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自动控制技术

自动控制技术,是20世纪发展最快、影响最大的技术之一,也是21世纪最重要的高技术之一。今天,技术、生产、军事、管理、生活等各个领域,都离不开自动控制技术。就定义而言,自动控制技术是控制论的技术实现应用,是通过具有一定控制功能的自动控制系统,来完成某种控制任务,保证某个过程按照预想进行,或者实现某个预设的目标。

本书为全国高等职业技术院校电气维修专业教材,供各类高职院校、技师学院、高级技校相关专业使用。主要内容有:自动控制技术的基本概念、原理、组成和分类,恒值、随动、程序控制类的自动控制系统应用实例分析,直流调速系统的调速原理、系统特征以及系统分析,直流可逆调速系统的原理及其系统分析,异步电动机调速系统及变频调速方法。

本书也可用于高级技术人才培训。

绪论

第一章 自动控制的基本概念

§11人工控制与自动控制

§12开环控制

§13闭环控制

§14自动控制系统的组成

§15自动控制系统的分类

习题

第二章 自动控制系统的应用实例

§21恒值系统的应用实例

§22随动系统的应用实例

§23程序控制系统的应用实例

习题

第三章 直流调速系统

§31直流电动机的调速原理

§32直流调速系统的可控直流电源

§33晶闸管直流电动机调速系统的特征

§34反馈控制闭环调速系统的稳态分析

§35电压反馈电流补偿控制的调速系统分析

习题

第四章 直流可逆调速系统

§41电枢反接可逆线路

§42励磁反接可逆线路

§43电枢可逆逻辑无环流调速系统的分析

习题

第五章 异步电动机的调速系统

§51变频调速的基础知识

§52变频器的分类及工作原理

§53转速开环变频调速系统

§54异步电动机转差频率控制系统

§55异步电动机矢量控制变频调速系统

习题

从控制的方式看,自动控制系统有闭环和开环两种。

闭环控制也就是(负)反馈控制,原理与人和动物的目的性行为相似,系统组成包括传感器(相当于感官),控制装置(相当于脑和神经),执行机构(相当于手腿和肌肉)。传感器检测被控对象的状态信息(输出量),并将其转变成物理(电)信号传给控制装置。控制装置比较被控对象当前状态(输出量)对希望状态(给定量)的偏差,产生一个控制信号,通过执行机构驱动被控对象运动,使其运动状态接近希望状态。在实际中,闭环(反馈)控制的方法多种多样,应用于不同领域和各个方面,当前广泛应用并快速发展的有:最优控制自适应控制专家控制(即以专家知识库为基础建立控制规则和程序),模糊控制容错控制,智能控制等。

开环控制也叫程序控制,这是按照事先确定好的程序,依次发出信号去控制对象。按信号产生的条件,开环控制有时限控制,次序控制,条件控制。20世纪80年代以来,用微电子技术生产的可编程序控制器在工业控制(电梯,多工步机床,自来水厂)中得到广泛应用。当然,一些复杂系统或过程常常综合运用多种控制类型和多类控制程序。

随着电子计算机技术和其他高技术的发展,自动控制技术的水平越来越高,应用越来越广泛,作用越来越重要。尤其是在生产过程的自动化、工厂自动化、机器人技术、综合管理工程、航天工程、军事技术等领域,自动控制技术起到了关键作用。

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