包装机自动控制系统的分类

包装机自动控制系统分类

包装机自动控制系统可以从不同的角度进行分类。

(—)按输入量变化规律分类

1.恒值控制系统

所谓恒值就是恒定给定值的简称。系统的给定值不变，并且要求系统的输出量相应地保持恒定。包装过程中有些参数要求保持在—个正常标准值上不变，这个正常标准值就是给定值。如温度控制、物料的重量控制、流量控制等就是这样的系统。

2.程序控制系统

系统的给定值是—个事先确定的时间函数，按—定规律变化，系统的任务是使被控制量以—定的精度按给定规律变化。一个典型的例子是程序控制机床的控制系统。

3.随动控制系统

随动控制系统也称跟踪控制系统。这类系统的特点是给定值在不断变化，且变化规律是未知的。控制系统的目的是使被控参数快速地、准确地跟随给定值变化。军事上的导弹拦截系统是典型的随动控制系统。随动控制系统在包装过程中应用也很多，如物料自动称重系统即可看成是—个随动控制系统，指示器显示值严格地、及时地跟随输入(物料的重量)变化而变化。

(二)按有无反馈环节分类

1.开环控制系统

如果系统的输出端与输人端之间没有反馈回路，输出量对系统的控制作用无影响，这样的系统称为开环控制系统。如图所示的电机调速系统即为开环控制系统。当给定电压改变时，电机转速也跟着改变，而转速的变化对控制不起作用。这种系统经受不住负载转矩变化对转速的影响。开环系统结构简单，不存在稳定性的问题。但受干扰影响较大，控制精度取决于各环节的精度和干扰的大小，通常较低。由于步进电机采用脉冲电流驱动，且在—定频率范围内不会出现丢步现象，故采用步进电机驱动的包装设备，大多采用开环控制。

2.闭环控制系统

如下图所示，系统的输出端与输人端之间存在反馈回路，输出量对控制作用有直接影响，这样的控制系统称为闭环控制系统。闭环的作用就是应用反馈来减小偏差，通常闭环系统控制精度高。但闭环系统比开环系统复杂，而且存在着稳定性问题，即系统输出量远离恒定的给定值或不能跟随输人量的变化，使系统处于不稳定的状态。因此设计闭环系统时要根据具体要求进行选择。闭环控制系统在包装过程中得到广泛的应用。

(三)按系统的反应特性分类

1.连续控制系统

系统中的参数变化都是连续的，即系统的信号传递和被控制对象的反应是不间断的连续量或模拟量。前面提到的温度控制、电机调速系统都属于连续控制系统。按系统的输出量与输人量间的关系，这类系统又可分为:

(1)线性控制系统系统由线性元件组成，各个环节都可以用线性微分方程来描述，满足叠加原理，即几个扰动或控制作用同时作用于系统时，其总效果等于各单个作用引起的效果之和。

(2)非线性控制系统系统中某些环节具有非线性性质，如出现饱和、死区、摩擦等。这样的系统往往要采用非线性微分方程来描述，不满足叠加原理。

2.断续控制系统

断续控制系统也称离散控制系统，系统内部信号是断续量，其中又可分为:

(1)采样控制系统其特点是将被控制的连续模拟量通过采样装置以—定的频率采样，转换成数字量送人计算机或数控装置，经数据处理或运算后，输出控制指令，通过数模转换成模拟量去控制被控制对象。采样频率往往远高于对象的变化频率。

(2)开关控制系统由开关元件组成的断续工作的控制系统。由于开关元件只有“接通”与“断开”两种截然不同的状态，不能连续反映控制信号的变化，因此系统所能实现的控制必然是断续的。常见的继电器接触器控制系统，可编程序控制器系统等都属于开关控制系统。同样开关控制系统有开环、闭环两种。开环的开关量控制理论基础是逻辑代数。

(四)按生产工艺参数分类

按被控工艺参数，可分为温度控制系统、位置控制系统、流量控制系统、速度控制系统等。