自動(dòng)控制系統(tǒng)的五要素

自動(dòng)控制系統(tǒng)的五要素

自動(dòng)控制系統(tǒng)是指用一些自動(dòng)控制裝置，對(duì)生產(chǎn)中某些關(guān)鍵性參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)控制，使它們?cè)谑艿酵饨绺蓴_（擾動(dòng)） 的影響而偏離正常狀態(tài)時(shí)，能夠被自動(dòng)地調(diào)節(jié)而回到工藝所要求的數(shù)值范圍內(nèi)。生產(chǎn)過程中各種工藝條件不可能是一成不變的。特別是化工生產(chǎn)，大多數(shù)是連續(xù)性生產(chǎn)，各設(shè)備相互關(guān)聯(lián)，當(dāng)其中某一設(shè)備的工藝條件發(fā)生變化時(shí)，都可能引起其他設(shè)備中某些參數(shù)或多或少地波動(dòng)，偏離了正常的工藝條件。當(dāng)然自動(dòng)調(diào)節(jié)是指不需要人的直接參與。

自動(dòng)控制系統(tǒng)的五個(gè)基本要素是傳感器、執(zhí)行器、控制器、目標(biāo)和反饋。

傳感器：傳感器是將被控制對(duì)象的物理量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的裝置，它能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)被控制對(duì)象的狀態(tài)，如溫度、壓力、流量、速度等，并將這些信息傳輸給控制器。

執(zhí)行器：執(zhí)行器是將控制器的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成物理量的裝置，它能夠?qū)Ρ豢刂茖?duì)象進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)，如電機(jī)、閥門、螺桿等。

控制器：控制器是自動(dòng)控制系統(tǒng)中的核心部分，它能夠根據(jù)傳感器采集的信息和預(yù)設(shè)的目標(biāo)值，產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)，通過執(zhí)行器對(duì)被控制對(duì)象進(jìn)行調(diào)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的目標(biāo)。

目標(biāo)：目標(biāo)是自動(dòng)控制系統(tǒng)要達(dá)到的預(yù)期效果，它可以是一個(gè)確定的數(shù)值或一組特定的要求，如溫度控制在20℃~25℃范圍內(nèi)、流量控制在10L/min等。

反饋：反饋是指將被控制對(duì)象的狀態(tài)信息反饋給控制器，以便進(jìn)行控制信號(hào)的修正和調(diào)整。通過反饋，控制器可以實(shí)時(shí)了解被控制對(duì)象的實(shí)際狀態(tài)，從而根據(jù)誤差來調(diào)整控制信號(hào)，使得輸出結(jié)果更加穩(wěn)定和準(zhǔn)確。

自動(dòng)控制系統(tǒng)特點(diǎn)

自動(dòng)控制能自動(dòng)調(diào)節(jié)、檢測(cè)、加工的機(jī)器設(shè)備、儀表，按規(guī)定的程序或指令自動(dòng)進(jìn)行作業(yè)的技術(shù)措施。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。

自動(dòng)控制是相對(duì)人工控制概念而言的，指的是在沒人參與的情況下，利用控制裝置使被控對(duì)象或過程自動(dòng)地按預(yù)定規(guī)律運(yùn)行。自動(dòng)控制技術(shù)的研究有利于將人類從復(fù)雜、危險(xiǎn)、繁瑣的勞動(dòng)環(huán)境中解放出來并大大提高控制效率。

自動(dòng)控制是工程科學(xué)的一個(gè)分支，它涉及利用反饋原理的對(duì)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的自動(dòng)影響，以使得輸出值接近我們想要的值。從方法的角度看，它以數(shù)學(xué)的系統(tǒng)理論為基礎(chǔ)。我們今天稱作自動(dòng)控制的是二十世紀(jì)中葉產(chǎn)生的控制論的一個(gè)分支。