半閉環(huán)控制系統(tǒng)概述
半閉環(huán)控制系統(tǒng):半閉環(huán)控制系統(tǒng)是在開環(huán)控制系統(tǒng)的伺服機構(gòu)中裝有角位移檢測裝置,通過檢測伺服機構(gòu)的滾珠絲杠轉(zhuǎn)角, 間接檢測移動部件的位移,然后反饋到數(shù)控裝置的比較器中,與輸入原指令位移值進行比較,用比較后的差值進行控制,使移動部件補充位移,直到差值消除為止的控制系統(tǒng)。由于半閉環(huán)控制系統(tǒng)將移動部件的傳動絲杠螺母不包括在環(huán)內(nèi),所以傳動絲杠螺母機構(gòu)的誤差仍會影響移動部件的位移精度,由于半閉環(huán)控制系統(tǒng)調(diào)試維修方便,穩(wěn)定性好,目前應(yīng)用比較廣泛。半閉環(huán)控制系統(tǒng)的伺服機構(gòu)所能達到的精度、速度和動態(tài)特性優(yōu)于開環(huán)伺服機構(gòu),為大多數(shù)中小型數(shù)控機床所采用。
簡單地說閉環(huán)和半閉環(huán)區(qū)別在于檢測的位置不同。閉環(huán)監(jiān)控的是整個系統(tǒng)的最終執(zhí)行環(huán)節(jié),可以說對系統(tǒng)任何一處造成的誤差都作出補償;半閉環(huán)監(jiān)控的是整個系統(tǒng)最終執(zhí)行環(huán)節(jié)的驅(qū)動環(huán)節(jié),對最終執(zhí)行機構(gòu)不作監(jiān)控。閉環(huán)的精...
根據(jù)系統(tǒng)輸出變化的信息來進行控制,即通過比較系統(tǒng)行為(輸出)與期望行為之間的偏差,并消除偏差以獲得預(yù)期的系統(tǒng)性能。在反饋控制系統(tǒng)中,既存在由輸入到輸出的信號前向通路,也包含從輸出端到輸入端的信號反饋通...
閉環(huán)控制系統(tǒng)是指可以將控制的結(jié)果反饋回來與希望值比較,并根據(jù)它們的誤差調(diào)整控制作用的系統(tǒng)。舉例:調(diào)節(jié)水龍頭——首先在頭腦中對水流有一個期望的流量,水龍頭打開后由眼睛觀察現(xiàn)有的流量大小與期望值進行比較,...
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用西門子 S7-200 PLC、步進電機驅(qū)動器和編碼器對步進電機閉環(huán)控制系統(tǒng)進行改造,闡述系統(tǒng)的控制原理,給出系統(tǒng)流程圖及軟件實現(xiàn)方法.實踐結(jié)果證明 改造后的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定,編程容易,可靠性高.高精度和低成本要求得以實現(xiàn).
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用西門子 S7-200 PLC、步進電機驅(qū)動器和編碼器對步進電機閉環(huán)控制系統(tǒng)進行改造,闡述系統(tǒng)的控制原理,給出系統(tǒng)流程圖及軟件實現(xiàn)方法.實踐結(jié)果證明 改造后的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定,編程容易,可靠性高.高精度和低成本要求得以實現(xiàn).
閉環(huán)控制系統(tǒng)在控制上具有以下特點:由于輸出信號的反饋量與輸入量作比較產(chǎn)生偏差信號,利用偏差信號實現(xiàn)對輸出量的控制或者調(diào)節(jié),所以系統(tǒng)的輸出量能夠自動地跟蹤輸入量,減小跟蹤誤差,提高控制精度,抑制擾動信號的影響。除此之外,負反饋構(gòu)成的閉環(huán)控制系統(tǒng)還有其他的優(yōu)點:引入反饋通路后,使得系統(tǒng)對前向通路中元器件參數(shù)的變化不靈敏,從而使系統(tǒng)對于前向通路中元器件的精度要求不高;反饋作用還可以使得整個系統(tǒng)對于某些非線性影響不靈敏。
基于反饋原理建立的自動控制系統(tǒng)。所謂反饋原理,就是根據(jù)系統(tǒng)輸出變化的信息來進行控制,即通過比較系統(tǒng)行為(輸出)與期望行為之間的偏差,并消除偏差以獲得預(yù)期的系統(tǒng)性能。在反饋控制系統(tǒng)中,既存在由輸入到輸出的信號前向通路,也包含從輸出端到輸入端的信號反饋通路,兩者組成一個閉合的回路。因此,反饋控制系統(tǒng)又稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)。反饋控制是自動控制的主要形式。自動控制系統(tǒng)多數(shù)是反饋控制系統(tǒng)。在工程上常把在運行中使輸出量和期望值保持一致的反饋控制系統(tǒng)稱為自動調(diào)節(jié)系統(tǒng),而把用來精確地跟隨或?qū)崿F(xiàn)某種過程的反饋控制系統(tǒng)稱為伺服系統(tǒng)或隨動系統(tǒng)。
反饋控制系統(tǒng)由控制器、受控對象和反饋通路組成。比較環(huán)節(jié)是用來將輸入與輸出相減,給出偏差信號。這一環(huán)節(jié)在具體系統(tǒng)中可能與控制器一起統(tǒng)稱為調(diào)節(jié)器。以爐溫控制為例,受控對象為爐子;輸出變量為實際的爐子溫度;輸入變量為給定常值溫度,一般用電壓表示。爐溫用熱電偶測量,代表爐溫的熱電動勢與給定電壓相比較,兩者的差值電壓經(jīng)過功率放大后用來驅(qū)動相應(yīng)的執(zhí)行機構(gòu)進行控制。
同開環(huán)控制系統(tǒng)相比,閉環(huán)控制具有一系列優(yōu)點。在反饋控制系統(tǒng)中,不管出于什么原因(外部擾動或系統(tǒng)內(nèi)部變化),只要被控制量偏離規(guī)定值,就會產(chǎn)生相應(yīng)的控制作用去消除偏差。因此,它具有抑制干擾的能力,對元件特性變化不敏感,并能改善系統(tǒng)的響應(yīng)特性。但反饋回路的引入增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性,而且增益選擇不當(dāng)時會引起系統(tǒng)的不穩(wěn)定。為提高控制精度,在擾動變量可以測量時,也常同時采用按擾動的控制(即前饋控制)作為反饋控制的補充而構(gòu)成復(fù)合控制系統(tǒng)。