反馈控制系统的作用是把各种运行设备的参数如温度、压力、液位、黏度等控制在所希望的最佳值上。尽管机舱中众多设备参数的种类不同,其控制系统的结构形式也不相同,但是组成这些控制系统的基本单元及其工作过程大致是相同的。 1.系统的组成及基本概念 (1)控制对象 控制对象是指所要控制的机器、设备或装置。把所要控制的运行参数叫做被控制量。 (2)测量单元 测量单元的作用是,检测被控量的实际值,并把它转换成标准的统一信号,该信号叫被控量的测量值。在气动控制系统中,对应被控量的满量程,其统一的标准气压信号是0.02~0.1 MPa;在电动控制系统中,对应被控量的满量程。其统一的标准电流信号是0~10 mA或4~20 mA,现用4~20 mA居多。 (3)调节单元 调节单元是指具有各种调节作用规律的调节器把运行参数所希望控制的最佳值叫给定值,用r表示;被控量的测量值用z表示。把被控量的测量值离开给定值的数量叫偏差值,用e表示。显然e=r-z。 e>0,说明测量值低于给定值,叫正偏差; e<0,说明测量值大于给定值,叫负偏差; e=0,说明测量值等于给定值,为无偏差。 调节器首先接收测量单元送来的被控量的测量信号,并与被控量的给定值相比较得到偏差信号,再根据偏差信号的大小和方向(正偏差还是负偏差)。依据某种调节作用规律输出一个控制信号。对被控量施加控制作用,直到偏差等于零或接近零为止。 (4)执行机构 执行机构的输入量是调节单元输出的控制信号,执行机构的输出量是调节阀的开度。调节单元输出的控制信号经执行机构直接改变调节阀的开度,从而可改变流入控制对象物质或能量流量,使之能符合控制对象负荷的要求,被控量会逐渐回到给定值或给定值附近,系统将会达到一个新的平衡。在气动控制系统中,执行机构一般是气动薄膜调节阀或气动活塞式调节阀;在电动控制系统中,一般采用可逆转伺服电机或三相交流伺服电机。 由此可见,对一个完整的控制系统来说,以上四个单元在组成中是缺一不可的。通常一般都还设有显示单元,用来指示被控量的给定值和测量值。同时,对气动控制系统来说,应设有气源装置和定值器;对电动控制系统尚需设稳压电源等辅助装置。 2.反馈控制系统传递方框图 为了分析反馈控制系统工作过程方便起见,可把组成反馈控制系统的四个基本单元分别用一个小方框来表示,并用带箭头的信号线来表示各单位之间的信号传递关系。这样就构成了如图1-1-1所示的反馈控制系统传递方框图。通过传递...