什麼是繼電控制系統

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利用具有繼電特性的元件進行控制的自動控制系統。所謂繼電特性是指在輸入信號作用下輸出僅爲通、斷等幾個狀態的特性。繼電控制也稱通斷控制。例如,電爐溫度調節中根據爐溫是否超過規定值而斷開或接通電源。這種只有通、斷兩個狀態的控制又稱雙位式控制。對於繼電控制型伺服系統,繼電控制是指驅動電源的全部電壓按照控制偏差值符號的正負,正向或反向地加到執行電動機上。爲避免正反向之間的持續振盪,在正向和反向之間常設置一個死區。繼電控制中使用的元件並不限於電磁式繼電器,也可用別的手段來實現繼電特性。例如,在雙位式溫度調節中,常採用雙金屬片作爲敏感元件,溫度變化時雙金屬片因兩部分金屬的膨脹係數不同而彎曲變形,接通或斷開觸點。其他如液壓和氣動閥等也是具有繼電特性的元件。繼電控制系統的主要分析方法有相平面法和描述函數法。

什麼是繼電控制系統

繼電控制系統的主要優點是控制裝置比較簡單。對於同樣的功率,繼電控制裝置的重量和體積在各類控制系統中幾乎是最小的,所以廣泛應用於飛行控制。在最速控制系統和最省燃料控制系統中,控制規律也可採用繼電特性來實現。繼電控制系統的主要缺點是控制的非線性。改善的方法是使繼電系統線性化,通過改變繼電控制的非線性特性使系統具有近似的線性特性。幾乎所有的繼電伺服系統都是線性化的繼電系統。線性化有振盪線性化和利用反饋達到線性化兩種方法。

(1)振盪線性化 在繼電系統上外加強迫的高頻振盪信號,使繼電器的等效特性呈現爲線性特性。強迫振盪還有利於克服輸出機構的靜摩擦力。對於系統的輸出,強迫的高頻振盪只引起很小的影響,通常可以忽略。

(2)利用反饋使繼電器在滑動工作狀態下工作 當繼電器接通時,同時接通反饋電路使繼電器輸入端加入負向電壓,來抵消輸入信號的作用,使繼電器釋放。繼電器釋放後,反饋電壓消失,繼電器重新吸上。這樣不斷地接通和釋放,使繼電系統的輸出近似地跟蹤輸入信號的變化。繼電器的這種工作狀態稱滑動工作狀態。在滑動工作狀態下,系統具有近似的線性特性。飛行控制中自動駕駛儀的伺服機構大多采用這種原理。

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