自动控制系统

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  自动控制系统是指用一些自动控制装置,对生产中某些关键性参数进行自动控制,使它们在受到外界干扰(扰动) 的影响而偏离正常状态时,能够被自动地调节而回到工艺所要求的数值范围内。生产过程中各种工艺条件不可能是一成不变的。特别是化工生产,大多数是连续性生产,各设备相互关联,当其中某一设备的工艺条件发生变化时,都可能引起其他设备中某些参数或多或少地波动,偏离了正常的工艺条件。当然自动调节是指不需要人的直接参与。

  自动控制系统由控制器和被控对象组成。但要实现复杂的控制任务,一个典型的自动控制系统通常还应当包括:定值元件、执行元件、测量变送元件和比较元件

  经过20多年的发展,中国工业自动控制系统装置制造行业取得了长足的发展,尤其是20世纪90年代以来,中国工业自动控制系统装置制造行业的产量一直保持在年增长20%以上。2011年,中国工业自动控制系统装置制造行业取得了令人瞩目的成绩。全年完成工业总产值2056.04亿元;产品销售收入1996.73亿元,同比增长24.66%;实现利润总额202.84亿元,同比增长28.74%。国产自动控制系统相设汗继在火电、化肥、炼油领域取得了突破。

  中国的工业自动化市场主体主要由软硬件制造商、系统集成商、产品分销商等组成。在软硬件产品领域,中高端市场几乎全部由国外著名品牌产品垄断,并将仍维持此种局面;在系统集成领域,跨雅提驼请国公司占据制造业的高端,具有深厚行业背景的公司在相关行业系统集成业务中占据主动,具有丰富应用经验的系统集成公司充满竞争力。

  在工业自动化市场,供应和需求之间存在错位。客户需要的是完整的能满足自身制造工燥习陵艺的电气控制系统,而供应商提供的是各种标准化器件产品。行业不同,电气控制的差异非常大,甚至同一行业客户因各自工艺的不同导致需求也有很大差异。这种供需之间的矛盾为工业自动化行业创造了发展空间。

  中国拥有世界最大的工业自动控制系统装置市场,传统工业技术改造、工厂自动化、企业信翻翻腊息化需要大量的工业自动化系统,市场前景广阔。工业控制自动化技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展。基于工业自动化控制较好的发展前景,预计2015年工业自动控制系统装置制造行业市场规模将超过3500亿元。

  随着工业自动控制系统装置制造行业竞争的不断加剧,大型工业自动控制系统装置制造企业间并购整合与资本运作日趋频繁,国内优秀的工业自动控制系统装置制造企业愈来愈重视对行业市场的研究,特别是对产业发展环境和产品购买者的深入研究。

  在开环控制系统中,系统输出只受输入的控制,控制精度和抑制干扰的特性都比较差。开环控制系统中,基于按时序进行逻辑控制的称为顺序控制系统;由顺序控制装置、检测元件、执行机构和被控工业对象所组成。主要应用于机械、化工、物料装卸运输等过程的控制以及机械手和生产自动线。

  闭环控催重捆设制系统是建立在反馈原理基础之上的,利用输出量同期望值的偏差对系统进行控制,可获得比较好的控制性能。闭环控制系统又称反馈控制系统。

  给定值不变,要求系统输出量以一定的精度接近给定希望值的系统。如生产过程中的温度、压力、流量、液位高度、电动机转速等自动控制系统属于恒值系统。

  在工业方面,对于冶金、化工、机械制造等生产过程中遇到的各种物理量,包括温度、流量、压力、厚度、张力、速度、位置、频率、相位等,都有相应的控制系统。在此基础上通过采用数字计算机还建立起了控制性能更好和自动化程度更高的数字控制系统,以及具有控制与管理双重燥备禁功能凝循踏的过程控制系统。在农业方面的应用包括水位自动控制系统、农业机械的自动操作系统等。

  在军事技术方面,自动控制的应用实例有各种类型的伺服系统、火力控制系统、制导与控制系统等。在航天、航空和航海方面,除了各种形式的控制系统外,应用的领域还包括导航系统、遥控系统和各种仿真器。

  此外,在办公室自动化、图书管理 、交通 管 理乃至日常家务方面,自动控制技术也都有着实际的应用。随着控制理论和控制技术的发展,自动控制系统的应用领域还在不断扩大,几乎涉及生物、医学、生态、经济、社会等所有领域。

  简介:本书是普通高等教育“十五”国家级规划教材(高职高专教育),本书针对高职高专层次教育的特点,理论知识的讲解以必须够用为度,注重应用能力的培养,将较难理解的自控原理的内容穿插到自动控制系统的讲解中介绍。书中介绍了直流调速的闭环控制系统、可逆直流调速系统、直流脉宽调速系统、数字直流调速系统、异步电动机变转差率调速系统、异步电动机变频调速系统等。

  本书内容分3篇:第1篇主要从物理过程上,概括地讲述常用检测元件、常用电动机和电力电子供电电路等基本部件的工作原理(4~30学时)。第2篇内容包括系统数学模型、MATLAB软件及其应用、系统性能分析和系统校正等。本篇主要从传递函数与系统框图出发,应用Simulink系统仿真分析,以定性分析为主,阐述各环节(及各参数)对系统性能的影响与改进性能的途径(24学时)。第3篇为各种常见典型自动控制系统的工作原理、性能分析和系统调试(16~48学时)。本书从基础知识→自动控制原理→自动控制系统→具体电路→系统调试→故障排查,为读者提供了一个完整的认知过程和一个理论联系实际的实践过程,内容全面丰富。本书的特点是内容新,理论联系实际,突出物理过程的分析,注重方法论的阐述,注意基础知识的复习与应用,分析细致,通俗易懂。并可根据不同专业要求,有6种方案可供选择(学时为50~96)。全书每章均有小结、思考题与习题,它们多为生产实际中的问题。书中还安排了较多的阅读材料、实例分析和读图练习,以利学生的自学、分析和实践能力的提高。此外,还有与教材配套的实践项目内容和相应的实践装置介绍。为便于新版教材的使用,本书还附带一张配套的多媒体光盘(CAI光盘)。光盘内容包括【教学指导】、【参考电子教案】、【自学辅导】、【疑难问题解答】、【实例分析】及【实践装置和实验、实训指导书】等。该光盘对教师教学及学生学习,都将会有很大的帮助。本书可供应用型本科、技师学院、高等专科学校高等职业技术学院、职工大学的电气工程类专业、应用电子类专业、机械类专业机电一体化专业数控机床维修专业和计算机应用类专业选用,也可供工程技术人员参考,并可作为技师和高级技师技术培训教材。

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