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汽车电子控制系统项目可行性研究报告建设单位:X X 能源科技开发有限公司建设日期:二零一九年 年产汽车电子控制系统项目 可行性研究报告第 1 页目 录第一章 总 论 ..................................................11.1 项目概要 ..............................................................11.1.1 项目名称 ..............................年产汽车电子控制系统项目 可行性研究报告第 2 页3.3 我国资源综合利用产业发展前景分析 .....................................213.4 我国新材料产业发展趋势及前景分析 .....................................223.5 我国汽车电子控制系统市场发展前景分析 ................................年产汽车电子控制系统项目 可行性研究报告第 3 页7.2.1 设备选型原则 .........................................................................................................407.2.2 主要设备明细 ..........................................年产汽车电子控制系统项目 可行性研究报告第 4 页10.3.3 电力 .......................................................................................................................5810.3.4 防静电防雷措施 .............................年产汽车电子控制系统项目 可行性研究报告第 5 页15.1 项目风险因素 ........................................................7615.1.1 不可抗力因素风险 .........................................................................................年产汽车电子控制系统项目 可行性研究报告第 1 页第一章 总 论1.1 项目概要1.1.1 项目名称年产汽车电子控制系统项目1.1.2 项目建设单位X X 能源科技开发有限公司1.1.3 项目建设性质新建项目1.1.4 项目建设地点黑龙江省 X X 市工业园区1.1.5 项目负责人孙 X1.1.6 项目投资规模项目的总投资为 12000.00 万元,其中,建设投资为 10000.00 万元(土建工年产汽车电子控制系统项目 可行性研究报告第 2 页年上缴税金及附加为 343.37 万元,年增值税为 3433.65 万元;投资利润率为 33.17%,投资利税率 64.65%,税后财务内部收益率 24.86%,税后投资回收期(含建设期) 为 4.17 年。1.1.7 项目建设规模本项目主要生产产品为:汽车电子控制系统。本次建设项目总占地面积 50 亩,总建筑面积 22880.00 平方米。主要建年产汽车电子控制系统项目 可行性研究报告第 3 页1.2 项目承建单位简介X X 能源科技开发有限公司位于 X 市国家高新技术经济开发区。公司致力于资源的开发和利用,专注能源环保研发多年
智能门禁控制系统项目可行性研究报告建设单位:X X 能源科技开发有限公司建设日期:二零一九年 年产智能门禁控制系统项目 可行性研究报告第 1 页目 录第一章 总 论 ..................................................11.1 项目概要 ..............................................................11.1.1 项目名称 ..............................年产智能门禁控制系统项目 可行性研究报告第 2 页3.3 我国资源综合利用产业发展前景分析 .....................................213.4 我国新材料产业发展趋势及前景分析 .....................................223.5 我国智能门禁控制系统市场发展前景分析 ................................年产智能门禁控制系统项目 可行性研究报告第 3 页7.2.1 设备选型原则 .........................................................................................................407.2.2 主要设备明细 ..........................................年产智能门禁控制系统项目 可行性研究报告第 4 页10.3.3 电力 .......................................................................................................................5810.3.4 防静电防雷措施 .............................年产智能门禁控制系统项目 可行性研究报告第 5 页15.1 项目风险因素 ........................................................7615.1.1 不可抗力因素风险 .........................................................................................年产智能门禁控制系统项目 可行性研究报告第 1 页第一章 总 论1.1 项目概要1.1.1 项目名称年产智能门禁控制系统项目1.1.2 项目建设单位X X 能源科技开发有限公司1.1.3 项目建设性质新建项目1.1.4 项目建设地点黑龙江省 X X 市工业园区1.1.5 项目负责人孙 X1.1.6 项目投资规模项目的总投资为 12000.00 万元,其中,建设投资为 10000.00 万元(土建工年产智能门禁控制系统项目 可行性研究报告第 2 页年上缴税金及附加为 343.37 万元,年增值税为 3433.65 万元;投资利润率为 33.17%,投资利税率 64.65%,税后财务内部收益率 24.86%,税后投资回收期(含建设期) 为 4.17 年。1.1.7 项目建设规模本项目主要生产产品为:智能门禁控制系统。本次建设项目总占地面积 50 亩,总建筑面积 22880.00 平方米。主要建年产智能门禁控制系统项目 可行性研究报告第 3 页1.2 项目承建单位简介X X 能源科技开发有限公司位于 X 市国家高新技术经济开发区。公司致力于资源的开发和利用,专注能源环保研发多
直接存储器存取直接存储器存取 DMADMA传输的概念:外部设备直接与计算机存储器进行传送的 I/O方式。读写数据时接管总线,像 CPU一样成为 总 线的主控器件。CPU:接受 DMA控制器的请求并交出总线控制权(Direct Memory Access)DMA控制器的基本功能控制器的基本功能CPUDMAC(i8237)内存外设总线响应总线请求 DMA控制器的功能1、 编程设定 DMA的传输方式、访问的内存地址、字节数2、 对 DMA请求( DREQ)屏蔽或允许,确定优先级3、 向 CPU提出总线请求信号( HRQ)4、 接收 CPU总线响应信号( HLDA),接管总线5、 向被响应的设备传达 DMA允许信号( DACK)6、 管理传送数据,修改储存器地址和计数字节7、 传输完毕,发出 EOP结束信号, CPU收回总线控制权 I/O向 DMAC DMAC向 CPU响应 DMAC向发请求 CPU发请求 DMAC请求 I/O发响应DMA传送结束DMA传送进行DMAC发出控制信号DMAC发出内存地址DMA工作过程8237内部结构8237A有 4个独立的 DMA通道§ 内部寄存器 ? 基址寄存器 ( 4个) 和当前地址寄存器 ( 4个)? 基字节计数器 ( 4个) 和当前字节计数器 ( 4个)? 临时地址寄存器 ? 状态寄存器 ? 命令寄存器 ? 临时寄存器 ? 模式寄存器 ( 4个) ? 屏蔽寄存器 ? 请求寄存器 8237外部引脚8237A主从两面性 :作为 DMAC, 8237A是可控制总线的主模块。作为 I/O芯片, 8237A可被处理器读写。注意 8237A主 -从地址的变化。l8237A引线说明:?DB7-DB0: 双向数据总线。?8237A为从模块时被处理器编程或读状态, DB7-DB0作为数据线,传输数据或命令字。?8237A为主模块时 DB7-DB0输出地址 A15-A8, 在存储器到存储器传送操作时经 DB7-DB0, 将存储器数据送 8237A暂存器。?A3-A0: 地址线,从模块时为输入,处理器寻址 8237A; 主模块时输出最低 4位地址。? A7-A4: 地址线,主模块时输出 A7-A4。? CS: 片选,从模块时处理器用来寻址 8237A。? IOR, IOW: I/O读写控制,双向。 8237A在从模块时 为输入,在主模块时为输出。? AEN 输出, DMA地址允许信号,高电平有效? ADSTB 输出: 8位地址选通信号;在主模块时允许外部锁存器锁存 8237A的高 8位地址。? MEMR, MEMW: 输出,存储器读写控制,主模块时送存储器。? READY: 输入,准备就绪,主模块时控制总线周期的长度,与慢速设备同步。?RESET: 输入,复位信号,复位时屏蔽寄存器置1,其它寄存器置 0。?EOP: 双向。输出时,表明内部通道传送结束;输入时,表明外部强迫 DMA传送停止。?DREQ0-DREQ3: I/O设备 DMA请求输入信号。?DACK0-DACK3: 输出 DMA请求的响应。?HRQ: 8237A向处理器发出的总线请求信号。?HLDA: 处理器发给 8237A的总线请求响应信号。DMA 时序图 (P347图 5.64)可作外设片选交出总线( AB/DB/CB)8237的工作模式1. 单字节传输模式 (single transfer mode)2. 块传输模式 (block transfer mode)3. 请求传输模式 (demand transfer mode)4. 级联模式 (cascade mode)

直线电机伺服控制系统关于其他参考资料

彩色电视机的中央控制系统 12P

彩色电视机的中央控制系统.ppt

彩色电视机的中 央 控 制 系 统彩色电视机的基本组成框图中央控制系统的作用n 实现对音量、色度、对比度、亮度的控制n 为高频头提供调谐电压与波段选择电压,实现自动搜索与自动存台n 为静音、 AFT开关、 TV/AV转换、待机、开机等提供控制信号n 能够同时响应本机按键以及遥控器的操作n 对选定的节目频道、音量、对比度、亮度等具备记忆功能n 具备一定的显示信息功能n 能够手动或者自动实现接收制式的转换中央控制系统框图D/A接口电路原理调频式调压原理vitvotvitvot调宽式调压原理vitvotvitvot遥控器原理框图实例红外接收头原理框图SC6122遥控器芯片SC6122遥控发射编码遥控器典型电路

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第8章_先进控制系统介绍.ppt 47P

第8章_先进控制系统介绍.ppt.ppt

第 8章 先进控制系统介绍时滞补偿控制2解耦控制3软测量技术31预测控制4自适应控制35模糊控制61第 8章 先进控制系统8.0 概述 p现代工业生产过程的大型化、复杂化,对产品质量、产率、安全及对环境影响的要求越来越严格。p许多复杂、多变量、时变的关键变量的控制,常规PID已不能胜任,因此,先进控制受到了广泛关注。2o 先进过程控制 (APC, Advanced Process Control)技术, 是指不同于常规 PID,具有比常规 PID控制更好控制效果的控制策略的统称。 o 先进控制的任务 ,用来处理那些采用常规控制效果不好,甚至无法控制的复杂工业过程控制问题。38.1软测量技术p过程控制中有时需对一些与产品质量相关的变量进行实时控制和优化,这些变量往往是密度、浓度、干度等质量变量,由于技术或经济原因,很难通过传感器进行测量。p软测量技术,就是选择与被估计变量相关的一组可测变量,构造某种以可测变量为输入、被估计变量为输出的数学模型,用计算机软件实现这些过程变量的估计。也成为 “软仪表 ”, “软传感器 ”。p软测量估计值可作为控制系统的被控变量,还可为优化控制与决策提供重要信息。 4p软测量中各模块之间的关系 图 8-1软测量结构图 5p软测量技术构成:o 辅助变量的 选择o 数据采集与处理o 软测量模型的建立o 软测量模型的校正68.1.1辅助变量选择p选择影响主导变量的可测相关变量作为辅助变量。?例 :估计精馏塔塔顶产品的成分软测量n选择初始辅助变量?塔的进料特性?塔釜加热特性?塔顶回流特性?塔顶操作状态?塔抽出料特性7n对初始辅助变量降维o 方法一:通过机理分析,选择响应灵敏、测量精度高的变量作为最终辅助变量。o 方法二:主元分析法,可利用现场历史数据作统计分析计算,将原始辅助变量与被测量变量的关联度排序,实现变量精选。? 例如,在相关气相温度变量、压力变量之间选择压力变量。88.1.2数据采集与处理p过程数据包含了工业对象的大量相关信息,因此采集被估计变量和原始辅助变量的历史数据时,数据的数量越多越好。p要求:?数据覆盖面在可能条件下应宽一些,以便软测量具有较宽的适用范围。?为了保证软测量精度,数据的正确性和可靠性十分重要,因此现场数据必须经过显著误差检测和数据协调,保证数据的准确性。?采集的数据要注意纯滞后的影响。98.1.3软测量模型建立p 建模方法有机理建模、经验建模及两者结合等方法。?机理建模是从内在物理和化学规律出发,通过物料平衡、能量平衡和动量平衡建立模型。可充分利用过程知识,依据过程机理,有较大的适用范围。?经验建模是通过实测或依据积累的操作数据,采用数学回归 方法 或神经网络等方法得到经验模型。p软测量模型选择时,还应考虑模型的复杂性,以及在实际系统硬件、软件平台的可实现性。? 静态线性模型实施成本较小,神经网络模型所需计算资源较多。108.1.4模型校正 p当对象特征发生较大变化,软测量经过在线学习无法保证预估精度时,须利用测量器运算所累积的历史数据,进行模型更新或在线校正。p软测量模型的在线校正可表示为模型结构和模型参数的优化。模型结构修正往往需要大量样本数据和较长计算时间,难以在线进行。为解决模型结构修正耗时长和在线校正的矛盾,提出短期学习和长期学习的校正方法。?短期学习算法简单,学习速度快,便于实时应用。?长期学习是当软测量仪表在线运行一段时间积累足够的新样本模式后,重新建立软测量模型。118.2时滞补偿控制p控制通道不同程度存在纯滞后 (时滞 )。?例:皮带传送存在纯滞后。p衡量纯滞后常采用纯滞后时间 τ和时间常数 T之比。当 τ

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8.3保持器§8.4z变换§8.5脉冲传递函数§8.6采样控制系统 99P

8.3保持器§8.4z变换§8.5脉冲传递函数§8.6采样控制系统.ppt

v § 8.2 采样过程与采样定理v § 8.3 保持器v § 8.4 Z 变换v § 8.5 脉冲传递函数v § 8.6 采样控制系统的稳定性分析v § 8.7 采样系统的稳态误差v § 8.8 采样系统的暂态响应与脉冲传递 函数零、极点分布的关系v § 8.9 采样系统的校正第八章 采样控制系统 第 8章 采样控制系统 本章介绍采样控制系统即线性离散控制系统理论与前几章讨论的连续控制系统的控制理论不同。离散系统与连续系统间的根本区别在于:连续系统中的控制信号、反馈信号以及偏差信号都是连续型的时间函数,而在离散系统中则不然,因此,在离散系统中,通过控制器对被控对象进行控制的直接作用信号乃是离散型的偏差信号 。离散反馈信号 是由连续型的时间函数 e(t)通过采样开关的采样而获得的。采样开关经一定时间 T重复闭合,每次闭合叫间为 ε ,且有 ε

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自动控制原理与系统_项目二 _水位自动控制系统2 27P

自动控制原理与系统_项目二 _水位自动控制系统2.pptx

胰岛素注射控制系统 (Insulin Delivery Control System )加热炉温度控制系统(无反馈)加热炉温度控制系统(有反馈)加热炉温度闭环控制系统(有反馈)补偿与反馈相结合的炉温复合控制系统开环控制系统? 系统 简单 , 稳定 可靠? 控制 精度 较 低 ,无自动纠偏的能力Input Output Controlled ObjectControl Element闭环控制系统? 控制 精度高 , 抗干扰 能力强? 控制过程始终存在偏差,易引起振荡,系统 不稳定Feedback ElementDisturbance 复合控制系统可实现复杂且精度较高的控制任务Compensation Element ? 恒值控制系统? 程序控制系统 (计算机绘图仪 )? 随动控制系统 (仿形机床,火炮自动瞄准系统,导弹目标自动跟随系统)按输入量的特征分类三维控制系统 ( Three-axis Control System )按传递信号的性质分类? 连续控制系统 (连续时间变量;微分方程)? 离散控制系统 (脉冲序列或数字量;差分方程,计算机控制 )按应用特征分 类? 过程控制 ( 通过监测和调整控制参数,保证输出达到设定值 )? 顺序控制 (按 顺序执行任务,如自动洗衣机)? 运动控 制 ( 含有运动系统部件的开环或闭环机电系统,如 自 动集成机械、数控机床、机器人等 )过程控制 (混合颜料控制过程 )过程控制(协 调控 制 系 统)顺序控制 (自动洗衣机的时间表 )运动控制运动控制运动控制自动控制原理与系统项目二 认识自动化 任务 3 控 制系统的响应过程和性能指标自动控制系统的控制要求自动控制系统的控制要求稳 定快 速精 确安 全A BC D控制系统的未来发展 (Future Evolution of Control Systems )控 制系统的性能指标 (Performance Criteria)? 对控制系统的要求:稳定、精确、快速、安全。? 典型输入信号条件下,实际控制系统的时间响应,由过渡过程和稳态过程两部分组成,分别研究动态性能和稳态性能。自动控制系统的响应过程§稳态过程 : 又称稳态响应,指系统在典型输入信号作用下,当 时间 t 趋于无穷时 ,输出量的表现形式。它提供系统有关稳态误差的信息。§动态过程 : 又称过渡过程或瞬态过程,指系统在典型输入信号作用下,输出量从初始状态到最终状态的 响应过程 。实际过程表现为衰减、发散或等幅振荡形式。典型输入信号§稳态过程 : 又称稳态响应,指系统在典型输入信号作用下,当 时间 t 趋于无穷时 ,输出量的表现形式。它提供系统有关稳态误差的信息。§动态过程 : 又称过渡过程或瞬态过程,指系统在典型输入信号作用下,输出量从初始状态到最终状态的 响应过程 。实际过程表现为衰减、发散或等幅振荡形式。自动控制系统的性能指标上升时间 峰值时间 调节时间 超调量 终值 峰值 课后要求作业 —— 分析开环和闭环控制系统的实例,描述其控制原理,画出控制系统框图。(独立完成,不能雷同)。

上传时间:2019/10/16 15:45:00 / 15帮币 / 页数27
模块五plc控制系统的设计与应用 42P

模块五plc控制系统的设计与应用.ppt

电气控制与 PLC模块五 PLC控制系统的设计与应用 知识目标: 掌握 PLC控制系 统设计 的内容、步 骤 和方法,熟悉 PLC在常用控制系 统 中典型 应 用能力目标: 具有 应 用 PLC实现电 气自 动 控制要求的设计 能力,能 够进 行 对 一般 电 气控制 设备 的 PLC改造 并 初步形成 PLC应 用系 统 的 设计 、安装、 调试 、故障排除能力电气控制与 PLC二、二、 PLC的硬件的硬件 设设 置置三、三、 PLC的的 软软 件件 设计设计四、四、 应应 用案例用案例 一、一、 PLC控制系控制系 统设计统设计 的内容与步的内容与步 骤骤五、五、 PLC故障故障 诊诊 断及其断及其 处处 理理 电气控制与 PLC1. PLC控制系 统设计 的基本原 则1) 满 足被控 对 象的控制要求 考 虑 将来 发 展的需要, PLC选 用功能 较 强 的新 产 品,并留有适当的余量。2)系 统 安全、可靠3)尽可能 简单 、 经济 、使用与 维 修方便4)具有高的性能价格比。一、 PLC控制系统设计的内容与步骤电气控制与 PLC2. PLC控制系 统设计 步 骤1)分析被控 对 象,提出控制要求。2) 确定 输 入、 输 出 设备 。3)确定 PLC的 I/O点数, 选择 PLC机型。4)分配 I/O点数, 绘 制 PLC控制系 统输 入、 输 出端子接 线图。 5)程序 设计 , 绘 制工作循 环图 或状 态转 移 图 。1)初始化程序; 2)控制程序; 3) 检测 、故障 诊 断和 显 示等程序; 4)保 护 和 联锁 程序。6)程序 调试 。先 进 行模 拟调试 ,再 进 行 现场联 机 调试 ;先进 行局部、分段 调试 ,再 进 行整体、系 统调试 。7) 调试过 程 结 束,整理技 术资 料,投入使用。电气控制与 PLCPLC控制系统设计步骤流程图电气控制与 PLCv PLC机型的 选择v I/O点的数量和种 类v CPU的速度v 内存容量v 编 程器v 打印机v I/O模 块v 通 讯 接口模 块v 通 讯传输电缆二、 PLC的 硬件设置电气控制与 PLC1、 PLC机型 选择?结 构形式 整体式 模 块 式?安装方式集中式远 程 I/ O式分布式?功能要求?响 应 速度?系 统 可靠性?机型 统 一电气控制与 PLC? 输 入器件:指 连 接到 PLC输 入接 线 端子用于 产 生 输 入信号的器件 。ü分 类 主令器件检测 器件有源触点 输 入器件无源触点 输 入器件ü输 入信号模 拟 信号数字信号开关信号2、 PLC I/O端口 选择按 钮 、 选择 开关、数字开关行程开关、接近开关、光 电 开关、继电 器触点,接触器 辅 助触点行程开关、接近开关、光 电开关、 继电 器触点,接触器辅 助触点行程开关、接近开关、光 电开关、 继电 器触点,接触器辅 助触点压 力 传 感器、温度 传 感器数字开关按 钮 、 转换 开关、形成开关、触点电气控制与 PLC? 输 出器件:指 连 接到 PLC输 出接 线 端子用于 执 行程序 运行 结 果的器件 。分 类 : 驱动负载显 示 负载输 出端口:继电 器 输 出晶体管 输 出晶 闸 管 输 出接触器、 继电 器、 电 磁 阀指示灯、数字 显 示装置、 电铃 、蜂 鸣 器交直流 负载直流 负载交流 负载电气控制与 PLC? I/O点数的确定I/O点数是衡量可 编 程控制器 规 模大小的依据。确定依据:将与 PLC相 连 的全部 输 入、 输 出器件根据所需的 电压 、 电 流的大小和种 类 分 别统计

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第四章matlab在控制系统仿真中的应用 23P

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第四章 MATLAB在控制系统仿真中的应用 控制系统的数学模型对于控制系统的研究具有重要意义。要对系统进行仿真研究,首先应建立系统的数学模型,在此模型的基础上建立系统的仿真模型,然后进行仿真,分析研究系统,并设计出相应的控制器对系统进行控制,使系统响应达到预期目标。本章 重点:§控制系统数学模型的基本描述方法§控制系统的稳定性分析 §控制系统的根轨迹 §系统的频率响应 §线性系统时间响应分析 一、控制系统数学模型的基本描述方法G(s)= G(s)= 控制系统仿真中,主要用 4种形式的数学模型:传递函数、零极点模型、结构图形式和状态方程模型。 ??传递函数?零极点?状态方程?结构图形式X?=?Ax?+?BuY?=?Cx?+?Du?4.1.1 控制系统的传递函数描述 用分子分母的系数构成两个向量,唯一的确定出来: ??????num=[b1,b2,… ,bn]den?=[a1,a2,… ,an]注意:构成分子,分母向量按降幂排列的顺序。 ?传递函数的分子、分母均为多项式相乘的形式时, 不能直接写出,可借助多项式乘法运算函数 conv(?)来处理,以便获得分子、分母多项式向量。 ?4.1.2 控制系统的零极点模型 将零点、极点及 K值输入即可建立零极点模型。z=[-z,-z?… ,-z]p=[-p,-p?… ,-p]?k=k对于给出的传函来说,分别对分子分母作因式分解,则可以得出系统的零极点模型。这可以通过求出分子,分母多项式的根来实现。 MATLAB中提供了多项式求根的函数, roots?(?)调用格式: ??z=roots(a)其中: z?— ?各个根所构成的向量 ????????a?— 多项式系数向量系统增益 k即为原传递函数分子的最高项系数与分母最高项系数的比值。分别求出分子分母多项式的根,即可得到系统的零,极点模型。 ?4.1.3 控制系统状态方程模型 只要将 A, B, C, D几个矩阵输入进去即可。对于离散系统来说,也与上面类似。MATLAB还提供了由系统状态方程转换为系统零极点模型及传递函数模型的函数。[num?,?den]=ss2tf(A?,B?,C?,D?,?iu?)???%iu— 表示输入的序号(对多输入系统)[z,?p?,k]=ss2zp(A?,B?,C?,D?,?iu?)?????%[z?,p?,k]— ?表示对第 iu个输入信号的传递函数的零极点。[A?,?B?,C?,D]=?tf2ss?(num?,?den)[A?,?B?,C?,D]=zp2ss(z?,p?,k)?4.1.4 控制系统工具箱中的 LTI对象 为了避免对一个系统采用多个分离变量进行描述,新版本的控制系统工具箱,将 LTI系统的各种描述封装成一个对象,即用一个变量来描述。 在控制系统工具箱中,有以上讲述的三种对象,即 ss?对象, tf对象和 zpk对象。每种系统模型的生成和模型间的转换均可以通过一个函数来实现 ?dss(?)函数:生成系统的状态空间模型。 ?filt(?)函数:生成 DSP( 数字信号处理)形式的离散传递函数 ?ss(?)函数:生成状态空间模型,或者将传递函数及零极点模型转换成状态空间模型 ?tf(?)函数:生成传递函数模型,或将零极点模型及状态空间模型转换成传递函数模型 ?zpk(?)函数:生成零极点模型或者将其他模型转化成零极点模型 ?4.1.5 控制系统的结构图描述及转换 注意:复杂的结构图建模可以用 SIMUKINK 简单的结构图描述 ?及典型连接串联并联负反馈series()Parallel()Feedback()二、 控制系统的稳定性分析 计算机仿真中,控制系统稳定性的分

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机电控制系统分析第三章 2011 88P

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1机电控制系统测量元件机电控制系统分析与设计机电控制系统分析与设计第 三 章2概述测量元件就是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定关系的、容易处理的某种物理量的测量器件。 被测量可以是物理量、化学量、生物量等。容易处理的量,主要指的是电信号,因为电信号容易进行放大、加减、积分、微分、滤波、存储和传送。因此测量元件又可狭义地理解为:将外界输入的信号变换为电信号的元件。它的基本功能就是检测和转换。测量元件又叫传感器,表示它能感受被测量,并能把它对被测量的响应传送出去。测3q敏感元件 : 能直接感受或响应被测量,并输出与之成确定关系的某一另类物理量。q转换元件 : 将敏感元件的输出转换为电参量。q转换电路 : 把转换元件输出变为易于处理、显示、记录、控制的信号。既可以和敏感元件作在一起,也可分开。本章将对机电控制系统中常用的几种测量元件的工作原理,使用方法进行介绍。 图 3- 1 测量元件组成框图4q寿命长,可靠性高,抗干扰能力强。q满足精度、速度和测量范围的要求。q使用维护方便,适合复杂的工作环境。q易于实现高速的动态测量和处理,易于实现自动化。q体积小、重量轻、成本低。对机电系统中检测元件的要求5直流测速发电机是直流电机作为发电机的运行状态,是一种测量转速用的小型直流发电机。从能量转换的角度来看,它将机械能转换成电能输出;从信号转换的角度来看。它把转速信号转换成电信号。直流测速发电机是自动控制系统中常用的一种小型直流发电机,它一般有两种形式:永磁式和他励式。其工作原理、特性、结构等与普通直流发电机均相同。由于它在控制系统中往往作为一种测速传感器使用,把转速信号转换为直流电信号输出,因此控63.1 直流测速发电机73.1.1 机电控制系统对直流测速发电机的要求 n 输出电压 Ua和转速 n为线性关系,即 Ua= K n, K为比例系数,从而使输出电压能正确反映电机实际转速。n 输出特性斜率要大。当 ΔUa/ Δn越大,则测速发电机对转速反应越灵敏,即测速发电机的灵敏度越高。n 正、反转两个方向的输出特性要一致。n 温度变化对输出特性的影响要小。n 输出电压纹波要小,即要求在一定转速下输出电压要稳定,波动8直流测速发电机的工作原理可由图 3-2来说明。当励磁电压 Uf恒定且主磁通 ? 不变时,测速发电机的电枢与被测机械连轴而随之以转速 n旋转,电枢导体切割主磁通 ? 而在其中生成感应电动势 E。 电动势E的极性决定于测速发电机的转向,电动势 E的大小与转速成正比,即 图 3-2 直流测速发电机原理图 3.1.2 直流测速发电机的输出特性测速发电机空载时,其输出电压 U为 Ce是由电枢绕组结构参9测速发电机负载时,电枢绕组中因流过电枢电流 I而在电枢绕组电阻 ra上产生电压降I·ra,如果忽略电枢反应、工作温度对主磁通? 的影响,忽略电刷与换向器之间的接触压降,则有由上式可见,只要主磁通 ?、电枢电阻 ra、负载电阻 RL为常数,则输出电压 U与电机的转速 n成线性关系。10输出电压 U随电机转速 n变化而变化的关系曲线 U= f(n) ,称为输出特性,如图 3-3所示。负载电阻 RL的值越大时, U= f(n)的斜率越大,测速发电机的灵敏度越高。图 3-3 直流测速发电机输出特性 U RL= ?RL1RL2RL1> RL2n11显然,直流测速发电机的输出电压与转速要严格保持正比关系在实际中是难以做到的,造成这种非线性误差的原因主要有以下四个方面:n 电枢反应n 温度的影响n 延迟换向去磁作用n 电刷接触压降的影响3.1.3 直流测速发电机的误差及处理方法12当电机的磁路较饱和时,交轴电枢反应对主磁

上传时间:2019/10/12 0:04:00 / 15帮币 / 页数88
第四章控制系统数字仿真 31P

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第四章 控制系统数字仿真n 上次课简单回顾:控制系统的数学模型n 主要内容– 连续系统的数值积分方法– 控制系统的结构以及描述– 面向结构图的数字仿真– 连续系统的离散相似法– 非线性系统的数字仿真4.0 引言 1)控制系统的数学模型有哪几种类型?2)如何求解一个微分方程?3)所有的微分方程都可解吗?4)数值解与解析解?5)如果是在计算机上,如何求解一个微分方程?6)一个控制系统与微分方程有什么关系?如果要求一个系统的某个中间环节的状态量,如何做?4.1 连续系统的数值积分方法 例子 :已知求 y(t)Note: 对应的是一个什么系统? 线性 or非线性系统?定常 or时变系统?4.1 连续系统的数值积分方法 解:求积分,得当 时,令则4.1 连续系统的数值积分方法 数值积分法: 在已知初值的情况下,对 进行近似积分,对 y( t)进行数值求解的方法,在数学上成为微分方程初值问题的数值方法。Note: 1)数值求解:目标是一种数值解2)近似积分:在合理的误差范围内3)应该是一种通用的解法(针对所有类型的微分方程)4.1 连续系统的数值积分方法 4.1.1 欧拉法1) 表示函数 f( y,t)在 相邻两次采样时刻自己的积分。基本思路 : 2)将此定积分中的 f(y,t)近似看成是常数问题: =? =?4.1 连续系统的数值积分方法 4.1.1 欧拉法本质:用 矩形面积代替 准确的曲线(面)包围的面积4.1 连续系统的数值积分方法 4.1.1 欧拉法评价: 1)计算简单2)精度较低问题:如果要提高精度,可以采取何种措施?或者如何改进欧拉法?4.1 连续系统的数值积分方法 4.1.2 梯形法基本思路 : 1)用梯形的面积代替定积分问题 : 如何求?先用欧拉法求 的估计值,可行吗?4.1 连续系统的数值积分方法 4.1.2 梯形法公式 :4.1 连续系统的数值积分方法 4.1.2 梯形法评价 : 1)速度?2)精度?4.1 连续系统的数值积分方法 4.1.3 龙格 -库塔法泰勒展开 : 假设初值问题称上式为 n阶泰勒法4.1 连续系统的数值积分方法 二阶龙格 — 库塔法:给定初值问题4.1 连续系统的数值积分方法 4.1 连续系统的数值积分方法 原函数展开:4.1 连续系统的数值积分方法 龙格 -库塔展开:4.1 连续系统的数值积分方法 对应系数:原函数展开:龙格 -库塔展开:4.1 连续系统的数值积分方法 以上三个公式是三种常见的二阶龙格 — 库塔公式4.1 连续系统的数值积分方法 三阶龙格 — 库塔法4.1 连续系统的数值积分方法 四阶龙格 — 库塔法4.1 连续系统的数值积分方法 4.1 连续系统的数值积分方法 4.1.3 龙格 -库塔法1)欧拉法2)梯形法 3) vs 二阶龙格 -库塔法?4.1 连续系统的数值积分方法 4.1.3 龙格 -库塔法1)欧拉法 vs 一阶龙格 -库塔法?2)梯形法 vs 二阶龙格 -库塔法?精度 速度4.1 连续系统的数值积分方法 4.1.4 单步法与多步法1) 单步法 :计算 y(m+1)只用到了 y(m)。例子 :龙格 -库塔法(欧拉法、梯形法)2) 多步法 :例子 :四阶 Adams积分公式4.1 连续系统的数值积分方法 课堂练习: 采用欧拉法、 2-4阶龙格库塔法求数值解exam_rk.m4.1 连续系统的

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第6章控制系统的校正 47P

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第 6章 控制系统的校正6-1 引言6-2 串联超前校正6-3 串联滞后校正6-4 滞后超前校正和 PID校正6-5 反馈校正6-6 复合校正6-1 引言1、系统校正被控对象确定后,根据要求的 控制目标 , 对控制器的进行设计的过程叫作系统校正。2、控制目标 —— 性能指标4、用什么校正?? 校正装置 —— 为了改善系统性能,引入的附加装置叫作校正装置,也叫补偿器;? 校正装置可以是电气的、机械的、气动的、液压的或其他形式的元件组成;? 电气的校正装置分为有源的和无源的两种,应用无源的校正装置时,要考虑负载效应。3、为什么校正?? 闭环系统有自动控制功能,在一定范围内可以通过调节增益改变系统性能,但有时不能满足要求。5、一般有哪些校正方法?反馈校正串联校正按扰动前馈补偿的复合控制 按参考输入前馈补偿的复合控制 6、方案选择? 技术性能、经济指标、可靠性等方面进行全面比较,权衡利弊,得到方案。? 提出合适的性能指标,选择测量元件、执行元件、放大器等。系统开环频率特性与系统性能指标密切相关,一般可以将校正问题归纳为三类:1、如果系统稳定且有较满意的暂态响应,但稳态误差太大,这就必须增加低频段的增益来减小稳态误差,同时保持中、高频特性不变;2、如系统稳定且有较满意的误差,但其动态性能较差,则应改变系统的中频段和高频段,以改变系统的截止频率和相角裕度;3、如果一个系统的稳态和动态性能均不能令人满意,就必须增加低频增益,并改变中频段和高频段。对应上面三种情况的 BODE图:c) 低中高频段均改变b) 改变高频段a) 改变低频段6-2 串联超前校正无源超前校正网络 其中 , 1、超前校正网络: 传递函数:2、超前校正环节的频率特性超前网络 bode图对数频率特性为 :3、 超前网络的作用例 1: 设单位反馈控制系统的开环传递函数为:要求系统的稳态误差为 ,相角裕度 ,幅值裕度 ,试确定 该系统的校正装置。解: 按要求确定 K值:画出未校正系统 BODE图相角裕度 测量可得原系统的相角裕度 ,所以远远小于要求值,说明在 时系统会产生剧烈的振荡,为此需要增加 的超前角。注意: 超前校正环节不仅改变了 BODE图的相角曲线,而且改变了幅值曲线,使幅值穿越频率提高,在新的幅值穿越频率上,原系统的滞后相角就会增大,这就要求超前校正装置产生的相角要相应的增大,为此设计超前相角由增大到 。原系统 BODE图中 -7.78对的频率为 55? 超前校正装置对系统性能有如下影响:1、减少了开环频率特性在幅值穿越频率上的负斜率,提高了系统的稳定性;2、减小了阶跃响应的超调量;3、增加了开环频率特性在幅值穿越频率附近的正相角和相角裕度;4、提高了系统的频带宽度;5、不影响系统的稳态性能;上述内容可以归纳为:两少,两高,一不变。(4) 确定 a(2) 计算 γ 0(7)验算(1) 确定 K (5) 计算 ωm (6)确定 T(3) 计算 设计步骤 :? 应用超前校正的几个限制条件:1、原系统稳定;(否则需要的超前相角大,噪声对系统干扰严重,甚至可以导致系统不稳定)2、原系统在穿越频率附近相角迅速减小的系统不适用该校正方法超前校正超前校正总结:1)超前校正原理:利用超前网络的相角超前特性,使系统的截止频率和相角裕度满足性能指标的要求,从而改善闭环系统的动态性能2)适用对象:超前校正主要应用于原系统稳定,稳态性能已满足要求而动态性能较差的系统。3)缺点: 降低了系统的抗扰性能。 6-3 串联滞后校正网络的传递函数为 无源滞后校正网络 ?

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第三章 反馈控制系统的特性 22P

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第三章 反馈控制系统的特性College of Automatic Control Engineering CUIT第三章 反馈控制系统的特性Feedback Control System Characteristics本章主要内容本章主要内容 ? 反馈控制系统? 误差信号分析? 控制系统对参数变化的灵敏度? 反馈系统中的干扰和噪声? 稳态误差? 计算机仿真分析? 工程应用本章目标u 深刻认识误差在系统分析中的重要地位u 充分理解反馈对消除干扰、噪声和参数变化对系统影响的作用u 理解系统对动态响应和静态响应控制的区别u 明白反馈的作用和代价参阅教材第 4章 P151--179第三章 反馈控制系统的特性College of Automatic Control Engineering CUIT3.1 反馈控制系统工程应用中的两大类自动控制系统:起停控制和连续调节。自动控制系统通常指自动调节系统。 反馈是自动控制系统的命脉 。自动调节系统:开环和闭环系统开环系统不带有反馈,输入信号直接产生输出响应。第三章 反馈控制系统的特性College of Automatic Control Engineering CUIT闭环控制系统闭环控制系统的优点:ü 有效减小系统对过程参数变化的灵敏度。ü 有效克服扰动对系统的影响。ü 降低测量噪声的影响。ü 易于控制和调节系统的动态响应。几个名词术语:l 扰动( disturbance)l 测量噪声 (measurement noise)l 参数变化( variation of parameters)l 稳态误差 (steady-state error)l 动态响应( transient response)第三章 反馈控制系统的特性College of Automatic Control Engineering CUIT3.2 误差信号分析一、误差信号定义也称为 跟踪误差( tracking error)假定 H(s)=1,单位反馈。则 E(s)=Ea(s),由框图可得误差为:自动控制系统的目的就是: 使误差尽可能的小,最好为 0 。自动控制系统调节的源泉就是来自于误差。闭环系统有 3个输入, 1个输出第三章 反馈控制系统的特性College of Automatic Control Engineering CUIT为了讨论方便,定义几个函数。二、减小误差的途径与存在的问题回路增益( loop gain),开环增益系统特征式灵敏度函数灵敏度补偿函数讨论: G(s)不变的情况下ü 为了减小误差, C(s)和 S(s)都要小,二者中都有 Gc(s)。所以控制工程师的任务就是设计选择合适的 Gc(s)。ü C(s)+S(s)=1,两者不可能同时小,必须折中。ü 具体讲,要有效消除扰动的影响,需要大的开环增益 L(s)或者大的控制器增益 Gc(s);要有效消除噪声影响,必须有小的开环增益或者小的控制器增益。 出现矛盾!ü 解决的方法:低频时 Gc(s)高增益,高频时Gc(s)低增益。所以控制器大多情况下为低通放大器。但过高的增益会造成系统激烈振荡甚至不稳定。第三章 反馈控制系统的特性College of Automatic Control Engineering CUIT3.3 控制系统对参数变化的灵敏度在控制系统中,被控对象的特性由 G(s)描述。如果对象特性发生变化,必然引起 G(s)中相关参数的变化。工程上对象特性的变化是不可避免的。 环境的变化,时间的推移,参数的不确定性等。控制系统重要要求之一就是对这种变化不敏感。一、反馈控制可以有效降低参数变化灵敏性开环系统开环系统称为系

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第一章控制系统的一般概念$1绪论 53P

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数字信号处理范哲意13810508095, 10#207/4#310funye@bit.edu.cn第 2章 离散时间信号和系统分析基础数字信号处理1.连续时间信号的取样及取样定理l信号的取样1.连续时间信号的取样及取样定理l信号的取样1.连续时间信号的取样及取样定理nIs it the original continuous one?This one may be obtained through low-pass filteringWho knows?采样失真采样失真数字化?1.连续时间信号的取样及取样定理__ s(t) = sin(2?f0t)s(t) @ fSf0 = 1 Hz, fS = 3 Hz__ s1(t) = sin(8?f0t)__ s2(t) = sin(14?f0t)采样失真采样失真数字化?1.连续时间信号的取样及取样定理电影或电视中快速行驶的汽车其车轮为什么看起来往后转?采样失真采样失真strobe effect数字化?1.连续时间信号的取样及取样定理X(t)t信号的时域冗余度信号的时域冗余度1.连续时间信号的取样及取样定理若模拟信号的频谱带宽是有限的,则其时域连续波形存在一定的冗余性,经过离散采样后原有携带信息可实现无失真恢复,但是所采用的采样频率必须大于原模拟信号频谱中最高频率的两倍: fs ≥2fhWhittaker(s),Nyquist,Shannon,Kotel’nikovA signal s(t) with maximum frequency fMAX can berecovered if sampled at frequency fS>2fMAX.Theo*无损离散化的无损离散化的 ““ 度度 ””冲激脉冲序列傅氏级数展开1.连续时间信号的取样及取样定理l取样定理理想取样信号傅氏变换1.连续时间信号的取样及取样定理理想取样信号傅氏变换原连续时间信号傅氏变换结论:1.乘以 1/T2.周期延拓1.连续时间信号的取样及取样定理1.连续时间信号的取样及取样定理2π/T2π/T = ?s| Xa(j?) |- ?h ?h12π/T = ?s1/TFT [pδ(t)]也可利用卷积定理证明:1.连续时间信号的取样及取样定理 15 / 30采样定理图解采样定理图解tfT1 T2 T31/T11/T21/T31.连续时间信号的取样及取样定理1.连续时间信号的取样及取样定理1.连续时间信号的取样及取样定理提示:采用非零脉宽取样相当于时域乘上周期方波,即频域频谱与sinc脉冲相卷。1.连续时间信号的取样及取样定理脉冲采样?脉冲采样?pδ(t)2?/T2?/T = ?sFT [pδ(t)]1/T1.连续时间信号的取样及取样定理1、折叠频率是相对于采样率而言的:给定任意一个采样率 ?s ,存在一个折叠频率,其大小为 ?0 = ?s/22、信号中最高频率 ?h 为奈奎斯特频率理论上不存在采样模糊的最小频率成为奈奎斯特采样率,即 2?h l折叠频率与奈奎斯特频率1.连续时间信号的取样及取样定理 21 / 30连续连续

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反馈控制系统的基本概念 32P

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第一章 绪论 第一节 概论第二节 反馈控制系统的基本概念 第三节 自动控制系统的组成和方框图第四节 自动控制系统的分类第五节 控制系统性能分析概论第六节 自动控制系统性能要求第第 一一 节节 概概 论论1.1.1 控制的含义1.1.2 人工控制与自动控制1.1.3 自动控制学科的特点1.1.4 自动控制理论的内容1.1.5 自动控制理论的基本问题1.1.1 控制的含义l 控制( CONTROL) ----某个 主体 使某个 客体 按照一定的目的动作n 主体 ---人:人工控制; 机器:自动控制n 客体 ---指一件物体,一套装置,一个物化过程,一个特定系统。n 物体 --飞船,电炉。(飞船控制)n 装置 --锅炉,汽机。(锅炉控制)n 过程 --燃烧,传动。(燃烧控制)n 系统 --电力,化工,冶金。(电力控制)1.1.2 人工控制与自动控制n 煤气灶上油煎鸡蛋时的油温控制n 自行车速度控制n 汽车驾驶n 收音机音量调节X 电饭煲X 空调X 抽水马桶X 汽轮机转速控制X 导弹飞行控制X 声控光控路灯1.1.3 自动控制学科的特点n 应用广泛n 小至电子表 ,大至人造卫星 ,几乎包括各个领域 . 我院 6个专业有 4个学 “自控原理 ”课n 日益重要n 很难想象现代生活和生产过程没有自动控制装置如何能够继续 ? 你敢让大型发电机组用人工控制来运行吗 ? 你愿意使用不能自动控制温度的电冰箱吗?1.1.4 控制科学与工程学科的内 涵控制科学与工程控制理论与控制工程检测技术与自动化装置模式识别与智能系统 系统工程1.1.5 自动控制理论的基本问题n 控制系统的分析n 典型信号下的响应 (阶跃响应 ,频率特性)n 数学模型 (传递函数 ,状态方程 )n 性能指标 (稳态误差 ,超调量 )n 控制系统的设计n 性能要求 (性能指标 ,约束条件 )n 控制器的结构和参数设计和整定n 性能校核 (计算 ,仿真 ,实验 )第二节 反馈控制系统的基本概念v 信息反馈 -------最基本的自动控制原理v 反馈控制系统的中的常用术语:n给定值(参考输入值)n偏差值n控制量n被控量n扰动量 (内扰 ,外扰 )n自动控制装置 = 传感器 + 控制器 + 给定器 + 执行器n受控过程(受控对象)n控制系统 = 受控过程+控制装置例 1.1  锅炉汽包水位控制系统?工业过程中的反馈控制系统例子 ---调节器汽包变送器主蒸汽过热器省煤器执行器给水调节阀给水泵给水例 1.2 水箱水位控制?日常生活过程中的反馈控制系统例子 ---第三节 自动控制系统的组成及方框图v 自动控制系统: 控制装置+受控对象v 方框图 (方框 +箭头 +求和圆 +线条 ):分析系统内各部分之间关系的图解法.v 自动控制系统的组成 (如锅炉水位控制系统 ):给定值 SV Setpoint-Value 偏差值 DV Deviation-value 操作值 MV Manipulation-Value 过程变量值 PV Process-Value给定器 调节器 执行器 受控过程传感器SV DV反馈反馈 PVMV 被控量被控量 PV          调节器 执行器 调节阀 汽包变送器+-例 1.3 锅炉水位控制系统测量水位 PV偏差量DV控制量调节位移MV给水量反馈元件实际水位设定水位SV第四节 自动控制系统的分类设定器 控制器 被控对象扰动被控量设定器 被控过程传感器控制器一 . 按系统环节连接形式分

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过程控制系统授课讲义 53P

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授课讲义 第 16讲《《 自动控制原理与系统自动控制原理与系统 》》Author Paul chenE-mail zjchenzy@tom.com第 7章 过程控制系统u 本章介绍过程控制的概念,过程控制系统的组成、分类、特点及常用控制指标;过程参量 (包括温度、压力、流量和物位等 )的检测仪表和变送处理方法; DD乙一 III型调节器、可编程调节器和执行器等过程控制仪表的组成、原理及其应用方法;单回路过程控制系统u 的原理结构、特性分析和选型设计方法;串级过程控制系统的结构模型、应用范围和设计调整方法;最后简要介绍常见的几种复杂控制系统。u 以控制理论为基础,对不同的生产过程进行测量变送,配合控制器和控制阀所构成的系统,称为常规过程控制系统。同时,随着生产的发展,相继出现了各种比较复杂的多回路控制系统,这些系统都是在经典控制理论基础上发展起来的。 7.1 过程控制系统概述u7.1.1 过程控制的概念u 所谓过程控制系统是指对生产过程进行检测、变换、显示,配合控制器与执行器构成的控制系统。过程控制系统的被控变量是温度、压力、流量、液位、成分等,大多数采用闭环反馈控制系统。同时随着电子技术的发展,出现了各种比较复杂的多回路控制系统。u 随着化工生产装置的大型化和对生产过程的强化管理,过程控制系统得到了广泛的应用,成为现代化工业生产过程中不可缺少的组成部分。7.1.2 过程控制系统的组成与分类u 1.过程控制系统的组成u 常规过程控制系统由以下几部分组成:u (1)被控对象。它是指需要控制其工艺参数的生产设备和装置。常见的被控对象有锅炉、精馏塔、压缩机等生产设备,或者是各种储槽、罐或物料的管段等。u (2)测量元件与变送器。它使测量元件检测系统中的过程参数,由变送器转换为统一的标准 (电 /气 )信号。u (3)控制器 (又称调节器 )。它接受变送器送来的信号,与工艺要求的给定值相比较得出偏差,按照一定的控制规律进行控制运算,并把得出的控制命令用标准信号送到执行器。u (4)执行器,通常用调节阀。它与普通阀门功能一样,但它能自动地根据控制器送来的控制信号改变阀门的开度。u 另外,一个完整的过程控制系统,还应具备一套手动控制回路,以便在自动控制系统因故障而失效后,或在某些紧急情况下进行手动遥控。u 2.过程控制系统的分类u 过程控制系统有多种分类方法,可以按被控变量分类,如温度、压力、流量、液位等u 控制系统;也可以按照系统完成的功能分类,如比值、均匀、选择性控制系统等。 u 最基本的分类方法有以下几种。u (1)按系统的结构特点分类,有以下几类。u ① 反馈控制系统:根据被控量与给定值的偏差进行工作,达到减小或消除偏差的目的。u ② 前馈控制系统:一般根据扰动量的大小进行工作,扰动是控制的依据。u ③ 复合控制系统:又称为前馈一反馈控制系统,是前两种系统的综合。u (2)按给定信号的特点分类,有以下几类。u ① 定值控制系统:在控制过程中,系统被控变量的给定值保持不变。u ② 随动控制系统:被控变量的给定值随时间任意变化,主要任务是克服扰动,使被控量随时跟踪给定值变化。u ⑧ 程序控制系统:被控变量的给定值按照既定的时间程序而变化。 7.1.3 过程控制系统的特点u 其优点如下:u (1)对象复杂多样。在工业生产过程中,控制过程的形式很多,工作机理比较复杂,对过程的控制要求也不一样,而且不同过程参数的变化规律各异,参数之间相互影响,也给对象研究带来很大的困难,所以要设计能适合不同过程的过程控制系统是比较困难的。u (2)控制方案的多样性。随着现代工业生产的发展,生产工艺的条件越来越复杂;同时

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第一章自动控制系统概述ppt 16P

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第一章 ??自动控制系统概述第一章 ???自动控制系统概述一、概述自动控制定义见教材 P1: ?视频资料在没有人参与的情况下,通过控制器或控制装置来控制机器或者设备等物流装置,使得机器设备的受控物理量按照希望的规律变化,达到控制目的。是研究控制系统的一般规律,不是讲具体的控制对象、系统、元件。对象:如炼钢、化工反应,航空航天,机械汽车加工。系统:运动过程,力学、电学、光学、生物等元件:控制器、执行(电机),传感器是自动化类、信息类的必修课,主干课,将具体元件根据自动控制原理组成、针对具体控制对象的系统,包括:1.研究一般规律:通过分析、研究各种具体系统的一般规律,但联系实际有具体意义,从物理特性和规律出发,但不局限于物理规律,而是找出共同规律使之能更广泛的应用。2.提供基本方法:通过规律的研究,提供针对具体问题的分析,解决问题的方法,如对实际控制系统,建立模型,求解,分析并解决问题,提供一种通用的思想和方法。3.?一种思想方法,不仅针对一般的物理系统,还可以推广对自然科学,社会科学,如生产、经济、环境等问题。如系统的观点,全局观念、反馈思想,这些思想是靠潜移默化,长期训练得到的,特别是复杂的,大惯性的系统,如:环境、生态,人口等问题,仅靠当前、局部的一些思考方法和措施不能很好解决,引入这自动控制、自动化等思想可以提供更全面地、长期的分析、解决问题的方法。作用的同时也吸取其它学科知识。 ?2第 ???????????????页 ??????????????????????????重庆邮电学院自动化学院第一章 ???自动控制系统概述二、发展历史: ??古代有很多朴素的应用,如车轮、弓箭飞行的稳定性等,具有利用负反馈的思想来工作,但都未上升到理论、系统的高度。(一) ??????18世纪前,多为简单的装备,对自动控制的要求和研究不多,瓦特发明蒸汽机,有了强大的能源,开始出现复杂的设备,由于机械化代替了人力,人处于操纵地位,出现了自动化装置。但这些装置有时并不总按设计的方式工作,如驾驶汽车。因为:传动,放大,延迟的问题,造成系统指标不满足预期要求甚至出现不稳定现象,如蒸汽机、柴油机的失速,导致 调速器 的发明。电子的发展对稳定性提出要求,反馈的思想出现、船舶自动驾驶、伺服系统出现。控制理论发展:建立数字模型 ——微分方程:称为时域模型1877:劳斯 -霍尔维茨:代数稳定判据 ,由于微分方程求解困难 ,进展缓慢 ,少量应用 ,?(二) 1932:?奈氏判据 ?1934:伺服控制系统 ?、 1945: ?波德图 ??1948:根轨迹法以及维纳滤波理论。此时,利用拉氏变换解微分方程并分析,引入信号里的频域分析思想,称为频率法以上统称:经典控制理论。 ?此阶段,经历了第一,二次工业革命,大工业时代,炼钢,机械,电力等飞速发展,第一,二次大战,雷达,大炮,飞机等发明和广泛应用更加这种飞速发展。 ?3第 ???????????????页 ??????????????????????????重庆邮电学院自动化学院第一章 ???自动控制系统概述二、发展历史:(三) 60年代以来,以极大值 原理,动态规划,卡尔曼滤波和系统辩识,尤其是状态空间法,解决复杂的多输入、输出问题,直到现在的:非线性,最优控制,系统辩识、自适应控制等,该阶段称为现代控制理论;自动控制普遍用于工业,如炼钢,石化,发电,供电,国防,计算机出现为复杂问题的时域解提供可能,自动控制成功应用于航空,航天、核工业、乃至社会、经济等尖端领域,自动化发展高峰。(四)当前,理论上未出现划时代的进展,如 模糊控制,人工智能,神经网络,混沌理论、大系统理论,基本上是理论的,局部的一些解决方案,而在

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计算机控制系统的数学描述 48P

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第二章 计算机控制系统的数学描述 2. 1 计算机控制系统的数学描述方法分类 v 一般来说,将模拟控制系统中的控制器的功能用计算机或数字控制装置来实现,就构成了计算机控制系统。但用计算机代替自动控制系统中的模拟控制器必须加上必要的附加装置才能构成计算机控制系统。  计算机参与控制的形式是多种多样的。它取决于控制规律的选择,以及受控对象的特性。尽管如此,任何形式的计算机控制系统 (包括过程控制系统、随动控制系统等 )都存在共性之处,即计算机只是系统的一个组成部分。 计算机控制系统的数学描述方法分为: 一是将连续的被控对象离散化--等效的离散系统数学模型,然后在离散系统的范畴内分析整个闭环系统;二是将数字控制器等效为一个连续环节,然后采用连续系统的方法来分析与设计整个控制系统。 2. 2 信号的采样与采样定理计算机系统要把连续变化的量变成离散量后再进行处理。因此,计算机系统被称为离散系统,亦称采样数据系统。 这种离散系统与连续系统的区别仅仅在于离散系统的信号是以采样数据为主要形式,而连续系统则是连续信号。2. 2. 1 连续信号的采样 基于信号的采样理论,一个连续时间信号 x(t)在满足一定的条件下用它的采样信号 x*(t)来表示。 1.采样器 采样器就是可以将连续时间信号 x(t)转换为离散时间信号的物理器件。采样器的符号表示一般表示为采样开关 。 图 2.4 采样开关 连续系统的采样形式 :① 周期采样:以相同的时间间隔进行采样,即 , T为采样周期。② 多阶采样:在这种形式下,()是周期性的重复,即 =常量, r>1。③ 随机采样:顾名思义,这种采样形式没有固定的采样周期,是根据需要来选择采样时刻的。 2.实际采样信号 3.理想采样信号理想采样器可形象地视做 — 个调制器,被调制信号为模拟量输入信号,以采样开关的单位脉冲串作为调制频率,称为单位脉冲函数。 4.采样信号的物理意义对连续时间信号采样的物理意义可以有两种解释。一:为连续时间信号被单位脉冲序列作了离散时间调制;二:为单位脉冲序列被连续时间信号作了幅值加权。 2. 2. 2 采样定理 香农( Shannon) 提出了采样信号 x(t)与连续时间信号 x(t)之间关于信息量的等价条件,得到了可以从采样信号 x(t)中将原连续时间信号x(t)恢复的条件。 香农( Shannon) 定理的证明2. 2. 3 信号复现与零阶保持器 3.零阶保持器零阶保持器可以将第 n个采样点的幅值保持至下一个采样点时刻,从而使得两个采样点之间不为零值。 4.零阶保持器的数学模型由于零阶保持器可以实现采样点值的常值外推 。  由图示的信号分解关系,写出零阶保持器的时间函数为 :零阶保持器可以近似实现理想低通滤波器的功能。 5.零阶保持器的工程实现 在工程上,零阶保持器可以采用不同的方法实现。由于拉氏变换的延迟因子展开成泰勒级数可以表示为: 2. 3 计算机控制系统的等效离散系统数学描述 对于连续时间系统,采用拉氏变换,定义了 S变换域传递函数,传递函数模型是系统的最重要的一类数学描述。与其相似,对于计算机(采样)控制系统可以定义 z变换域的脉冲传递函数。对计算机控制系统来说,脉冲传递函数也起着类似的作用。 2. 3. 1 脉冲传递函数的定义 由离散系统的数学分析知识我们知道,差分方程确定了一类动力学系统,该动力学系统的输入信号为离散时间序列rk, 输出信号也是离散时间序列 yk, 这样的动力学系统称为离散动力学系统 。参见 “自动控制原理 ”教材第八章

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kek等高能物理实验控制系统 26P

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KEK等高能物理实验控制系统数据库应用马 梅2002.5.24内 容?KEKB 控制系统数据库管理系统?BESSY控制系统数据库管理系统?SLAC PEP-II工程管理数据库系统KEKB 控制系统数据库管理系统(一)? 数据库系统平台? 数据库管理系统 : Oracle ? 数据库服务器 : IBM RS6000? 操作系统 : UNIX? http://www-acc.kek.jp/www-acc-exp/kekb/control/KEKB 控制系统数据库管理系统(二 )? 数据库开发平台? 开发工具: Pytron? 开发模式:基于 Web? PytronKEKB 控制系统数据库管理系统(三 )? 存放的数据? 加速器各类设备如:磁铁、电源、真空、控制模块等的参数,包括设备的历史、设备参数、物理位置、电子特性、线缆连接表? 存储 EPICS各个控制点上的配置信息KEKB 控制系统数据库管理系统(四 )?具体数据库? 线缆数据库 (Wiring Datanbase)? 控制数据库 (Control Database )存储控制设备的数据,如 VME 、 VXI框架 、 CAMAC 机箱等,以及控制设备的日志、模块的序列号、故障记录、交付日期、安装日期等。? 磁铁数据库 (Magnet Database )存储有关磁铁方面的数据,如磁铁本身的信息、磁铁电源、监控系统的数字电压等等,它还存储磁场数据和激励曲线的参数。 ? RF数据库( RF Database )存储有关速调管的数据。? 真空数据库( Vacuum Database )存储离子泵、门限值、束流管等数据。? BT数据库( BT Database )处理用于 BT系统的设备的数据,如磁铁、屏幕监视器、瞄准仪等KEKB 控制系统数据库管理系统 (五 )?系统功能? 自动生成用于 EPICS 系统的几类配置文件: 1、 EPICS 数据库每个 EPICS数据库就是一个被下载到 IOC的文件,它包含 IOC实时数 据库的配置。2、 MEDM File (*.adl)MEDM (Motif based display manager)是 EPICS系统的客户端工具,它显示操作面板、菜单和显示窗口的其它对象。3、 VME计算机启动文件 KEKB控制系统中有超过 80台的 VME计算机,由于使用不同的 EPICS数据库,每一台 VME计算机都有不同的启动文件,因此自动生成启动文件是非常有意义的。KEKB 控制系统数据库管理系统 (六 )? 用户界面–Web界面–其它的用户界面工具 Microsoft Excel 文件或 CSV 文件Oracle 的 SQL*Plus SQL*Loader. KEKB 控制系统数据库管理系统 (七 ) ?印象KEKB数据库系统到面前为止,存储的只是设备数据以及用于 EPICS实时数据库的配置数据,应该讲基本上是静态数据,并没有将 EPICS的实时数据库装入到 ORACLE数据库,形成历史数据库,因此数据量不大。http://www.bessy.de/BESSY 控制系统数据库管理系统(一)?数据库系统平台? 数据库管理系统 : Oracle 7.2.3? 数据库服务器 : Lenin and ash? 操作系统 : HP_UX 10.x? Web服务器: NCSA, 与数据库服务器在同一机器上。BESSY 控制系统数据库管理系统(二)?数据库开发平台? 开发工具: Oracle PRO*C 2.0? 开发模式:基于 WebBESSY 控制系统数据库管理系统(三)?存放的数据? 建立了两个数据库实例 bii

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plc控制系统的设计与故障诊断 36P

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第四章 PLC控制系统的设计与故障诊断 4.1 PLC控制系统的设计4.3 程序设计与调试4.4 PLC系统的现场调试4.5 组织块OB及其应用4.6 故障特性及故障诊断4.7 故障诊断知识4.2 PLC控制系统硬件设计方法 4.1 PLC控制系统的设计4.1.1 可编程序控制器系统设计要求4.1.2 PLC控制系统设计的基本内容4.1.3 PLC控制系统的设计步骤返回 4.2.1 应用系统总体方案设计4.2.2 系统硬件设计根据4.2.3 可编程序控制器的机型选择4.2.4 输入/输出模板的选择4.2.5 系统硬件设计文件4.2.6 系统供电设计4.2 PLC控制系统硬件设计方法返回 4.3.1 程序结构设计4.3 程序设计与调试返回 4.4 PLC系统的现场调试4.4.1 信号模拟4.4.2 寻找/替换与换线4.4.3 变量监控与修改4.4.4 输出/输入强制返回 4.5 组织块OB及其应用4.5.1 中断优先级4.5.2 中断过程4.5.3 控制中断4.5.4 时间中断组织块4.5.5 初始化模块(OB100)返回 4.6 故障特性及故障诊断4.6.1 系统故障率曲线4.6.2 故障诊断知识返回 4.7故障诊断知识4.7.1. 建立项目文件及程序 4.7.2. 程序测试及诊断 4.7.3. 硬件组态 返回 4.1.1 可编程序控制器系统设计要求1.满足被控对象的要求。拟定控制方案。2.简单、经济、维修方便、满足控制要求。3.选择可编程控制器的CPU模板及I 模板时 应 量。 返回 4.1.2 P C控制系统设计的基本内容1. 定系统 方 与控制方 。2.选择用 输入设 。3.P C的选择。4. I 制I 。.设计控制程序。.编制控制系统的 文件。返回 4.1.3 P C控制系统的设计步骤1.根据 的 过程 控制要求。2.根据控制要求 定系统控制方案。3.根据系统构 方案 要求 定系统 方 。4.根据控制要求 定?¢的用 输入、输出设 。.选择P C。 P C的I 设计I .£ P C的程序设计。?.¥机调试。?.编制 文件。 返回 4.2.1 应用系统总体方案设计1.P C控制系统§型currency1P C构 的单机控制系统。currency1P C构 的''中控制系统。currency1P C构 的 “ 控制系统。用P C构 ?程I 控制系统。2.系统的 方 ?? 方 。fifl? 方 。fl? 方 。 返回 4.2.2 系统硬件设计根据1. 要求2.设 –3.控制??4.I · §.系统的先£性 返回 4.2.3 可编程序控制器的机型选择1. CPU的??2. I ·3. ?应??4. ?”系统. 机型选择的其?…‰返回 4.2.4 输入 输出模板的选择1. · 量输入模块的选择2. · 量输出模块的选择3. 模拟量模块的选择4. ??I 模块的应用选择 返回 4.2. 系统硬件设计文件1.系统硬件 2.模块统计`3.I 硬件 ′ 及I ??` 返回 4.2. 系统供电设计1.供电系统的ˉ?˙¨2.电 模块的选择4.I 模块供电电 设计.系统 ?设计.可编程序控制器供电系统设计?.电?设计 ?设 返回 4.3.1程序结构设计1.线性化编程2. 编程?3.结构化编程?ˇ—系统 返回 4.4.1信号模拟 返回 4.4.2寻找 替换与换线 返回

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