控制器
控制器范文第1篇
我赶忙跑道R博士家。当我说明来意，他爽快的从墙壁上取下“时间控制器”交给了我。临走前，他再三叮嘱我：“记住，千万不能调到18世纪以前，要按说明书上的要求去操作，还有……”我哪有心思听他唠叨，没有等他说完，就一溜烟似的跑了。
回到家，我小心翼翼的取出“时间控制器”，只见它的上面有：世纪、年、月、时、分、秒七个按钮，旁边还有0～9十个数字按钮，中间还有一个确定按钮。
我先把时间调到今天下午6时，津津有味地看了一场《蝙蝠侠》，真过瘾哪！以后，我每天写完作业，都可以看到我喜欢的动画片了。哇噻，那可真是太棒了！
控制器范文第2篇
1、运算器和控制器合称为中央处理单元。
2、计算机五大部件为控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备。控制器、运算器、存储器构成了CPU(中央处理器或微处理器)。其中,控制器和运算器是计算机的核心。输入和输出设备又称为I/O设备,都属于计算机的外部设备。
（来源：文章屋网 ）
控制器范文第3篇
社会的快速发展使得工业自动化也有了较大的改善，但也出现了不少的问题，例如同步控制中电网电压波动的变化，负载出现变化，温度上的变化和频率变化等都会导致生产无法继续。由于同步控制对于企业的重要性，我们需要通过一些科学的方式来解决当前问题，而使用主从控制使得同步控制做出最理想的效果就是目前最好的解决方案之一。
1 变频器
在20世纪60年代大功率晶体管的问世与集成电路的发展，使得变频器出现，极大地解决了工业生产上设备损耗的问题。在工业生产等设备中使用的异步电动机其恒转矩和恒定功率的无级变速均可以通过变频器实现自动控制，且节能效果明显，所以其应用范围也越来越广泛，本文主要探讨了变频器在工业生产中的应用。
变频器主要通过减少电机速度的方式以节省能源，并且能够通过降低电路电压来使得供电网络避免出现因电压波动较大而使一些敏感设备发生故障或工作异常。在零频零压时变频器也可以逐步启动，这样最大程度地消除了电压的下降。其应用范围广，性能稳定，节约能源并且具有成本效益。
变频器的其他作用：
(1)通过减少对电网冲击的方式来帮助峰谷差值不会过大;
(2)在用户控制下使得加速功能控制更加简便平滑;
(3)可以使电机与设备的停止方式更加安全，从而延长整个系统的使用寿命;
(4)通过降低电机启动电流的方式延长电机的使用寿命;
(5)减少机械结构的磨损提高稳定性降低成本;
(6)可以提供更加可靠的可变频率与电流;
(7)减少各类设备损耗加强功率;
(8)自身拥有多重保护，且能够极大限度地保障设备;
(9)自身功能齐全，能够很好的配合控制其他仪器的使用，从而节省用户的时间。
社会的发展促进了工业的进步，现在的生产也越来越依靠日渐先进的各类自动化技术，各企业在实现自动化生产以提高效率的同时，却也面对着许许多多的问题，例如电机在同步控制下出现的电压波动、负载失衡、温度突然变化等这些问题都会导致设备出现故障，从而使得生产无法继续。因此我们需要用更加先进的方法来使得各个设备之间能够更加协调地运转，降低因各种问题而导致的财产损失，因此我们可以通过同步控制的方式来降低各类风险的发生，而目前的最好的解决方案之一就是使用主从控制让同步控制做出最理想的效果。而主从控制下的同步控制相对复杂且艰难，因此需要应用变频器。
2 同步运行方案的选择
在工业中一般使用高功率或多个相对小功率的电动机来驱动设备或生产线，其中在运动的运动部件是彼此不同速度，扭矩等都有着合作与协调关系，所以就需要对电机的运转速度进行控制，这也就是我们常说的电机同步运行问题。考虑到在实际的工业生产中，电机同步运行是一个操作复杂，而且各项运行指标都相对严格的操作方式。所以就需要依靠比较精准的同步运行技术来减少人力物力，降低资源浪费。一般来说我们可以依靠下面3种方式控制系统的同步运行。
2.1 单台大功率电机
我们可以通过使用高功率电机搭配及相应功率的变频器来完成较高功率的负载。其单个的高功率电机相比较多电机，拥有着更好的同步性能。但也正是因为该组合方式有着单一性，所以一旦任一设备发生故障均会导致整个系统的瘫痪，而且一旦发生故障，整个系统就需要相当长的时间来进行维修工作才能恢复正常运行。
2.2 群拖
群拖就是依靠单台变频器和多台电机的共同作用来达到同步运行的目的。在实际的操作工程中，可以将各台电机接在变频器的输出端，这样各台电机的驱动电压的幅值和频率相同。如果这些电机的规格等指标也相同，那么各台电机的运行状态将基本相同，当负载基本相同时，实际的转速也基本相同。
控制矢量和直接控制转矩的模式无法使用群拖，因此，它们只能用恒定频率控制模式。然而，该方法通常适用于进行速度要求不高的场合，因为恒定频率对于稳态和动态性能的控制较为薄弱，且在低速时其负载能力较弱。所以实际上机械特性曲线和负载力矩才是决定实际转速的根本，各个电机也只是在理想空载下能够保持转速一致。由于群拖方式下无法完全同步各个电机的速度等，所以群拖的控制方式适合于同步性要求较低的场合。
2.3 主从控制
主从的控制，以数个单独的变频器分别设计在多电机系统中，通过控制矢量和直接控制转矩的方法来控制能力扭矩。使用这种办法能够建立同步运行机制，使得载荷分布之间的关系更加合理化，使得电机的输出转矩能力能够得到充分发挥。其中，冶金、造纸等行业对电气控制系统有着较为严格的要求，在电气控制上要求各部分驱动电机转矩或转速严格同步，如果出现问题，那么将会引起严重的产品质量问题，甚至严重影响该产品的生产，因此各企业开始通过主从控制来保证其同步控制。目前常用的主从控制链接方式有两种：
(1)通过齿轮、链条等将主、从电机轴紧密相连时，可以通过控制电机的驱动转矩来保证负载转矩能够平均分布在各单元驱动器之间。这样的机械结构就在原理上实现了系统速度的同步性，并将系统负荷均匀分配给各台电机，以防止扭矩分配的失衡和顶牛的现象发生。
(2)当通过采用柔性链接的方式将主、从电机轴链接时，应该控制从机的速度。但是，此种情况下机械结构已经无法保证系统同步运行。这个时候对于实现电机的同步转速，最好的方式就是控制电机的速度。但是也应该注意到，除了对电机的运转速度进行控制外，还需要依靠转矩的下垂特性，才能实现各台电机对负载转矩的平均分担，这样才能够正确解决问题。
3 应用主从案例分析
某集团的皮带运输机保证负载分配平衡的方式是通过采用两台大功率电机主从连接来达到的。该厂利用主机进行转速控制，而从机根据应用场合等方面存在的差异可以细分为跟随主句转矩控制和跟随主机转速控制。电机和变频器的参数如下：
电机参数：额定电压660V;额定电流720.9A;额定功率710kW;额定转速1448r/min;额定频率50Hz。
变频器参数：2xACS800-07-1700-7。
3.1 跟随主机转矩的从机控制方式
当两台电机采用减速机进行同轴联结，利用ABB传动调控软件drive-window可以监测到主机和从机的转矩、转速、电流等信息。如果设定主机的转速为1480r/min，那么利用drive-window实测的主机和从机的转矩均为其额定值的37%左右，输出电流也同为320A左右。而考虑到主机从机采用的是刚性连接方式，所以主机和从机的转矩也能够保持同步，均为1480r/min。
3.2 跟随主机转速的从机控制方式
当两台电机采用皮带机进行同轴联结，利用ABB传动调控软件drive-window可以监测主机和从机的转矩、转速、电流等信息。如果设定主机的转速为 200r/min。由于从机采用转速控制，所以其转速与主机转速保持一致，同样为200r/min。但是考虑到该系统采用柔性连接方式连接，所以主机和从机所能承担的负荷扭矩略有差别，基本维持在额定扭矩的28%附近。但是两台电机所能输出的功率却大致相同。
结论
随着社会发展，将来还有着更多问题需要解决，在本文的实例分析中我们可以得到结论，变频器在工业应用中，利用主从控制方式实现电机的同步操作，相对于其他操作方式而言比较友好。这样不仅可以使得多台拥有机械结构的电机能够同步运行，而且将负载进行了平均分配。这样降低了因为设备不同步，负载分布不均而发生故障的几率，直接保证了工业生产的正常和高效。
控制器范文第4篇
关键词：Smith预估器；PID控制；厚度控制系统
1 概述
冷连轧机的薄板、带钢产品具有表面技术指标好、尺寸精度高和良好的机械、工艺性等优点，被广泛应用于宇航技术、制造业、食品包装、家用电器、化工、轻工、仪表以及民用小金属等国民经济各个部门。伴随各个行业的迅猛发展，对板材产品的尺寸精度提出了更高的要求，尺寸精度要求到毫米、微米级，而厚度偏差仅为几个微米[1]，因此，提高冷连轧机的薄板、带钢产品的尺寸精度指标是一个重要的方向课题。
生产实际中，轧机系统测厚仪的测试位置与运行的轧机有一定的位置距离，由此给厚度控制系统带来纯滞后环节，而对于纯滞后环节，传统的PID反馈控制系统无法通过反馈回路及时反馈，所以不能取得很好的控制调节效果。在目前常用的纯延迟补偿方法中，Smith预测器补偿效果较好，将其应用于轧机薄板自动控制系统中，可改善延迟系统的控制指标[2]。
2 Smith预估器和PID控制器
2.1 内模控制设计的Smith预估器
对开环控制来说，只要提高控制器C（s）和对象G（s）的精度，则输出的精度就可以保证。但是它的缺欠是对于调节对象发生变化或有扰动加入时无能为力。而具有反馈的闭环系统，它虽然能把控制对象的变化和干扰的影响送回到系统的输入端进行调节，从而提高控制精度，但是也存在问题，由于反馈信号取自系统的输出量，反馈信号=不可测干扰+其他因素，不可测干扰与其他因素混在一起，无法分辨，甚至还有可能被其他量淹没掉而得不到及时补偿，从而影响调节效果。那么，如果我们将其变换成等效的内模控制设计，见图1，在具有内模控制的系统中，反馈量已由原来的输出量反馈变为扰动量反馈，这样就能及时补偿扰动的影响。
当模型Gm与对象G失配时，在反馈信息中，包含有扰动量+模型失配信息，这样有利于提高系统的抗干扰效果，增强系统的鲁棒性能。同时控制器的设计也降低了难度。当模型匹配（Gm=G）时，图1的闭环系统等效于开环系统，可以按照开环的方法设计，简单、实现容易。可见，内模设计方法同时兼具开环和闭环的优点，设计简单可行，最终获得较为理想的动态指标。同时鲁棒性作为设计目标，兼顾系统调节控制功能，不失为一种有效的设计方法[3]。
厚度闭环系统采用基于内模控制结构上建立起的Smith预估器，如图2所示。图2中把预估器中不包含纯滞后部分同控制器C结合起来。
其中，C（s）-控制器，G（s）-实际控制对象，Gm（s）-模型，Gm0（s）-模型中不含纯滞后的部分，Gf（s）-反馈回路的动态环节。
在厚度系统中反馈环节的测厚仪是一阶小惯性环节，所以，本设计采用的Smith预估器的结构比普通的Smith预估器结构加入一个Gf（s）动态环节，Gf（s）=1/（Ths+1），Th是测厚仪及数据处理的滞后时间，取Th=0.05s。
2.2 等效条件下的Smith预估器与PID控制器
以传统的观点看，Smith预估器与PID控制器是两种不同的控制器，Smith预估器优越于PID控制器的是它能应用于大纯滞后对象的调节。但是，二者在给定的条件下是等效的，如图3所示的反馈控制回路。
其中，K（s）-控制器，G（s）-控制对象，将轧机辊缝环节等效成二价最佳系统，代入相关数据得：
K（s）的结构是不完全微分PID控制器，控制器中τmp是对应于Smith预估模型中的滞后时间，λ是可调系数。
3 Smith预估器和PID控制器仿真分析
轧制过程中，滞后时间τp是变化的。用Simulink仿真实现[4]：
3.1 理想状态下的仿真分析
厚度闭环系统中的滞后时间τp是一个大范围变化的变量，厚度闭环系统限定：当轧制速度较低时不投入闭环控制，低速限定速度：V0=0.4m/s，最高轧制速度：Vm=10m/s，根据τp=L/V可得：τp=0.16～4s。
从图4、5看出，理想状态下Smith预估器比较PID控制器的阶跃响应，有较小的超调量，较短的调节时间，反映了较好的动态指标。
3.2 模型失配状态的仿真分析
采用Smith预估器这种结构，主要缺点就是很难构造出精确的数学模型，虽然，我们可以实测轧制速度而求出滞后时间，再动态跟踪修正模型中的滞后时间参数，但由于从测速到修正模型中的参数的过程需要一定的时间，所以，相对于测厚仪位置带来的纯滞后，模型中滞后时间同实际的滞后时间之间还存在一个滞后误差。
当模型失配时，τp=0.16+0.1=0.26s，λ=0.3时，采用Smith预估器和系统的PID控制器时，系统的阶跃响应见图6所示。采用PID控制器时，调节时间为2秒，超调量为16%；而采用Smith预估器时，调节时间为1.5秒，超调量为14%。当τp=4s，λ=1时，Smith预估器和PID控制器的系统阶跃响应如图7所示。
从图6、7比较看出，模型失配状态下，Smith预估器比较PID控制器的阶跃响应，有较小的超调量，较短的调节时间，同样反映了较好的动态指标。
4 结束语
针对厚度闭环反馈控制系统中的时间滞后问题，设计Smith预估器来补偿实测滞后影响带来的系统误差。设计系统的Smith预估器，并将位置内环的闭环传递函数等效为典型的二阶环节系统。从仿真数据波形可以看出，Smith预估器控制器比传统PID控制器动态指标好。
参考文献
[1]王雨佳，王洪瑞.AGC技术评述[J].一重技术，2002（3）：32-34.
[2]彭天乾.微米级冷轧带钢厚度控制系统[J].冶金自动化，1996（6）：1-5.
控制器范文第5篇
今天，我从学校兴冲冲地回到家。因为我又可以看我喜欢的动画片了。可是到家一看钟，我便垂头丧气了。已经五点零七了，而动画片播出的时间是四点三十到五点。唉，好不容易盼到今天，怎么又看不成了！我生气地走进房间，气愤地说：“要是有一个控制时间的机器就好了！”然而，正是因为我的这句自言自语，才引发了我的一个奇思妙想，进而使当代的科技向前迈进了一大步。
说完这句话，我又自己问自己：“世界上还没有这样的东西，怎么办呢？”想着想着，我一拍脑袋，“对呀，我可以自己发明啊！这么好的事情，我何乐而不为呢！就这么定了！”说着，我向一个放了许多被我玩坏了的玩具和工具的房间走去。
不一会儿，我从里面走了出来，手里拎着一个工具箱，一个计算器数字键上脱落下来的软皮和显示屏，海又一个玩具飞机的遥控器。
然后，我又坐在了凳子上，开始认认真真地工作：我先把遥控器拆开，在把里面的零件全部拿出来，只留下电线和电路板，再把零到九这十个数字的软皮钉在遥控器的下角，然后把显示屏装在中间，每两厘米割一块，中间隔一厘米再装一个，一共装七个。再在遥控器的正面切割出和显示屏按钮一样大小的七个小洞，后面还分别写上“世纪”、“年”、“月”、“日”、“时”、“分”、“秒”，最后输入想返回或达到的某个具体时间，就大功告成了！紧接着，我试了一下，效果还真不错——我又可以看动画片了！
正当我美滋滋地看着动画片的时候，突然一声响雷惊得我睁开了眼睛。咦？我怎么睡在床上？原来刚才的一切都是梦呀！但我相信，只要我们敢于追梦，我们的梦想就一定能成真！
