在工业生产过程或生产设备的运行中,以维持正常的工作条件。通常必须控制某些物理量(例如温度,压力,流量,液位,电压,位移,速度等),以使其尽可能接近某个特定值或根据特定规则进行更改。为了满足这一需求,必须及时操作和控制生产机械或设备,以抵消外部干扰和影响。这种操作和控制可以通过手动操作或自动设备操作来完成。前者称为手动控制或手动控制,后者称为自动控制。手动控制的过程是:测量→偏差→控制→重新测量→重新计算偏差→重新控制这样的连续循环过程。其控制的目的是使偏差最小,并使控制量尽可能接近所需值。闭环反馈控制系统的基本组件主要如下:(1)给定元素:提供与所需输出相对应的输入。 (2)比较组件:为了找到输入量和反馈量之间的偏差,通常通过使用集成运算放大器(称为集成运算放大器)来实现。 (3)放大组件:由于偏差信号通常很小,不足以驱动负载,因此需要放大组件,包括电压放大和功率放大。 (4)执行器:直接驱动受控对象以改变输出。常用的有电动机,调节阀,液压马达等。 (5)测量元件:检测控制量并将其转换为所需的电信号。控制系统中常用的是测速发电机,光电编码器等,用于速度检测。用于位置和角度检测的旋转变压器和自集成机;用于电流检测的变压器和用于温度检测的热电偶等待。这些检测装置通常将检测到的物理量转换为相应的连续或离散的电压或电流信号。 (6)校正元件:也称为补偿元件,是结构和参数易于调整的元件。它以串联或反馈模式连接到系统中,以完成所需的计算功能,以改善系统的性能。根据系统中的不同位置,可以将它们称为串行校正元素和反馈校正元素。在控制系统中,反馈的概念非常重要。如果处理通过反馈链接获得的实际输出信号,并从输入信号中减去此反馈量,然后将结果输入到控制器中以控制受控对象,则我们将这种反馈称为负反馈;相反,如果将输入和反馈作为控制器的输入相加,则称为正反馈。在实际的控制系统中,具有正反馈形式的系统通常不能提高系统的性能,并且容易使系统的性能下降,因此不被采用。并且存在负反馈形式的系统,它们通过自动校正偏差使系统趋于给定值,并抑制系统环路中存在的内部和外部干扰的影响,最终达到自动控制的目的。通常,反馈控制是指负反馈控制。与开环系统相比,闭环控制系统的最大特点是可以检测和校正偏差。从系统结构的角度来看,闭环系统具有反向通道,即反馈。其次,从功能的角度来看:1)由于增加了反馈通道,系统的控制精度得到了提高。如果采用开环控制,则应达到相同的精度。 ,需要高精度的控制器,大大增加了成本; 2)由于系统的反馈,可以更好地抑制系统各条链路可能出现的干扰,以及由设备老化引起的结构和参数的不稳定性。3)反馈条的存在可以更好地改善系统的性能。系统的动态性能。当然,如果引入诸如正反馈之类的不适当的反馈,或者参数选择不合适,则不仅不能提高系统性能,而且甚至会使稳定的系统变成不稳定的系统。在工程中,自动控制系统的基本要求通常概括为三个方面:稳定性,准确性和测量自动控制系统的速度。稳定性(稳定)稳定的工作是对工作的基本要求。