负反馈是指控制系统的输出量信息与参考输入量信息进行比较,系统利用偏差量进行自身调节的结果,是使自动控制系统按照给定的参考输入变化。因此负反馈在自动控制系统中具有控制生产设备或工艺过程稳定运行的重要作用。在没有人直接参与的情况下,利用控制装置使整个生产过程或工作机械自动地按预选规定的规律运行,达到要求的指标;或使它的某些物理量按预定的要求变化。
基本介绍
- 中文名:负反馈控制系统
- 外文名: negative feedback control system
- 分类:计算机 自动化
- 原理:负反馈
- 别称:自动调节系统
- 相关:自动化控制系统
原理
在自动化控制系统中,绝大多数都是用负反馈,只有用负反馈所形成的闭环迴路才能起到调节作用,如果用正反馈,会将变数的採集信号越来越偏离设定值,只有用负反馈才能控制现场採集的变数值越来越贴近于设定值。负反馈控制系统是基于负反馈原理建立的自动控制系统。所谓负反馈原理,就是根据系统输出变化的信息来进行控制,即通过比较系统行为(输出)与期望行为之间的偏差,并消除偏差以获得预期的系统性能。在负反馈控制系统中,既存在由输入到输出的信号前向通路,也包含从输出端到输入端的信号反馈通路,两者组成一个闭合的迴路。因此,负反馈控制系统又称为闭环控制系统。负反馈控制是自动控制的主要形式。在工程上常把在运行中使输出量和期望值保持一致的负反馈控制系统称为自动调节系统,而把用来精确地跟随或复现某种过程的反馈控制系统称为伺服系统或随动系统。
特点
输出稳定;技术比较複杂,对于输出需要取样;需要相应的感测器作为取样器材;对于设计和维护人员具有更高要求。
套用
改造工程中的负反馈控制系统
针对传统起重机调速技术,导入负反馈控制系统的途径可以分为以下三种:
1、转子串电阻调速。绕线式异步电动机转子串入附加电阻,使电动机的转差率加大,电动机在较低的转速下运行,串入的电阻越大,电动机的转速越低。此方法设备简单,控制方便,但转差功率以发热的形式消耗在电阻上,机械特性较软。
2、定子调压调速。电机转矩与定子电压的平方成正比,改变定子电压可以改变电动机的转矩,从而实现速度控制。其优点是方法简单,调速平滑,当採用闭环控制时还能达到理想的精度;缺点是调速範围窄,电动机转子损耗比较大。
3、串级调速。在绕线式电动机转子迴路中串入可调节的附加电势来改变电动机的转差,以达到调速的目的。该方法简单方便,但调速是有级的,不平滑,调速效率较高,功率因数较低,电气制动不够理想。
脉冲雷射能量负反馈控制系统
雷射作为一种特殊光源,主要具有高亮度、高方向性、高相干性和高单色性等特点,已在实际生产中发挥了越来越重要的作用。所以对雷射的能量稳定性及抵抗实际温度差的能力要求越来越高,脉冲雷射器的脉冲能量的稳定性很难达到3%,这限制了其在一些精细加工领域的套用,如精密切割、精密焊接等领域的套用。而且脉冲雷射器的氙灯属于耗材,整体雷射器寿命短、后期成本高等缺点也限制了其进一步发展。利用雷射能量实时检测及负反馈系统,检测每个脉冲的能量,并且实时反馈补偿,使得能量稳定性控制在3%。增加了雷射器抗温度及其他因素的干扰能力。