閉環(huán)控制系統(tǒng)基本組成

一個(gè)典型的反饋控制系統(tǒng)的基本組成可以用圖1.8所示的框圖表示。將組成系統(tǒng)的元件按在系統(tǒng)中的職能來(lái)劃分，主要有以下幾種：

（1）給定元件：給出與期望輸出對(duì)應(yīng)的輸入量。

（2）比較元件：求輸入量與反饋量的偏差，常采用集成運(yùn)算放大器（簡(jiǎn)稱集成運(yùn)放）來(lái)實(shí)現(xiàn)。

（3）放大元件：由于偏差信號(hào)一般較小，不足以驅(qū)動(dòng)負(fù)載，故需要放大元件，包括電壓放大及功率放大。

（4）執(zhí)行元件：直接驅(qū)動(dòng)被控對(duì)象，使輸出量發(fā)生變化。常用的有電動(dòng)機(jī)、調(diào)節(jié)閥、液壓馬達(dá)等。

（5）測(cè)量元件：檢測(cè)被控量并轉(zhuǎn)換為所需要的電信號(hào)。在控制系統(tǒng)中常用的有用于速度檢測(cè)的測(cè)速發(fā)電機(jī)、光電編碼盤(pán)等；用于位置與角度檢測(cè)的旋轉(zhuǎn)變壓器、自整機(jī)等；用于電流檢測(cè)的互感器及用于溫度檢測(cè)的熱電偶等。這些檢測(cè)裝置一般都將被檢測(cè)的物理量轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的連續(xù)或離散的電壓或電流信號(hào)。

（6）校正元件：也叫補(bǔ)償元件，是結(jié)構(gòu)與參數(shù)便于調(diào)整的元件，以串聯(lián)或反饋的方式連接在系統(tǒng)中，完成所需的運(yùn)算功能，以改善系統(tǒng)的性能。根據(jù)在系統(tǒng)中所處的位置不同，可分別稱為串聯(lián)校正原件和反饋校正元件。

閉環(huán)控制系統(tǒng)日常舉例

閉環(huán)控制系統(tǒng)：反饋控制系統(tǒng)又稱閉環(huán)控制系統(tǒng)。輸出對(duì)控制效果有直接影響。工作原理：閉環(huán)控制有反饋環(huán)節(jié)。通過(guò)反饋系統(tǒng)，提高了系統(tǒng)的精度，縮短了響應(yīng)時(shí)間。它適用于響應(yīng)時(shí)間和穩(wěn)定性要求較高的系統(tǒng)。

例如，控制對(duì)象是溫爐，輸出變量是實(shí)際爐溫，輸入變量是給定的恒溫，一般用電壓表示。爐溫用熱電偶測(cè)量。將代表爐溫的熱電動(dòng)勢(shì)與給定的電壓進(jìn)行了比較。二者的差分電壓用于驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的執(zhí)行器進(jìn)行功率放大后的控制。

這是一種自動(dòng)控制系統(tǒng)，其中包括功率放大和反饋，使輸出變量的值響應(yīng)輸入變量的值。數(shù)控裝置發(fā)出指令脈沖后，當(dāng)指令值送到位置比較電路時(shí)，此時(shí)若工作臺(tái)沒(méi)有移動(dòng)，即沒(méi)有位置反饋信號(hào)時(shí)，指令值使伺服驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)齒輪、滾珠絲杠螺母副等傳動(dòng)元件帶動(dòng)機(jī)床工作臺(tái)移動(dòng)。裝在機(jī)床工作臺(tái)上的位置測(cè)量元件，測(cè)出工作臺(tái)的實(shí)際位移量后，后反饋到數(shù)控裝置的比較器中與指令信號(hào)進(jìn)行比較，并用比較后的差值進(jìn)行控制。若兩者存在差值，經(jīng)放大器后放大，再控制伺服驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，直至差值為零時(shí)，工作臺(tái)才停止移動(dòng)。這種系統(tǒng)稱為閉環(huán)伺服系統(tǒng)。