模擬量控制基礎(chǔ)知識(shí)

1、什么是模擬量？隨時(shí)間連續(xù)變化的物理量。隨時(shí)間變化不連續(xù)的物理量就是開(kāi)關(guān)量或數(shù)字量，脈沖量是開(kāi)關(guān)量的一種。

2、模擬量控制又叫過(guò)程控制，是指對(duì)模擬量的控制。

3、信息控制的組成：信息采集輸入、信息處理、信息輸出。

4、模擬量控制系統(tǒng)組成：

控制量，控制需要的輸入信息；

控制器，進(jìn)行信息處理，控制執(zhí)行器工作的環(huán)節(jié)；

執(zhí)行器，輸出模擬量的器件；

被控對(duì)象，控制模擬量的載體；

干擾，對(duì)控制系統(tǒng)起破壞作用的信息，干擾不能消除，只能減少；

被控制量，被控制對(duì)象的模擬量數(shù)值。

5、模擬量控制分類(lèi)：按輸出值的變化分為定值控制系統(tǒng)（輸入恒定，則輸出也恒定）、隨動(dòng)控制系統(tǒng)（跟隨輸入量變化而輸出變化）、程序控制系統(tǒng)（輸入輸出變化規(guī)律已設(shè)定）。

按控制方式分為：開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)、閉環(huán)控制系統(tǒng)（負(fù)反饋控制、無(wú)靜差控制、PID控制等）。

按輸入輸出關(guān)系分為：線性和非線性控制系統(tǒng)。

按元件組成分為：電氣、機(jī)械、液壓、氣動(dòng)控制系統(tǒng)，一般為混合控制。

按控制方法分為：?jiǎn)位芈贩答伩刂?、串?jí)控制、前饋控制、比值控制。

6、模擬量控制系統(tǒng)要求：穩(wěn)（穩(wěn)定性、正確性、能運(yùn)行、放第一位）、準(zhǔn)（準(zhǔn)確性、精度好、誤差小、性價(jià)比好）、快（快速性、性價(jià)比好）。

7、靜態(tài)特性：系統(tǒng)處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，輸入輸出之間的關(guān)系稱(chēng)為靜態(tài)特性，如溫度偏差。

8、動(dòng)態(tài)特性：系統(tǒng)從一種靜態(tài)到另一種新的靜態(tài)叫動(dòng)態(tài)，如輸入改變、干擾發(fā)生，這時(shí)輸入輸出之間的關(guān)系稱(chēng)為動(dòng)態(tài)特性。

9、開(kāi)環(huán)控制和閉環(huán)控制：開(kāi)環(huán)控制的輸出沒(méi)有反饋到輸入而影響輸入，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，不能消除干擾，適應(yīng)于數(shù)字量控制；閉環(huán)控制的輸出有反饋給輸入并再控制輸出，系統(tǒng)較復(fù)雜，能抗干擾，適應(yīng)于模擬量控制。

10、正反饋與負(fù)反饋：反饋值為正數(shù)與原來(lái)設(shè)定值相加的和比設(shè)定值大的反饋稱(chēng)為正反饋，正反饋不能調(diào)節(jié)輸出值的穩(wěn)定；反饋值為負(fù)數(shù)與原來(lái)設(shè)定值相加的和比設(shè)定值小的反饋稱(chēng)為負(fù)反饋。

11、靜差：負(fù)反饋時(shí)，反饋值與設(shè)定值的和為0時(shí)，輸出值為0，這時(shí)系統(tǒng)會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤。因此，系統(tǒng)的反饋值與設(shè)定值之間必須要有偏差，這個(gè)動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)下的偏差叫靜差。

12、偏差控制：為了解決負(fù)反饋控制中偏差為0的問(wèn)題，在比較器后面再加入一個(gè)加法比較器，偏差值與設(shè)定值再相加得到一個(gè)新的數(shù)值送給控制器。但是這個(gè)新的值還是會(huì)有靜差發(fā)生。

13、無(wú)靜差控制：在偏差控制的思想上，改進(jìn)算法，用偏差值與控制值的相加再輸出新的控制值給控制器。這里應(yīng)用到了微積分的數(shù)學(xué)知識(shí)，控制值是一次一次累加變化的，必須要有一個(gè)積分（I）環(huán)節(jié)。

14、PID控制：是比例、積分、微分控制的簡(jiǎn)稱(chēng)，也是無(wú)靜差控制的一種。應(yīng)用于模擬量控制的定值控制中，可單用P，可用PI，可用PD，最好PID三個(gè)一起用。

15、位式控制：只有0、1兩個(gè)位狀態(tài)的控制方式，波動(dòng)大。

16、閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)組成：比較器（比較設(shè)定值與實(shí)際值的偏差）、控制器（比例控制放大器）、執(zhí)行器（使被控對(duì)象改變狀態(tài)）、傳感器（物理量轉(zhuǎn)換成電量）、變送器（電量轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)電壓電流）。

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