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自動影像測量儀的開環(huán)和閉環(huán),到底是怎么回事?

時間:2020/7/1閱讀:1709
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自動影像測量儀運動控制系統(tǒng)根據(jù)位置控制原理,即有無檢測反饋傳感器及其檢測部位,分為開環(huán)控制和閉環(huán)控制。

 

開環(huán)控制系統(tǒng)

如下圖所示,其伺服驅(qū)動是開環(huán)的,即沒有檢測反饋裝置。驅(qū)動電動機一般采用步進電動機。該控制方式的大特點是控制方便、結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜??刂葡到y(tǒng)發(fā)出的位移指令信號流是單向的,所以不存在穩(wěn)定性問題,但由于機械傳動誤差不經(jīng)過反饋校正,位移精度一般不高。

 

閉環(huán)控制系統(tǒng)

在控制系統(tǒng)中,控制裝置對被控對象所施加的控制作用,若能取自被控量的反饋信息,即根據(jù)實際輸入來修正控制作用,實現(xiàn)對被控對象進行控制,這種控制原理稱為反饋控制原理。正是由于引入了反饋信息,使整個控制過程成為閉合的。因此,按反饋原理建立起來的控制系統(tǒng),叫做閉環(huán)控制系統(tǒng)。在閉環(huán)控制系統(tǒng)中,其控制作用的基礎(chǔ)是被控量與給定值之間的偏差。這個偏差是各種實際擾動所導致的總“結(jié)果”。因此,這種系統(tǒng)往往同時能夠抵制多種擾動,而且對系統(tǒng)自身元部件參數(shù)的波動也不很敏感。

 

閉環(huán)控制系統(tǒng)的定義:凡是系統(tǒng)輸出信號對控制作用能有直接影響的系統(tǒng)。

閉環(huán)控制系統(tǒng)有以下幾個突出的特點:

1、控制作用不是直接來自給定輸入,而是系統(tǒng)的偏差信號,由偏差產(chǎn)生對系統(tǒng)被控量的控制。

2、系統(tǒng)被控量的反饋信息又反過來影響系統(tǒng)的偏差信號,即影響控制作用的大小。

 

1)全閉環(huán)控制

其位置反饋采用光柵等檢測元件對被控對象進行檢測,可以消除從電機到被控單元之間整個機械傳動鏈中的傳動誤差,得到很高的靜態(tài)定位精度。但由于在整個控制環(huán)內(nèi),許多機械傳動環(huán)節(jié)的摩擦特性、剛性和間隙均為非線性,并且整個機械傳動鏈的動態(tài)響應(yīng)時間(與電氣響應(yīng)時間相比)又非常大,使得整個閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性校正較為困難,系統(tǒng)的設(shè)計和調(diào)整也相當復雜。其結(jié)構(gòu)框圖如下圖所示。

 

2)半閉環(huán)控制系統(tǒng)

位置反饋采用轉(zhuǎn)角檢測元件,直接裝在伺服電機或絲杠端部。由于具有位置反饋比較控制,可獲得較大的定位精度,大部分機械傳動環(huán)節(jié)未包括在系統(tǒng)閉環(huán)環(huán)路內(nèi),因此可獲得較穩(wěn)定的控制特性。絲杠等機械傳動誤差不能通過反饋校正,但可采用軟件定值補償?shù)姆椒▉磉m當提高其精度。其結(jié)構(gòu)框圖如下圖所示。

 

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