1 Clasificación
Los sistemas de control automático se dividen en dos grandes categorías según sus objetos de control. Un tipo tiene una naturaleza de movimiento y necesita ser impulsado por un motor, que se denomina sistema de control de movimiento (o sistema de control de transmisión), y el proceso de trabajo del sistema de control de movimiento se denomina control de movimiento; como temperatura, Cantidades en procesos de producción industrial como presión, flujo, material, composición, nivel de líquido y pH, como control de producción de productos químicos en torres de destilación, control de temperatura de vapor en calderas, etc. El sistema de control automático que controla Dichos objetos se denominan sistema de control de procesos, y el proceso de trabajo del sistema de control de procesos se denomina control de procesos. Generalmente, el control de procesos suele ir acompañado del flujo de objetos y energía. Controlar el tamaño del flujo de materiales y el flujo de energía puede lograr los requisitos de los objetivos de control de procesos. El elemento actuador del control de movimiento es un motor eléctrico y el elemento actuador del control de procesos es una válvula reguladora. Ya sea control de movimiento o control de procesos, todos se aplican a la misma teoría de control automático.
Sin embargo, debido a las diferentes características de los objetos controlados, los dos tipos de sistemas de control también muestran diferentes características en las características de respuesta. Por ejemplo, el sistema de control de movimiento tiene un tiempo de ajuste corto y una velocidad de respuesta rápida, mientras que el sistema de control de procesos a menudo contiene grandes enlaces de inercia, grandes enlaces de retardo, etc., el tiempo de ajuste es largo y la velocidad de respuesta es lenta. Habrá ciertas diferencias al aplicar la teoría del control para resolver problemas de control específicos. En estas dos categorías de sistemas de control, los sistemas de control se pueden clasificar además según los requisitos específicos del objeto de control, las características de la señal de entrada, si el proceso de transmisión de la señal es continuo, si los parámetros varían en el tiempo, si el sistema contiene componentes no lineales, etc.
2. Composición
Para describir la composición de un sistema de control automático, se suelen utilizar los llamados "enlaces" para describir las partes del sistema que realizan diferentes funciones. . Los enlaces incluidos en un sistema de control general se muestran en la Figura 4-14.
1) Enlace dado
La entrada dada actúa sobre el sistema a través del enlace dado. Por ejemplo, algunos sistemas de control utilizan un potenciómetro determinado para aplicar una señal de voltaje al sistema de control. Para reducir el riesgo de que el potenciómetro determinado actúe repentinamente sobre el sistema de control con una señal de voltaje de valor constante en el momento en que se cierra el interruptor. causando un mayor daño al sistema de control del impacto, a veces un enlace determinado también utiliza un integrador para aumentar gradualmente la señal de acción.
Figura 4-14 Diagrama de bloques del sistema de control automático
2) Enlace de comparación
El enlace de comparación completa la función de comparar la cantidad dada con la retroalimentación cantidad. Para completar la operación de restar la cantidad de retroalimentación de la cantidad dada, la cantidad de retroalimentación y la cantidad dada deben conectarse con polaridad opuesta, de modo que el efecto de la cantidad de retroalimentación debilite la cantidad dada, lo que se denomina comparación de retroalimentación negativa. Por el contrario, si se completa el cálculo de la cantidad dada más la cantidad de retroalimentación, la polaridad de la cantidad de retroalimentación debe ser la misma que la polaridad de la cantidad dada, es decir, el efecto de la cantidad de retroalimentación aumenta la cantidad dada, que es una comparación de comentarios positivos. En un sistema de control de bucle cerrado múltiple, para obtener un buen rendimiento de respuesta, a veces se conecta un bucle interno a una retroalimentación positiva, mientras que el bucle externo está conectado a una retroalimentación negativa.
3) Enlace de amplificación
El sistema de control de circuito cerrado se basa en la señal de diferencia entre la cantidad dada y la cantidad de retroalimentación para controlar la cantidad de salida. Dado que la señal de diferencia es muy pequeña (0 para un sistema indiferenciado), agregarla directamente al dispositivo de control no es suficiente para que el sistema funcione. La señal debe amplificarse a través de un enlace de amplificación.
4) Vínculo de ejecución
El vínculo de ejecución también se denomina mecanismo de ejecución. Sus acciones controlan la cantidad controlada y es el vínculo terminal del sistema de control. Los elementos actuadores en el sistema de control de movimiento son a menudo varios tipos de motores, que impulsan la carga mediante rotación o movimiento lineal. Los elementos actuadores en el sistema de control de procesos generalmente son válvulas reguladoras que ajustan automáticamente la apertura de la válvula. fluido en la tubería o presión para lograr el control del objeto controlado.
5) Enlace de control
El enlace de control a veces se denomina enlace de corrección o controlador, regulador, etc., y es un enlace establecido por humanos. El propósito de establecer este enlace es lograr buenos efectos de control. Un buen efecto de control significa que la cantidad de salida cambia más rápido, más estable y con mayor precisión siguiendo la cantidad de entrada.
6) Objeto controlado
El objeto controlado también se denomina objeto de control, que se refiere a la cantidad física controlada por el sistema. El objeto controlado a menudo se selecciona como cantidad de salida. Por ejemplo, el objeto controlado del sistema de control de velocidad debe seleccionarse como la velocidad de funcionamiento del motor, y el objeto controlado del sistema de control de temperatura debe seleccionarse como la temperatura controlada.
7) Enlace de retroalimentación
El enlace de retroalimentación transmite la cantidad controlada detectada al extremo de entrada y la compara con la cantidad dada para lograr un control de circuito cerrado.
Algunos sistemas conectan directamente la parte medida al enlace de comparación, lo que se denomina retroalimentación unitaria.
8) Enlace de perturbación
Durante el funcionamiento del sistema de control automático, inevitablemente se verá afectado y perturbado por diversos factores como el entorno y el propio equipo.