La teoría del control automático es una ciencia técnica que estudia las mismas leyes del control automático. En las primeras etapas de su desarrollo, era un principio de ajuste automático basado en la teoría de la retroalimentación y se utilizaba principalmente para el control industrial. Durante la Segunda Guerra Mundial, con el fin de diseñar y fabricar pilotos automáticos de aviones y barcos, sistemas de posicionamiento de artillería, sistemas de seguimiento por radar y otros equipos militares basados en principios de retroalimentación, se promovió y mejoró aún más el desarrollo de la teoría del control automático. Después de la Segunda Guerra Mundial, se formó un sistema teórico de control automático completo, que es la teoría de control clásica basada en la función de transferencia. Estudia principalmente el análisis y diseño de sistemas lineales estables de una sola entrada y una sola salida.
Nacer en el momento adecuado
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A principios de la década de 1960, con la introducción de nuevos resultados en matemáticas aplicadas modernas y la aplicación de computadoras, la teoría del control automático entró en una nueva etapa: la teoría del control moderno para adaptarse al desarrollo de la tecnología aeroespacial. Estudia principalmente problemas de control óptimo de parámetros variables de alto rendimiento y alta precisión, y el método principal es el método del espacio de estados basado en estados. En la actualidad, la teoría del control automático continúa desarrollándose y se está profundizando en la teoría del control inteligente basada en la cibernética, la teoría de la información, la biónica y la inteligencia artificial.
Sistema de control
Sistema de control automático
Para lograr diversas tareas de control complejas, los objetos controlados y los dispositivos de control deben estar conectados de cierta manera para formar Un todo orgánico, este es el sistema de control automático. En el sistema de control automático, la salida del objeto controlado, es decir, la cantidad controlada, es una cantidad física que debe controlarse estrictamente y puede mantenerse en un valor constante, como temperatura, presión o trayectoria de vuelo. El dispositivo de control es la suma de mecanismos relacionados que ejercen control sobre el objeto controlado. Puede controlar el objeto controlado mediante diferentes principios y métodos, pero el más básico es el sistema de control de retroalimentación basado en el principio de control de retroalimentación.
Sistema de control de retroalimentación
En el sistema de control de retroalimentación, el efecto de control ejercido por el dispositivo de control sobre el dispositivo controlado es información de retroalimentación de la cantidad controlada, que se utiliza para corregir continuamente la relación entre la cantidad controlada y La desviación entre las cantidades controladas se utiliza para lograr la tarea de controlar las cantidades controladas. Este es el principio del control por retroalimentación.
El siguiente es el modelo de retroalimentación estándar:
Receta:
Fórmula: x(n 1)= xn (A/xn ^ 2-xn)1 /3 Supongamos A=5 y abramos a la tercera potencia.
5 está entre 1^3 y 2^3 (1 al cubo = 1, 2 al cubo = 8).
X_0 puede ser 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, 1.7, 1.8. Por ejemplo, tomemos 2.0. Según la fórmula:
El primer paso: x 1 = { 2,0 [5/(2,0 2-2,0)]1/3 = 1,7 }. Es decir, 5/2×2=1,25, 1,25-2=-0,75, -0,75×1/3=-0,25. El valor de entrada es mayor que el valor de salida, lo cual es retroalimentación negativa.
2-0.25=1.75, toma 2 dígitos, que es 1.7.
Paso 2: x2 = { 1,7 [5/(1,7 2-1,7)]1/3 = 1,71 }.
Es decir, 5/1,7×1,7 = 1,73010, 1,73-1,7=0,03, 0,03× 1/3 = 0,065438.
1,7 0,01=1,71. Tome un número de tres dígitos que sea un dígito más que el número anterior.
Paso 3: x3 = { 1,71 [5/(1.71.2-1.71)]1/3 = 1.709 }.
Paso 4: x4 = { 1.709 [5/(1.709 2-1.709)]1/3 = 1.7099 } El valor de entrada es menor que el valor de salida.
Este método se puede ajustar automáticamente. Si el valor en el primer y tercer paso es demasiado grande, el valor de salida disminuirá automáticamente después del cálculo en el segundo y cuarto paso, si el valor de entrada es demasiado pequeño. El valor de salida aumenta automáticamente. X4=1,7099.
Por supuesto, también puedes elegir cualquiera de 1.1, 1.2, 1.3,...1.8, 1.9.
Al mismo tiempo, el principio de control automático también es un curso principal de la especialización en automatización en colegios y universidades. Es una base importante para el aprendizaje de cursos profesionales posteriores y un curso obligatorio para los exámenes de ingreso de posgrado para especializaciones en automatización.