包裝機自動控制系統的分類

2014-7-1 11:17:28 []

包裝機自動控制系統分類

包裝機自動控制系統可以從不同的角度進行分類。

(—) 按輸入量變化規律分類

1.恒值控制系統

所謂恒值就是恒定給定值的簡稱。系統的給定值不變，并且要求系統的輸出量相應地保持恒定。包裝過程中有些參數要求保持在—個正常標準值上不變，這個正常標準值就是給定值。如溫度控制、物料的重量控制、流量控制等就是這樣的系統。

2.程序控制系統

系統的給定值是—個事先確定的時間函數，按—定規律變化，系統的任務是使被控制量以—定的精度按給定規律變化。一個典型的例子是程序控制機床的控制系統。

3.隨動控制系統

隨動控制系統也稱跟蹤控制系統。這類系統的特點是給定值在不斷變化，且變化規律是未知的。控制系統的目的是使被控參數快速地、準確地跟隨給定值變化。軍事上的導彈攔截系統是典型的隨動控制系統。隨動控制系統在包裝過程中應用也很多，如物料自動稱重系統即可看成是—個隨動控制系統，指示器顯示值嚴格地、及時地跟隨輸入(物料的重量)變化而變化。

(二) 按有無反饋環節分類

1.開環控制系統

如果系統的輸出端與輸人端之間沒有反饋回路，輸出量對系統的控制作用無影響，這樣的系統稱為開環控制系統。如圖所示的電機調速系統即為開環控制系統。當給定電壓改變時，電機轉速也跟著改變，而轉速的變化對控制不起作用。這種系統經受不住負載轉矩變化對轉速的影響。開環系統結構簡單，不存在穩定性的問題。但受干擾影響較大，控制精度取決于各環節的精度和干擾的大小，通常較低。由于步進電機采用脈沖電流驅動，且在—定頻率范圍內不會出現丟步現象，故采用步進電機驅動的包裝設備，大多采用開環控制。

2.閉環控制系統

如下圖所示，系統的輸出端與輸人端之間存在反饋回路，輸出量對控制作用有直接影響，這樣的控制系統稱為閉環控制系統。閉環的作用就是應用反饋來減小偏差，通常閉環系統控制精度高。但閉環系統比開環系統復雜，而且存在著穩定性問題，即系統輸出量遠離恒定的給定值或不能跟隨輸人量的變化，使系統處于不穩定的狀態。因此設計閉環系統時要根據具體要求進行選擇。閉環控制系統在包裝過程中得到廣泛的應用。

(三) 按系統的反應特性分類

1.連續控制系統

系統中的參數變化都是連續的，即系統的信號傳遞和被控制對象的反應是不間斷的連續量或模擬量。前面提到的溫度控制、電機調速系統都屬于連續控制系統。按系統的輸出量與輸人量間的關系，這類系統又可分為:

(1) 線性控制系統系統由線性元件組成，各個環節都可以用線性微分方程來描述，滿足疊加原理，即幾個擾動或控制作用同時作用于系統時，其總效果等于各單個作用引起的效果之和。

(2) 非線性控制系統系統中某些環節具有非線性性質，如出現飽和、死區、摩擦等。這樣的系統往往要采用非線性微分方程來描述，不滿足疊加原理。

2.斷續控制系統

斷續控制系統也稱離散控制系統，系統內部信號是斷續量，其中又可分為:

(1) 采樣控制系統其特點是將被控制的連續模擬量通過采樣裝置以—定的頻率采樣，轉換成數字量送人計算機或數控裝置，經數據處理或運算后，輸出控制指令，通過數模轉換成模擬量去控制被控制對象。采樣頻率往往遠高于對象的變化頻率。

(2) 開關控制系統由開關元件組成的斷續工作的控制系統。由于開關元件只有 “ 接通” 與 “斷開” 兩種截然不同的狀態，不能連續反映控制信號的變化，因此系統所能實現的控制必然是斷續的。常見的繼電器接觸器控制系統，可編程序控制器系統等都屬于開關控制系統。同樣開關控制系統有開環、閉環兩種。開環的開關量控制理論基礎是邏輯代數。

(四) 按生產工藝參數分類

按被控工藝參數，可分為溫度控制系統、位置控制系統、流量控制系統、速度控制系統等。

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