一,、反饋的概念 反饋有正反饋和負反饋之分,。 反饋 把取出的輸出量送回輸入端,,并與輸入信號相比較產(chǎn)生偏差信號的過程,稱為反饋,。若反饋的信號與輸入信號相減,,使產(chǎn)生的偏差越來越小,則稱為負反饋,;反之,,則稱為正反饋。 反饋控制?? 反饋控制是這樣一種控制過程,,它能夠在存在擾動的情況下,,力圖減小系統(tǒng)的輸出量與參考輸入量(也稱參據(jù)量)(或者任意變化的希望的狀態(tài))之間的偏差,而且其工作正是基于這一偏差基礎之上的,。在這里,,反饋控制僅僅是對無法預計的擾動(既那些預先無法知道的擾動)而設計的,因為對于可以預計的或是已知的擾動來說,,總是可以在系統(tǒng)加以校正的,,因而對于他們的測量是完全不必要的。反饋控制 就是采用負反饋并利用偏差進行控制的過程,,而且由于引入了被反饋量的反饋信息,,整個控制過程成為閉合的,因此反饋控制也稱為閉環(huán)控制,。 凡是系統(tǒng)輸出信號對控制作用有直接影響的系統(tǒng),,都稱為閉環(huán)系統(tǒng)。 二,、?反饋控制系統(tǒng)的基本組成 反饋控制系統(tǒng)是由各種結(jié)構(gòu)不同的系統(tǒng)部件組成的,。從完成“自動控制”這一職能看,,一個控制系統(tǒng)必然包含被控對象和控制裝置兩個部分??刂蒲b置由具有一定職能的各種基本元件組成的,。在不同系統(tǒng)中,結(jié)構(gòu)完全不同的元部件都可以具有相同的職能,。組成系統(tǒng)的元部件按職能分類主要有以下幾種,。 測量元件:其職能是測量被控制的物理量,如果這個物理量是非電量,,一般再轉(zhuǎn)換為電量,。 給定元件:其職能是給出與期望的被控量相對應的系統(tǒng)輸入量(即參據(jù)量)。 比較元件:把測量元件檢測的被控量實際值與給定元件給出的參據(jù)量進行比較,,求出它們之間的偏差,。 放大元件:將比較元件給出的偏差進行放大,用來推動執(zhí)行元件去控制被控對象,。 執(zhí)行元件:直接推動被控對象,,使其被控量發(fā)生變化。用來作為執(zhí)行元件的有閥,、電動機,、液壓馬達等。 校正元件:亦稱補償元件,,它是結(jié)構(gòu)或參數(shù)便于調(diào)整的元件,,用串聯(lián)或反饋的方式連接在系統(tǒng)中,以改善系統(tǒng)性能,。 一個典型的反饋控制系統(tǒng)基本組成,,用“○”號代表比較元件,它將測量元件檢測到的被控量與參據(jù)量進行比較,,“—”號代表兩者符號相反,,即負反饋;“+”號代表兩者符號相同,,即正反饋,。 信號沿箭頭方向從輸入端到達輸出端的傳輸通路稱前向通路; 系統(tǒng)輸出量經(jīng)測量元件反饋到輸入端的傳輸通路稱主反饋通路,。 前向通路與主反饋通路共同構(gòu)成主回路,。此外,還有局部反饋通路以及由它構(gòu)成的內(nèi)回路,。包含一個主反饋通路的系統(tǒng)稱單回路系統(tǒng),;有兩個或兩個以上反饋通路的系統(tǒng)稱多回路系統(tǒng)。 擾動:一般加到反饋控制系統(tǒng)上的外作用有兩種類型,,一種是有用輸入,,一種是擾動,。有用輸入決定系統(tǒng)被控量的變化規(guī)律,例如,,參據(jù)量,;而擾動是系統(tǒng)不希望有的外作用,它破壞有用輸入對系統(tǒng)的控制,。在實際系統(tǒng)中,,擾動總是不可避免的,它可能作用于系統(tǒng)中的任何元部件上,,可能同時受到幾種擾動作用,。 |
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