非标自动化设备自动控制系统的基本要求
在实际的生产过程中,非标自动化设备自动控制系统经常处于外来干扰的影响,这就要求系统能稳定地工作,及时克服外来干扰的影响,使输出稳定在目标值上。判定一个控制系统的品质时,除了要看它在稳定状态下误基静差)的情况,还要看它在控制过程中的品质好坏(响应时间))。例如轧机在咬入轧件的瞬间会有动态速降,这在连轧时,常常会使机架间形成活套。如果这时前架出口轧件速度己经略高于后架入口速度或实际转速与设定转速误差极大,轧件就可能出现较大堆积。在高速轧制时,若调整不及时,堆积过量的活套就会下垂,折叠起来进入设定轧单张的辊缝,轧辊则很可能因轧制力过大而断辊。这体现出工艺对控制响应速度的要求。轧速越高,对计算机处理、执行机构调节的时间要求就越高。
在机械运动系统中,存在运动部件的惯性、与运动速度相关的摩擦阻力和工作负荷,而在自动控制过程中,它们会使得执行机构的动作不能及时地随着输入信号而变化,总是有一定的延迟。当被控ro.己达到给定值时,在短时间内还继续向原来的方向进行调整,这样便会使被控量超过给定值,从而产生符号相反的误差,因此执行机构向反方向动作。同样,也会由于惯性的作用,使被控录偏离给定值。所以被控最往往会在给定值两边摆动,故实际的调节过程往往是一个振荡的过程。若这个振荡是减幅振荡,则系统最后会达到平衡状态,便称此系统是稳定的,否则系统就是不稳定的。
以上说明,非标自动化设备自动控制系统仅仅能满足稳定的要求还不够。还有调节过程的快慢,振荡次数,以及振荡时被控量与给定值之间的最大误差等要求,这三点统称为系统的暂态品质。显然,充足的调节动力与及时的检测信息,对控制结果有很人影响。
此外,对控制系统还有一个基本要求,就是静态误差的问题,即静态精度。达到平衡状态之后被控最与给定值的差值为静态误差,显然它愈小愈好。
在实际的自动控制过程中,当系统受到外来干扰作用时,紧接着就会引起动态调节,经过一定的时间之后,动态过程结束,系统便恢复到稳定状态。动态过程的特点是由稳定性和品质来标明:而稳定状态的特点则是由静态误差来标明。因此,稳态误差是属于系统的静态特性:稳定性和品质是属于系统的动态特性。任何非标自动化设备自动控制系统毫无例外地都应考虑这些基本的要求。