什麼是自動控制系統？

您好，歡迎閱讀本文，我將在本文中討論迷人的自動控制系統世界。

我將涵蓋一系列主題，包括什麼是自動控制系統、開環系統和閉環系統之間的主要區別以及自動煙霧控制系統的優勢。

最後，我將研究什麼使控制系統稱為自動、半自動或手動，以及為什麼自動控制系統提供手動控制選項。因此，無論您是好奇的學習者還是有抱負的工程師，都請坐下來放鬆一下，讓我們一起進入自動控制系統的迷人世界。

自動控制系統導論

正式定義：

一種控制系統，具有一個或多個自動控制器，這些控制器以閉環方式與一個或多個過程相連。

自動控制系統是許多技術和生物系統中使用的強大工具。

它的主要功能是通過根據受控變量的反饋調整操縱變量來調節受控變量。

借助各種可用的信號傳輸方法，由於需要快速處理大量數據，自動控制系統可用於許多應用中，以執行人類無法執行的操作。

回過頭來解釋一下：

自動控制系統是一種閉環控制系統，無需任何操作員輸入即可運行。

它的主要功能是通過根據受控變量的反饋調整操縱變量來調節受控變量。

它與自動化有關：

https://en.wikipedia.org/wiki/Automation

兩個過程變量

自動控制系統由兩個主要過程變量組成——受控變量和操縱變量。

受控變量是需要調節或保持在特定設定點的參數，而操縱變量是可以調整以達到預期結果的參數。

信號傳輸類型

自動控制系統可以使用各種方法進行信號傳輸。

最常見的一種方式是氣動傳輸，它使用壓縮空氣作為信號傳輸的介質。

另一種方法是電氣或電子信號傳輸，它不僅限於兩個過程變量。

自動控制系統的應用

自動控制系統用於各種應用，包括製造、運輸和能源生產。

它們廣泛用於許多需要快速處理大量數據的技術和生物系統中。

關鍵要點

• 自動控制系統是一種閉環控制系統，無需任何操作員輸入即可運行。
• 它由兩個主要過程變量組成——受控變量和操縱變量。
• 自動控制系統採用多種信號傳輸方式，如氣動傳輸、電氣或電子信號傳輸等。
• 它們廣泛用於許多需要快速處理大量數據的技術和生物系統中。
• 自動控制系統用於各種應用，包括製造、運輸和能源生產。

開環和閉環控制系統

閉環與開環系統：

談到自動控制系統，主要有兩種類型：開環和閉環。

它們之間的主要區別在於閉環系統具有自我校正的能力，而開環系統則沒有。

換句話說，閉環系統也稱為反饋控制系統，而開環系統也稱為非反饋控制。

系統：	描述：
閉環系統	在閉環系統中，所需的輸出取決於它們的輸入。這意味著系統會不斷監控其輸出並進行調整以實現所需的輸出。閉環系統被認為比開環系統更可靠，因為它們可以自我校正，並且廣泛應用於製造、運輸和能源生產等各個行業。
開環系統	另一方面，在開環系統中，所需的輸出不依賴於控制動作。這些系統基於預先確定的輸入進行操作，並且不根據輸出進行任何調整。這使得它們不如閉環系統可靠，並且它們主要用於不需要精確控制的簡單應用。

維護和可靠性：

在維護和可靠性方面，由於結構簡單，開環系統比閉環系統需要更少的維護。

然而，如前所述，閉環系統通常被認為更可靠，因為它們可以自我糾正並適應不斷變化的條件。

自動飛行控制系統

如果您對航空感興趣，您可能聽說過自動飛行控制系統 (AFCS)，這是一個將多個自動駕駛系統組合成一個單元的先進系統。

該系統使用各種組件，如互連的飛行控制計算機、自動駕駛儀、偏航阻尼器和自動升降舵配平控制，以提供安全可靠的飛行操作。

自動飛行控制系統（AFCS）是一種先進的系統，有助於減少飛行員的工作量並提供安全可靠的飛行操作。

該系統將多個自動駕駛系統集成到一個單元中，確保飛機高效、有效地運行。

借助斷開連接等安全功能，飛行員可以在緊急情況下完全控制飛機。

AFCS 是戰略和戰術飛行操作的重要工具。

AFCS 如何運作

AFCS 通過將各種自動駕駛系統集成到一個單元中來工作，這有助於減少飛行員的工作量。

該系統提供了自動推力系統（稱為自動油門）等功能，可以由飛行員指揮或與無線電導航信號耦合。

如果已選擇 VNAV 和 LNAV 導航模式，則飛機可以飛行選定的剖面。

AFCS 的組成部分

AFCS 由兩個互連的飛行控制計算機組成，它們協同工作以提供安全可靠的操作。

該系統還包括一個有助於控制飛機橫滾和俯仰的雙軸自動駕駛儀，兩個控制飛機偏航運動的偏航阻尼器，以及一個有助於調整飛機俯仰的自動升降舵配平控制。

AFCS 還集成了安全功能，例如斷開連接，允許系統自動或手動脫離。

這確保了飛行員在緊急情況下可以完全控制飛機。

AFCS的應用

AFCS 可用於戰略和戰術行動。

它使飛機能夠精確地按照預定的飛行路徑飛行，這對於長途飛行特別有用。

該系統還提供一定程度的安全性，確保飛機高效且有效地運行。

關鍵要點

• 自動飛行控制系統 (AFCS) 將多個自動駕駛系統集成到一個單元中。
• AFCS 使用互連的飛行控制計算機、自動駕駛儀、偏航阻尼器和自動升降舵配平控制來提供安全可靠的飛行操作。
• 該系統包含安全功能，例如斷開連接，允許系統自動或手動脫離。
• AFCS 對於戰略和戰術行動都很有用，它允許飛機精確地按照預定的飛行路徑飛行。

汽車自動氣候控制系統

就汽車舒適性而言，自動氣候控制 (Automatic A/C) 系統是一個很棒的功能。

這是一個方便的功能，無論外部天氣條件如何，都能使駕駛更加舒適。

以下是您需要了解的有關此空調系統的信息。

保持所需的室內溫度

使用自動空調，您可以手動預設車內溫度，系統會自動保持。

這意味著您無需在駕駛時擺弄空調控制裝置，讓您可以專注於前方的道路。

質量控制傳感器

自動空調使用傳感器測量機艙空氣質量，包括溫度、濕度和氣壓。

有了這些信息，系統可以調節溫度和風扇速度，使車內空氣質量保持在舒適的水平。

雙區和三區自動氣候控制

一些配備自動空調的車輛配備雙區或三區氣候控制。

雙區允許汽車的兩個獨立部分自動保持不同的首選溫度，而三區允許三個獨立的部分這樣做。

這確保車內的每個人都感到舒適，無論他們的溫度偏好如何。

射線照相自動曝光率控制系統

簡而言之，AEC 系統有助於確保射線照相檢查期間使用的輻射量受到控制並保持一致。

AEC 系統有助於確保一致的輻射曝光並生成高質量圖像，同時降低過度曝光和劑量蠕變的風險。

了解 AEC 系統的工作原理及其優勢有助於提高射線照相檢查和患者護理的質量。

AEC 系統如何工作

AEC 系統通過在射線照相檢查期間自動調整 X 光機的千伏 (kV) 和毫安 (mA) 來工作。

該系統設計為在檢測到預設量的輻射後終止曝光，確保生成的圖像具有一致的光密度和信噪比，而不管大小和密度等患者因素如何。

這有助於確保生成的射線照片具有高質量和診斷價值。

不同的 AEC 系統

有不同類型的 AEC 系統，每一種都根據製造商的設計目標工作。

一些系統調整曝光時間或管電流，而其他系統調整 kV 或 mA。

重要的是要注意，存在一些實際限制，超過這些限制 AEC 系統將無法發揮最佳性能。

例如，熒光成像系統通常限於 100 mGy/min 的最大熒光曝光率。

使用 AEC 系統的好處

在射線照相中使用 AEC 系統有很多好處，包括：

• 一致的輻射暴露：AEC 系統有助於確保在射線照相檢查期間使用的輻射量是一致的，這有助於降低過度暴露的風險。
• 圖像質量：無論大小和密度等患者因素如何，AEC 系統都有助於生成具有診斷價值的高質量圖像。
• 減少劑量蠕變：AEC 系統有助於降低劑量蠕變的風險，這種風險可能在技術人員無意中使患者暴露於過多輻射時發生。

自動排煙系統的優點

在消防安全方面，必須採取措施在發生火災時確保人員安全。

其中一種方法是通過自動煙霧控制系統。

自動排煙系統的優點

1. 自動煙霧控制系統的主要優點是它有助於限製菸霧的擴散，即使居住者不在或睡著了。這有助於保持出口路線暢通，並保持建築物出口路徑的穩定性。
2. 該系統可以由一個或多個火災探測設備啟動，例如灑水器水流、煙霧探測器和熱探測器。這確保了對情況的快速反應。
3. 自動煙霧控制系統可以使用自然通風或機械排煙將煙霧排出建築物。

實施自動煙霧控制系統

在實施自動煙霧控制系統時，需要牢記一些事項。

• 該系統應由合格的消防專業人員設計和安裝。這可確保系統已正確安裝和測試。
• 定期維護和測試系統非常重要，以確保它在發生火災時能夠正常運行。
• 您還應該確保建築物的居住者熟悉該系統並知道在發生火災時該怎麼做。

總的來說，自動煙霧控制系統可以在發生火災時提供重要的安全保障。

通過限製菸霧的擴散，它有助於保持出口路線暢通，並保持建築物出口路徑的穩固性。

如果安裝和維護得當，自動煙霧控制系統可以讓建築住戶和業主等人安心。

是什麼讓控制系統稱為自動、半自動和手動控制？

說到控制系統，主要有三種類型：自動、半自動和手動。

雖然每個系統都有自己的優點和缺點，但自動和半自動系統通常被認為比手動系統更可靠、準確和高效。

通過選擇正確類型的控制系統，您可以確保您的過程保持在要求的限制範圍內，最大限度地降低錯誤風險並提高系統的整體效率。

自動控制系統：

自動控制系統是調節系統所控制的過程值的閉環系統。

這種類型的系統被認為是自運行的，因為它可以在沒有外部努力的情況下調整和糾正錯誤。

自動控制系統的主要優點之一是它們的可靠性、效率和準確性。

通過使用恆溫器調節過程值，自動控制系統可確保系統保持在預設範圍內，從而最大限度地降低出錯風險並提高系統的整體效率。

半自動控制系統：

半自動控制系統通常由計算機控制器協調，該控制器在工人應該執行某個步驟時向他們發送消息。

雖然這種類型的系統需要外部努力來調整和糾正錯誤，但它仍然比手動類型系統更可靠和準確。

半自動控制系統用於需要高精度但無法完全自動化過程的情況。

手動控制系統：

手動控制系統是開環控制系統，需要外部努力來調整和糾正錯誤。

與自動或半自動系統不同，手動控制系統的可靠性、準確性和效率較低。

這種類型的系統通常在過程簡單或自動化成本過高時使用。

在手動控制系統中，操作員必須監控系統並手動進行調整以確保系統保持在要求的限制範圍內。

自動控制系統中的手動控制選項

自動控制系統廣泛用於調節和監控各個行業的過程。

但是，重要的是要有一個手動控制選項，以確保系統正常運行並在系統出現故障時提供備份。

手動控制是維持系統性能和準確性的重要組成部分。

通過使用手動控制，個人可以確保最佳的系統性能和所採取的每項行動的可追溯性。

手動控制的好處：

手動控制有幾個好處，包括：

• 準確性驗證：個人可以執行手動控制來檢查測量的準確性並比較值以確保系統正常運行。
• 調整和校正：手動控制允許個人計算校正和調整操縱變量以保持最佳系統性能。
• 可追溯性：手動控制提供對所採取的每項操作的可追溯性，這是簡單的手動硬接線系統無法實現的。

手動控制的類型：

手動控制有兩種類型：傳統手動控制和依賴 IT 的手動控制。

• 傳統的手動控制：這些控制由系統外部的個人執行，可用於檢查測量的準確性、比較值、計算校正和調整操縱變量。
• 依賴 IT 的手動控制：這些控制需要一定程度的系統參與。

示例包括讓流程所有者進行手動控制以確保一致的操作並避免異常，以及自動化但具有能夠快速檢測錯誤的好處的應用程序控制。

電力系統中的自動發電控制

自動發電控制 (AGC) 是發電廠中用於管理負載波動和維持系統所需頻率的關鍵系統。

自動發電控制（AGC）是確保電力系統穩定可靠的關鍵系統。

通過持續監控發電機的功率輸出並調整它們以滿足負載要求，AGC 有助於維持可接受的頻率、調節聯絡線功率流並控制旋轉備用。

AGC 是一個複雜的系統，需要負載頻率控制系統和電站控制系統之間的仔細協調。

什麼是自動發電控制 (AGC)？

AGC 是一種自動化系統，可根據負載變化調整多台發電機的功率輸出。

該系統確保發電機的功率輸出與負載要求相匹配，從而保持系統頻率穩定。

能源控制中心 (ECC) 通常實施 AGC 系統，監控發電和負載是否平衡。

AGC 旨在因負載和可變資源的波動而在正常運行期間維持可接受的頻率，並且它還用作對系統突發事件（例如發電機意外損失）的早期響應。

自動發電控制 (AGC) 的目標

AG C 的三個主要目標是：

• 保持頻率：電力系統的頻率必須保持在可接受的範圍內。

與所需頻率的偏差可能會對設備造成重大損壞，並可能導致系統故障。

• 調節聯絡線電力流動：聯絡線連接電力系統的不同區域並促進電力傳輸。

AGC 用於確保這些聯絡線上的功率流保持在預定限制內，防止過載和停電。

• 控制旋轉備用：旋轉備用是指系統可用於滿足突然增加的需求的發電容量。

AGC 管理此儲備以確保它在需要時可用，並且在需求低的時期不會被浪費。

自動發電控制 (AGC) 如何工作？

AGC 持續監控發電機的功率輸出並將其與系統中的功率需求進行比較。

如果不匹配，AGC 系統會調整髮電機的功率輸出以匹配負載要求。

AGC 從負載頻率控制系統接收有關電力需求的信息，並從電站控制系統接收有關發電機輸出的信息。

這兩個系統協同工作，以確保電力系統保持穩定和安全。

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