室內(nèi)溫度的調(diào)節(jié) 室內(nèi)溫度的調(diào)節(jié)是一個(gè)簡(jiǎn)明易懂的例子。目的是把室內(nèi)溫度保持在一個(gè)定值θ,盡管開(kāi)窗等因素使得室內(nèi)熱量散發(fā)出室外(干擾d)。為了達(dá)到這個(gè)目的,加熱必須被適當(dāng)?shù)挠绊?。通過(guò)閥門(mén)的調(diào)節(jié),溫度就會(huì)保持恒定。除此之外,在人們有感覺(jué)之前,暖器熱水的溫度也會(huì)受外界溫度的干擾。其余的例子還有三油桶系統(tǒng)。**早的自動(dòng)化控制要追溯到我國(guó)古代的自動(dòng)化計(jì)時(shí)器和漏壺指南車(chē),而自動(dòng)化控制技術(shù)的廣泛應(yīng)用則開(kāi)始于歐洲的工業(yè)**時(shí)期。英國(guó)人瓦特在發(fā)明蒸汽機(jī)的同時(shí),應(yīng)用反饋原理,于1788年發(fā)明了離心式調(diào)速器。當(dāng)負(fù)載或蒸汽量供給發(fā)生變化時(shí),離心式調(diào)速器能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)氣閥的開(kāi)度,從而控制蒸汽機(jī)的轉(zhuǎn)速。 [2]經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展,中國(guó)工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)裝置制造行業(yè)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展。長(zhǎng)寧區(qū)威力自動(dòng)化控制系統(tǒng)對(duì)比
蒸汽機(jī)的離心調(diào)速器,剛出來(lái)的時(shí)候,大家不知道有反饋的概念,所有的問(wèn)題都集中在調(diào)節(jié)器本身,一會(huì)兒說(shuō)你是調(diào)節(jié)器重量太小了,應(yīng)該大一點(diǎn);一會(huì)兒說(shuō)這里要有個(gè)彈簧,一會(huì)兒又說(shuō)這有彈簧也不好;一會(huì)兒說(shuō)里邊因?yàn)槟Σ亮τ绊?,就一直沒(méi)有從反饋系統(tǒng)來(lái)考慮,就是單個(gè)孤立的一個(gè)控制器。麥克斯維爾把這個(gè)系統(tǒng)看作調(diào)節(jié)器,跟調(diào)節(jié)對(duì)象合在一起,用微分方程來(lái)進(jìn)行研究,這是麥克斯維爾的功勞。1876年,俄國(guó)的維斯聶格拉斯基,他是專(zhuān)門(mén)搞實(shí)際研究的,他們當(dāng)時(shí)有一種直接作用調(diào)速器。就剛才說(shuō)的,一會(huì)兒說(shuō)這個(gè)有問(wèn)題,一會(huì)兒說(shuō)那個(gè)問(wèn)題,老找不到問(wèn)題,準(zhǔn)備把整個(gè)方案都要放棄了。維斯聶格拉斯基結(jié)合了他當(dāng)時(shí)的蒸汽機(jī),結(jié)合了他這個(gè)蒸汽機(jī)的特性,就指出來(lái)參數(shù)更應(yīng)該是怎么選擇,才能保證穩(wěn)定。維斯聶格拉斯基,就是結(jié)合工業(yè)實(shí)際,大家對(duì)他的評(píng)價(jià)很高,他就解決了當(dāng)時(shí)差不多在一種調(diào)節(jié)器就要下馬的情況,他指出來(lái)就是一個(gè)參數(shù)問(wèn)題,所以他在工業(yè)上,是立了很大的功勞。長(zhǎng)寧區(qū)威力自動(dòng)化控制系統(tǒng)對(duì)比自動(dòng)控制系統(tǒng)由控制器和被控對(duì)象組成。
反應(yīng)釜自動(dòng)化控制系統(tǒng) [1]由自動(dòng)化控制硬件和上位機(jī)軟件集成,實(shí)現(xiàn)反應(yīng)釜實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的自動(dòng)化控制,主要對(duì)象是反應(yīng)釜配套的控制儀。反應(yīng)釜配套的控制儀存在下面的一些缺點(diǎn):其控制精度不高,加熱溫度的精度一般在±5℃,而且經(jīng)常出現(xiàn)溫度超調(diào)的現(xiàn)象,不適合用于反應(yīng)溫度精度要求高的實(shí)驗(yàn);依靠人工加料、依靠常規(guī)儀器儀表和化學(xué)器皿對(duì)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行觀(guān)測(cè)和控制,誤差大;不具備實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、分析功能,依靠人工記錄數(shù)據(jù),效率低下,容易出錯(cuò);實(shí)驗(yàn)反應(yīng)的全過(guò)程,對(duì)人的依賴(lài)性很大,誤差大,危險(xiǎn)性高。反應(yīng)釜自動(dòng)化控制系統(tǒng)主要就是為了解決反應(yīng)釜配套的控制儀存在的問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)全過(guò)程自動(dòng)控制,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)記錄、數(shù)據(jù)分析、導(dǎo)出到Excel,降低人為因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾,達(dá)到提高實(shí)驗(yàn)精度、實(shí)驗(yàn)效率、保證實(shí)驗(yàn)安全的目的。
硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)里邊就是個(gè)伺服系統(tǒng),大家不要小看這個(gè)伺服系統(tǒng),硬盤(pán)伺服系統(tǒng)里邊高速旋轉(zhuǎn)的時(shí)候,定位的精度是一個(gè)微米,在高速旋轉(zhuǎn)的氣流下,這實(shí)際上是擾動(dòng)很大的,要求高精度。這個(gè)利潤(rùn)、產(chǎn)量都非常大,每年幾百萬(wàn)套。下面還有一個(gè)就是日常遇上的汽車(chē)的防側(cè)滑的那個(gè)系統(tǒng)。這個(gè)左邊的那個(gè)圖,就是相當(dāng)于仿真計(jì)算。仿真計(jì)算往上翹的就是一般常規(guī)的汽車(chē),這種工作不是在紙面上做的;右邊的就是照片了,就是實(shí)際上它還是做實(shí)驗(yàn)的,這些都是目前,就是跟我們生活都有關(guān)系的一些控制系統(tǒng)。其目的在于增加產(chǎn)量、提高質(zhì)量、降低成本和勞動(dòng)強(qiáng)度、保障生產(chǎn)安全等。
魯里葉(Lurie) 在前蘇聯(lián)大概1944年他提出來(lái),大家現(xiàn)在搞非線(xiàn)性可能都知道,提出來(lái)一個(gè)魯里葉問(wèn)題,這個(gè)問(wèn)題一直解決不了,他后來(lái)寫(xiě)成書(shū)了,就是留著這問(wèn)題。這個(gè)問(wèn)題,開(kāi)始到什么時(shí)候呢?我這里說(shuō)一下這兩個(gè)風(fēng)格,英美的剛才大家已經(jīng)聽(tīng)出來(lái)了,都是搞工程的人在搞控制,前蘇聯(lián)是應(yīng)用數(shù)學(xué)家跟力學(xué)家在搞控制,所以?xún)蓚€(gè)起的作用都不一樣。他這本書(shū)1951年當(dāng)時(shí)是非常難看懂的,很難讀懂。這個(gè)工作,他提出來(lái)的魯里葉(Lurie)問(wèn)題,一直到1960年才有人解決,提出來(lái)一個(gè)解決方案,大家可能知道的,就是波波夫(Popov)的***穩(wěn)定性。后來(lái)就提出來(lái)超穩(wěn)定性,是解決的這個(gè)魯里葉(Lurie)問(wèn)題。就是說(shuō)這本書(shū)當(dāng)時(shí)二十世紀(jì)50年代,二十世紀(jì)40年代后期,50年代初的一些工作,一直影響到二十世紀(jì)60年代,而且還影響到目前一些非線(xiàn)性的理論工作,都是以他這個(gè)為基礎(chǔ)。自動(dòng)化控制是工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化的重要條件和標(biāo)志。長(zhǎng)寧區(qū)威力自動(dòng)化控制系統(tǒng)對(duì)比
主要應(yīng)用于機(jī)械、化工、物料裝卸運(yùn)輸?shù)冗^(guò)程的控制以及機(jī)械手和生產(chǎn)自動(dòng)線(xiàn)。長(zhǎng)寧區(qū)威力自動(dòng)化控制系統(tǒng)對(duì)比
隨著現(xiàn)代應(yīng)用數(shù)學(xué)新成果的推出和電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用,為適應(yīng)宇航技術(shù)的發(fā)展,自動(dòng)控制理論跨入了一個(gè)新階段——現(xiàn)代控制理論。主要研究具有高性能,高精度的多變量變參數(shù)的比較好控制問(wèn)題,主要采用的方法是以狀態(tài)為基礎(chǔ)的狀態(tài)空間法。目前,自動(dòng)控制理論還在繼續(xù)發(fā)展,正向以控制論,信息論,仿生學(xué)為基礎(chǔ)的智能控制理論深入。為了實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的控制任務(wù),首先要將被控制對(duì)象和控制裝置按照一定的方式連接起來(lái),組成一個(gè)有機(jī)的總體,這就是自動(dòng)控制系統(tǒng)。在自動(dòng)控制系統(tǒng)中,被控對(duì)象的輸出量即被控量是要求嚴(yán)格加以控制的物理量,它可以要求保持為某一恒定值,例如溫度,壓力或飛行航跡等;而控制裝置則是對(duì)被控對(duì)象施加控制作用的機(jī)構(gòu)的總體,它可以采用不同的原理和方式對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行控制,但**基本的一種是基于反饋控制原理的反饋控制系統(tǒng)。長(zhǎng)寧區(qū)威力自動(dòng)化控制系統(tǒng)對(duì)比
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