度接近給定希望值的系統(tǒng)。如生產(chǎn)過程中的溫度、壓力、流量、液位高度、
電動機轉(zhuǎn)速等自動控制系統(tǒng)屬于恒值系統(tǒng)。
隨動控制系統(tǒng)
給定值按未知時間函數(shù)變化,要求輸出跟隨給定值的變化。如跟隨衛(wèi)星的
雷達(dá)天線系統(tǒng)。
程序控制系統(tǒng)
給定值按一定時間函數(shù)變化。如程控機床。
自動控制系統(tǒng)已被廣泛應(yīng)用于人類社會的各個領(lǐng)域。
在工業(yè)方面,對于冶金、化工、機械制造等生產(chǎn)過程中遇到的各種物理量,包括溫度、流量、壓力、厚度、張力、速度、位置、頻率、相位等,都有相應(yīng)的控制系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上通過采用
數(shù)字計算機還建立起了控制性能更好和自動化程度更高的數(shù)字控制系統(tǒng),以及具有控制與管理雙重功能的
過程控制系統(tǒng)。在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用包括水位自動控制系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)機械的自動操作系統(tǒng)等。
在軍事技術(shù)方面,自動控制的應(yīng)用實例有各種類型的
伺服系統(tǒng)、火力控制系統(tǒng)、制導(dǎo)與控制系統(tǒng)等。在航天、航空和航海方面,除了各種形式的控制系統(tǒng)外,應(yīng)用的領(lǐng)域還包括導(dǎo)航系統(tǒng)、遙控系統(tǒng)和各種仿真器。
此外,在
辦公室自動化、圖書管理 、交通 管 理乃至日常家務(wù)方面,
自動控制技術(shù)也都有著實際的應(yīng)用。隨著控制理論和
控制技術(shù)的發(fā)展,自動控制系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域還在不斷擴大,幾乎涉及生物、醫(yī)學(xué)、生態(tài)、經(jīng)濟、社會等所有領(lǐng)域。
相關(guān)教材
書名:自動控制系統(tǒng)/普通高等教育十五國家級規(guī)劃教材
ISBN:704012559
作者:李先允
定價:23.3
頁數(shù):285
出版日期:2003-7-1
版次:1
開本:16開
包裝:平裝
簡介:本書是普通高等教育“十五”國家級規(guī)劃教材(高職高專教育),本書針對高職高專層次教育的特點,理論知識的講解以必須夠用為度,注重應(yīng)用能力的培養(yǎng),將較難理解的自控原理的內(nèi)容穿插到自動控制系統(tǒng)的講解中介紹。書中介紹了直流調(diào)速的閉環(huán)控制系統(tǒng)、可逆直流調(diào)速系統(tǒng)、直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)、數(shù)字直流調(diào)速系統(tǒng)、異步電動機變轉(zhuǎn)差率調(diào)速系統(tǒng)、異步電動機變頻調(diào)速系統(tǒng)等。
目錄
第一章
自動控制原理概論
1.1概述
1.1.1引言
1.1.2控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
1.1.3控制系統(tǒng)的分類
1.1.4控制系統(tǒng)的基本要求
1.1.5控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計
1.2 系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型與傳遞函數(shù)
1.2.1建立數(shù)學(xué)模型的方法
1.2.2控制系統(tǒng)的微分方程
1.2.3控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)
1.2.4控制系統(tǒng)的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖
1.3典型環(huán)節(jié)與反饋控制
1.3.1典型環(huán)節(jié)
1.3.2反饋控制
思考題與習(xí)題
第二章 自動控制系統(tǒng)的分析與校正
2.1 系統(tǒng)時域分析
2.1.1基本概念
2.1.2一階系統(tǒng)階躍響應(yīng)分析
2.1.3二階系統(tǒng)階躍響應(yīng)分析
2.2 自動控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
2.2.1系統(tǒng)穩(wěn)定性基本概念
2.2.2系統(tǒng)穩(wěn)定性條件
2.2.3系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能分析
2.3 系統(tǒng)的頻域分析
2.3.1基本概念