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  • 读书笔记(一)

    信息参数:系统按照自动化任务彼此相关的设备所进行的一种适当配置,信息包含在一个信号的物理量的数值或数值变化中,信息参数指这些物理量。通俗一点的例子就是,交流电压是信号,其电压、频率和相位等物理量为信息参数。不知是否可理解为主体与附属物的关系?

    控制:在一个系统中,有一个或多个输入量对一个或多个输出量产生影响的过程。特征:开环作用路径(控制链路)。

    调节:在一个系统中,对被调量x连续不断地进行检测,与基准量w进行比较,并从与基准量平衡补偿的意义上对该被调量产生影响的过程。特征:闭环作用路径(调节回路)

    控制回路与调节回路应该可以理解为过程控制中的开环系统与闭环系统。

    函数关系:作用线和有作用方向的箭头规定。

    工作原理框图:作用线、相加点、支路与矩形功能框一起。

    传递环节的传递特性:在功能框内规定输出量v与输入量u的关系。可分为静态特性(特性曲线描述,处于静止状态)和动态特性(过渡函数或微分方程规定,时间响应,瞬变过程)。

    信号根据是否连续取值可分为模拟信号、数字信号和二进制信号。

    模拟信号:具有连续的取值范围,时间及数值变化可以连续或不连续。系统(环节)特征是,通过模拟输出信号再现模拟输入信号。模拟信号发生器实例:电位器、自动同步机、测速发电机。模拟传递环节:晶体管、运算放大器电路。

    数字信号:具有有限的离散取值范围,时间连续或不连续,数值变化不连续。

    理解难点:模拟--数字转换(模拟量的量化)

    数字信号内部系统通常使用二进制数和十六进制数。并行迹线或位的数量取决于原始模拟信号所需的分辨率。问题:并行迹线或位的数量是什么?二进制数的传输和处理:采用并行(每部分值独立路径,时间连续)或串行(一个路径够用,时间不连续)的方式。

    二进制信号:属于数字信号。使用01作为信息参数的信号。应用于开关系统。

    理解难点:采样--保持过程,采样原理。

    采样器后连接存储环节,确定各个采样瞬间时刻之间的时间离散采样信号。在存储器后面连接一个转换器,将获得的信号转换成二进制数。传输周期最好是已作为整数倍数包含在采样周期中(n为并行信号路径的数量)。

    在数字控制和调节时使用采样系统,必须考虑幅值偏差和延时,采样周期也应尽可能小,串行信号传输路径不应当处于调节回路之内(延时产生不稳定)。

    线性化前提条件:所规定的工作范围小(只允许一个固定工作点的小偏差)。用一条在工作点的切线代替特性曲线。在输出量和输入量之间得出与工作点相关的比值,比例系数,工作点A

     定标(归一化):使一个量值落在一个规定的可描述特性的相同量纲的值上,使改值无量纲,得到可概述数值。

    静态传递特性:在稳定系统或传递环节中的所有过渡过程衰减完毕才能观测,是动态传递特性在t趋近无穷时的极限情况。

    特性曲线大体分为三种:线性,连续;非线性,连续;非线性,不连续。其余五类为:不灵敏性,死区;限幅;磁滞(滞环);双位特性;三位特性。

    动态传递特性:输出信号在时间上如何再现一个变化的输入信号。说明方法有两种:时间域描述法(微分方程、阶跃响应特性)与复变量域描述法(频率响应特性和传递函数)。

    重点理解:基本传递环节表。

    电器比例环节(P环节):采用电阻电路的理想放大器。

    机械式1阶延时比例环节(P-T1环节):外力压紧一个弹簧所产生的摩擦力大小与压紧速度无关。实例:具有电容C与电阻R的串联电路,以电容上的电压变化Uc作为输出量;具有电感L和电阻R的电枢回路,以电流变化i作为输出量。

    特征是输入量变化时输出量延时转变,以及单次能量的储存。

    机械式2阶延时比例环节(P-T2环节):弹簧--质量系统。实例:电阻器R、电容C、具有电感L的扼流圈,在电容器通过R和L的串联电路充电时,以电容器上的电压变化Uc作为输出量,输入量是外部加在电路上的电压;由变流器和电动机组成的传动系统中,转速给定值变化作为输入量,电动机转速的变化作为输出量。

    特征:在输入量发生变化时,输出量延时转变,有时可能具有振荡特性和二次能量储存。

    机械式积分环节(I环节):在一个进给单元中,将一个丝杠转速n变换成一个滑板位移s的过程。实例:磁场的能量,以线圈电压u作为输入量;电容器的充电能量,以充电电流i作为输入量。

    电器微分环节(D环节):电容器的充电电流Ic(输出量)与所施加的电压Uc(输入量)有关。

    电气纯时滞环节或延迟环节(Tt环节):一个晶体管斩波器会引起一个纯时滞。

    比例积分环节(PI环节):由一个P环节和一个I环节组合而成,可以用作传动系统中的转速调节器。

    机电传动控制为这学期新修课程,个人觉得开篇就很不容易理解,需要大量时间,待好好看过书学完一章后再写读书笔记。

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