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                技術研究

                自動包裝生產線控制系統的基本性能要求

                本文由全自動套袋機,紙箱套袋機,紙盒圓桶自動套袋機生產廠家——宏基自動化科技整理編撰,未經允許不得轉載
                 
                自動包裝生產線控制系統的基本性能要求:
                 

                     當自動化包裝生產線控制系統受到各種干擾(擾動)或人為要求給定值(參考輸入)改變時,被控量就會發生變化,偏離給定值通過系統的自動控制作用,經過一定的過渡過程,被控量又恢復到原來的穩態值或穩定到一個新的給定值。這時系統從原來的平衡狀態過渡到一個新的平衡狀態,我們把被控量在變化中的過渡過程稱為動態過程即隨時間而變的過程,而把被控量處于平衡狀態時稱為靜態或穩態。
                對自動化包裝生產線控制系統最基本的要求是必須穩定,也就是要求控制系統被控量的穩態誤差(偏差)為零或在允許的范圍之內。對于一個好的自動化包裝生產線控制系統來說,一般要求穩態誤差越小越好,最好穩態誤差為零。但在實際生產包裝過程中往往做不到完全使穩態誤差為零,只能要求穩態誤差越小越好。    
                     自動化包裝生產線控制系統除了要求滿足穩態性能之外,還應滿足動態過程的性能要求,在具體介紹自動控制系統的動態過程要求之前,先看看控制系統的動態過程(動態特性)有哪幾種類型,一般的自動控制系統被控量變化的動態特性有以下幾種。
                     自動化包裝生產線控制系統被控的動態特性:
                     (1)單調過程。
                     被控量單調變化(即沒有“正”、“負”的變化),緩慢地到達新的平衡狀態(新的穩態值),一般這種動態過程具有較長的動態過程時間(即到達新的平衡狀態所需的時間)。
                     (2)衰減振蕩過程。
                     被控量的動態過程是一個振蕩過程,但是振蕩的幅度不斷在衰減,到過渡過程結束時,被控量會達到新的穩態值。這種過程的最大幅度稱為超調。
                     (3)等幅振蕩過程。
                     被控量的動態過程是一個持續等幅振蕩過程,始終不能達到新的穩態值。這種過程如果振蕩的幅度較大,生產過程不允許,則認為是一種不穩定的系統;如果振蕩的幅度較小,在生產過程可以允許的范圍內,則可認為是穩定的系統。
                     (4)漸擴振蕩過程。
                     被控量的動態過程不但是一個振蕩的過程而且越來越大,以致會大大超過被控量允許的誤差范圍,不穩定過程,設計自動控制系統要絕對避免產生這種情況。
                     一般說來,自動化包裝生產線控制系統如果設計合理,其動態過程多屬穩定的情況。為了滿足生產過程的要求,我們希望控制系統的動態過程不僅是穩定的,并且希望過渡過程時間(又稱調整時間)越短越好,振蕩幅度越小越好,衰減得越快越好。
                     綜上所述,對自動控制系統的基本要求主要有以下三個方面。
                     一、穩定性
                     穩定性是指系統處于平衡狀態下,受到擾動作用后,系統恢復原有平衡狀態的能力。如果系統受到外作用后,經過一段時間,其被控雖可以達到某一穩定狀態,則稱系統是穩定的,否則為不穩定的。為在給定信號作用下,被控量振蕩發散的情況;被控量受到擾動作用后,不能恢復平衡的情況。另外,若系統出現等幅振蕩,即處于臨界穩定狀態,嚴格說也屬于不穩定狀態。
                     二、快速性
                     快速性是通過動態過程時間的長短來表征的,過渡過程時間越短,表明快速性越好,反之亦然??焖傩员砻髁讼到y輸出對輸入的響應的快慢程度,系統響應越快,則恢復現快變信號的能力越強。
                     三、準確性
                     穩定的系統在過渡過程結束后所處的狀態稱為穩態。準確性是指穩態時系統期望輸出量和實際輸出量之差,它反映了控制系統的穩態精度。
                     上述的基本要求只是定性的描述。在設計一個控制系統或者考察一個控制系統時,上述三條均需要有定量的要求。另外,對于同一個控制系統,其穩、準、快三方面之間是相互制約的。如果提高了過程的快速性,可能會引起系統強烈的振蕩;改善了平穩性,動態過程又可能很緩慢,甚至使最終精度也很差。
                 

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