自动控制系统的基本组成

    对于任何一个控制系统来说，不论结构和工艺多么复杂，它都是由一些具有不同职能的基本元件或基本环节组成的；也就是说，任何一个自动控制系统都是由被控对象和控制器有机构成的。

    一、自动控制系统的基本组成

    自动控制系统根据被控对象和具体的工艺在用途上的不同，有着各种不同的结构形式。图1-2是一个典型自动控制系统的功能框图。图中的每一个方框，代表一个具有特定功能的元件集合。一般情况下，除被控对象以外，控制装置通常是由测量元件、比较元件、放大元件、执行机构、校正元件以及给定元件组成。这些特定的功能元件分别承担相应的不同的职能，互相协作共同完成自动控制任务。

 

    图1-2  典型自动控制系统的功能框图

    二、这些特定功能的元件的具体定义

    被控对象：一般是指生产过程中需要进行控制的工作机械、装置或生产过程。描述被控对象工作状态的、需要进行控制的物理量就是被控量。例如，房间的温度和湿度、自动化生产线、高温转炉等。

    给定元件：主要用于产生给定信号或控制输入信号。例如，电动机转速控制系统中的电位器，可编程控制器输出的模拟量等。

    测量元件：用于检测被控量或输出量，产生反馈信号。如果测出的物理量属于非电量，一般要转换成电量以便处理。例如，温度传感器、压力变送器、液位变送器等。传感器主要有电容式、电感式、光电式、磁感应式和压阻式等。

    比较元件：用来比较输入信号和反馈信号之间的偏差。它可以是一个差动电路，也可以是一个物理元件，例如电桥电路、差动放大器和自整角机等。

    放大元件：用来放大偏差信号的幅值和功率，使之能够推动执行机构调节被控对象。例如功率放大器、电液伺服阀驱动放大板等。

    执行机构：用于直接对被控对象进行操作，调节被控量的大小。在执行元件部分，包括电气元件、气动元件和液压元件。三种不同执行器的差别仅限于驱动方式和控制媒介的不同。执行器主要包括电动机、电缸、气缸、液压缸等。

    校正元件：用来改善或提高自动控制系统的性能，常用串联或反馈的方式连接在系统中。例如RC网络、测速发电动机等。

    在实际的工程实践中，我们只要搞清楚这些特定功能元件的原理和接口等通用知识．那么在项目设计和现场调试时就会得心应手了。