自动控制系统的组成及方框图

自动控制系统的组成及方框图

在研究自动控制系统时，为了更清楚的表示控制系统各环节的组成、特性和相互间的信号联系，一般都采用方框图。每个方框表示组成系统的一个环节，两个方框之间用带箭头的线段表示信号联系；进入方框的信号为环节输入，离开方框的为环节输出。

闭环控制系统组成图一

检测元件和变送器的作用是把被控变量c(t)转化为测量值y(t)。

比较机构的作用是比较设定值r(t)与测量值y(t)并输出其差值。

控制装置的作用是根据偏差的正负、大小及变化情况，按某种预定的控制规律给出控制作用u(t)。比较机构和控制装置通常组合在一起，称为控制器。

执行器的作用是接受控制器送来的u(t)，相应地去改变操纵变量q(t)。
 
系统中控制器以外的各部分组合在一起，即过程、执行器、检测元件与变送器的组合称为广义对象。  

在分析控制系统的工作过程时，有几个很重要的概念：
（1）信息：图中的r(t)、y(t)、f(t)等尽管是实际的物理量，但它们是作为信息来转换和作用的。图中的每一部分称为一个环节，作用于它的信息称为该环节的输入信号，它送出的信息称为输出信号。前一环节的输出就是后一环节的输入信号。每一环节的输出信号与输入信号之间的关系仅仅取决于该环节的特性。
从整个系统来看，输入信号：设定值和扰动
                输出信号：被控变量、测量值
（2）闭环：按信息的流向来说
（3）动态：物理量是时间的函数、是不断变化的。扰动作用使被控变量偏离设定值，控制作用又使它回到设定值。