包裝機自動(dòng)控製係統可以從不(bú)同的角度進(jìn)行分類(lèi)。
(—) 按(àn)輸(shū)入量變化規律分類
1.恒值控製係統
所謂恒值就是恒定給定值的簡稱。係統的給定值不變,並且要求係統的輸出量相(xiàng)應地保持恒定。包裝過程中有些參數要求保持在—個正常標準值上(shàng)不變,這個正常標(biāo)準值就是給定值。如溫度控製、物料的重量控製、流量控製等就(jiù)是這樣的(de)係統。
2.程序(xù)控製係統
係統的給(gěi)定(dìng)值是—個事先確(què)定(dìng)的時間(jiān)函數,按—定規律變化,係(xì)統的任務是使被(bèi)控製量以—定的精度按給定規律變化。一個(gè)典型的例子是程(chéng)序控(kòng)製機床的控製係統。
3.隨動控製係統(tǒng)
隨動控製(zhì)係統也稱跟蹤(zōng)控製係統。這類係統的特點是給定值在不斷變化,且變化規律是未知(zhī)的。控製係統的目的是使被控參數快速地、準確地跟隨給定值變化。軍事上的導彈攔截係統是(shì)典型的隨動控(kòng)製係統。隨動控製(zhì)係統在包裝過程中應用也很(hěn)多,如物料自動稱重係統即可看成是—個隨動控製係統,指示(shì)器顯示值嚴(yán)格地(dì)、及時地跟(gēn)隨輸入(物料的重量)變化而變化。
(二) 按(àn)有無反(fǎn)饋環節分(fèn)類
1.開環控製(zhì)係統(tǒng)
如(rú)果(guǒ)係統的輸出端與輸人端之間沒有(yǒu)反(fǎn)饋回路,輸出量對(duì)係統的控製作用無影響,這樣的係統稱為開環控製係統。如圖所示的電機調速係統即為開環控製係統。當給定電壓改變時,電機轉速也(yě)跟著改變,而轉速的變化(huà)對控製不(bú)起作用。 這種係統經受不住負載轉(zhuǎn)矩變化(huà)對轉速的影響。開環係統結構簡單,不存在穩定性的問題。但受幹擾影響較(jiào)大,控製精度取決於各(gè)環節的精度(dù)和幹擾(rǎo)的大小,通常較(jiào)低。由(yóu)於步進電機(jī)采用脈衝電流驅動,且在—定(dìng)頻率範圍內不會出現丟步現象, 故采用步進電機驅動的包裝設備, 大多(duō)采用開環控(kòng)製。
2.閉環(huán)控製(zhì)係統
如下圖所示, 係統(tǒng)的輸(shū)出端與(yǔ)輸人端之間存在反饋回路, 輸出量對控製作用有直接影響, 這樣(yàng)的(de)控製係統稱(chēng)為閉環(huán)控(kòng)製係統。 閉環的作用就是應用反饋來減小偏(piān)差,通常閉(bì)環係統控(kòng)製精度高。 但閉環係統比開環(huán)係統複雜, 而且存在著穩定性問題, 即係統輸出量遠離恒定的給定值或不能(néng)跟隨輸人量的變化, 使係統處於不(bú)穩定的狀態。因此設計閉環係統時要根據具體要求進行選擇。 閉環控製係統在包裝(zhuāng)過程中得到廣泛(fàn)的應用。
(三) 按係統的反應特性分類
1.連續控(kòng)製係統(tǒng)
係(xì)統中的參數變化都是連續的, 即係統(tǒng)的信號傳遞和被控製對象的反應是(shì)不間斷的連續量或模擬量。 前麵提到的溫度控製、 電機調速係統都屬於連續控製係統。 按係統的輸出量與輸(shū)人量間的關係, 這類係統又可(kě)分為:
(1) 線性控製係統 係統由線(xiàn)性(xìng)元(yuán)件組(zǔ)成, 各個環(huán)節都可以用線(xiàn)性微分方(fāng)程來描述,滿(mǎn)足疊加(jiā)原理, 即幾個擾動或控(kòng)製作用同時作用於係統時, 其總效果等於各單個作用引起的效果之和(hé)。
(2) 非線性控製係統 係統中某些環節(jiē)具有非線性性質(zhì), 如(rú)出(chū)現飽和、 死區、 摩擦等。 這樣的係統往往(wǎng)要采用非線性微分方程來描述, 不滿足(zú)疊加原理(lǐ)。
2.斷續控(kòng)製(zhì)係統
斷續控製係統也稱離散控製係統, 係統內部信號是斷續量, 其中又(yòu)可分為:
(1) 采樣控製係統 其特點是將被控製的連續模擬量通過采樣(yàng)裝置以—定(dìng)的頻率采樣(yàng), 轉換成數字量送人計算機或數(shù)控裝(zhuāng)置, 經數據處理或運算後, 輸出控(kòng)製指令, 通過數模轉換成模擬量去控製被控製對象。 采樣頻率往往遠高於對象的變化頻率。
(2) 開關控製係統 由開關元(yuán)件組(zǔ)成的(de)斷續工作的控製係統。 由於開關元件隻有 “ 接通” 與 “斷開” 兩種截然(rán)不同的狀態, 不能連續反映控製信號的變化, 因此(cǐ)係統所能實現的控(kòng)製(zhì)必然是斷續的。 常見的繼電器接觸器控製係統(tǒng), 可編程序控製器係統等都屬於開(kāi)關控製係統。 同樣開關控製係統有(yǒu)開環(huán)、 閉環兩種。 開環的開(kāi)關量控製(zhì)理論基礎是邏輯(jí)代數(shù)。
(四) 按生產工藝參數分(fèn)類
按被控工藝參數, 可分為溫度控製係統、 位置控製係統、 流量控製係統、 速(sù)度控製係統等。