自动控制系统及应用 直流伺服电动机 给定电位器 减速器 TCC) 加热电阻丝 调压器 图11电炉箱恒温自动控制系统 当炉温偏低时,Un<Us,则ΔU>0,此时偏差电压极性为正,电动机正转,动触点 右移,加热电流加大,炉温上升,直到炉温升至预期值,Um=U,△U=0,电动机停转 反之,当炉温偏高时,则ΔU为负,电动机反转,动触点左移,加热电流减小,炉温下降至 预期值 现将图1.1画成图12所示职能方块图形式。图中方块代表各个组成部分,⑧代表比较 元件,方块两边直线及其标注代表该组成部分在控制过程中相互作用的物理量,箭头代表作 用信号传递的方向。采用职能方块图可清晰地表明系统各组成部分及其相互作用的情况。还 可知,被控制量(炉温)就是系统的输出量,给定电压信号就是系统的输入量。信号是沿着 箭头所指方向传递,从职能方块图中不难发现有两条信号传递的路径。一条是从输入端向输 出端方向传递,这种传递称为顺馈:另一条是从输出端向输入端方向传递,称为反馈。也就 是说,反馈就是从系统输出端取出信号,经过某种装置(通常称为反馈环节)变换后返回到 输入端,与输入信号进行比较。这种返回到输入端的信号称为反馈信号。输入信号与反馈信 号比较的结果则为偏差。 散热 工件增减 φ國國匹凹 热电偶 图12电炉箱恒温控制系统职能方块图 通过上面的分析可知,为了对炉温进行自动控制,控制系统必须具有以下两项基本的 职能,一是必须对被控制量进行检测并将它反馈到系统的输入端与控制量相减(即负反馈), 得到偏差信号:二是必须对偏差信号进行适当的变换和放大,从而产生对被控制量的再控制自动控制系统及应用 2 当炉温偏低时， UfT UST ，则ΔU＞0，此时偏差电压极性为正，电动机正转，动触点 右移，加热电流加大，炉温上升，直到炉温升至预期值， UfT =UST ，ΔU=0，电动机停转。 反之，当炉温偏高时，则ΔU 为负，电动机反转，动触点左移，加热电流减小，炉温下降至 预期值。 现将图 1.1 画成图 1.2 所示职能方块图形式。图中方块代表各个组成部分，  代表比较 元件，方块两边直线及其标注代表该组成部分在控制过程中相互作用的物理量，箭头代表作 用信号传递的方向。采用职能方块图可清晰地表明系统各组成部分及其相互作用的情况。还 可知，被控制量（炉温）就是系统的输出量，给定电压信号就是系统的输入量。信号是沿着 箭头所指方向传递，从职能方块图中不难发现有两条信号传递的路径。一条是从输入端向输 出端方向传递，这种传递称为顺馈；另一条是从输出端向输入端方向传递，称为反馈。也就 是说，反馈就是从系统输出端取出信号，经过某种装置（通常称为反馈环节）变换后返回到 输入端，与输入信号进行比较。这种返回到输入端的信号称为反馈信号。输入信号与反馈信 号比较的结果则为偏差。 通过上面的分析可知，为了对炉温进行自动控制，控制系统必须具有以下两项基本的 职能，一是必须对被控制量进行检测并将它反馈到系统的输入端与控制量相减（即负反馈）， 得到偏差信号；二是必须对偏差信号进行适当的变换和放大，从而产生对被控制量的再控制 图 1.1 电炉箱恒温自动控制系统 - + 调压器 减速器 R 图1.1 电炉箱恒温自动控制系统 ～220V △ 热电偶 （ C） 工件 fT - ST + 加热电阻丝 电炉 a SM 给定电位器 放大器 功率 放大器 电压 直流伺服电动机 图 1.2 电炉箱恒温控制系统职能方块图 a 图1.2 电炉箱恒温控制系统职能方块图 - ST + fT 放大器 △ 电压功率 减速器 热电偶 电动机 调压器 R 电炉 工件增减 散热