關(guān)于包裝機自動控制系統(tǒng)的分類

包裝機自動控制系統(tǒng)可以從不同的角度進行分類。

(—) 按輸入量變化規(guī)律分類

所謂恒值就是恒定給定值的簡稱。系統(tǒng)的給定值不變，并且要求系統(tǒng)的輸出量相應(yīng)地保持恒定。包裝過程中有些參數(shù)要求保持在—個正常標準值上不變，這個正常標準值就是給定值。如溫度控制、物料的重量控制、流量控制等就是這樣的系統(tǒng)。

系統(tǒng)的給定值是—個事先確定的時間函數(shù)，按—定規(guī)律變化，系統(tǒng)的任務(wù)是使被控制量以—定的精度按給定規(guī)律變化。一個典型的例子是程序控制機床的控制系統(tǒng)。

隨動控制系統(tǒng)也稱跟蹤控制系統(tǒng)。這類系統(tǒng)的特點是給定值在不斷變化，且變化規(guī)律是未知的。控制系統(tǒng)的目的是使被控參數(shù)快速地、準確地跟隨給定值變化。軍事上的導彈攔截系統(tǒng)是典型的隨動控制系統(tǒng)。隨動控制系統(tǒng)在包裝過程中應(yīng)用也很多，如物料自動稱重系統(tǒng)即可看成是—個隨動控制系統(tǒng)，指示器顯示值嚴格地、及時地跟隨輸入(物料的重量)變化而變化。

(二) 按有無反饋環(huán)節(jié)分類

如果系統(tǒng)的輸出端與輸人端之間沒有反饋回路，輸出量對系統(tǒng)的控制作用無影響，這樣的系統(tǒng)稱為開環(huán)控制系統(tǒng)。如圖所示的電機調(diào)速系統(tǒng)即為開環(huán)控制系統(tǒng)。當給定電壓改變時，電機轉(zhuǎn)速也跟著改變，而轉(zhuǎn)速的變化對控制不起作用。 這種系統(tǒng)經(jīng)受不住負載轉(zhuǎn)矩變化對轉(zhuǎn)速的影響。開環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，不存在穩(wěn)定性的問題。但受干擾影響較大，控制精度取決于各環(huán)節(jié)的精度和干擾的大小，通常較低。由于步進電機采用脈沖電流驅(qū)動，且在—定頻率范圍內(nèi)不會出現(xiàn)丟步現(xiàn)象， 故采用步進電機驅(qū)動的包裝設(shè)備， 大多采用開環(huán)控制。

如下圖所示， 系統(tǒng)的輸出端與輸人端之間存在反饋回路， 輸出量對控制作用有直接影響， 這樣的控制系統(tǒng)稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)。 閉環(huán)的作用就是應(yīng)用反饋來減小偏差，通常閉環(huán)系統(tǒng)控制精度高。 但閉環(huán)系統(tǒng)比開環(huán)系統(tǒng)復雜， 而且存在著穩(wěn)定性問題， 即系統(tǒng)輸出量遠離恒定的給定值或不能跟隨輸人量的變化， 使系統(tǒng)處于不穩(wěn)定的狀態(tài)。因此設(shè)計閉環(huán)系統(tǒng)時要根據(jù)具體要求進行選擇。 閉環(huán)控制系統(tǒng)在包裝過程中得到廣泛的應(yīng)用。

(三) 按系統(tǒng)的反應(yīng)特性分類

系統(tǒng)中的參數(shù)變化都是連續(xù)的， 即系統(tǒng)的信號傳遞和被控制對象的反應(yīng)是不間斷的連續(xù)量或模擬量。 前面提到的溫度控制、 電機調(diào)速系統(tǒng)都屬于連續(xù)控制系統(tǒng)。 按系統(tǒng)的輸出量與輸人量間的關(guān)系， 這類系統(tǒng)又可分為：線性控制系統(tǒng) 系統(tǒng)由線性元件組成， 各個環(huán)節(jié)都可以用線性微分方程來描述，滿足疊加原理， 即幾個擾動或控制作用同時作用于系統(tǒng)時， 其總效果等于各單個作用引起的效果之和。

非線性控制系統(tǒng) 系統(tǒng)中某些環(huán)節(jié)具有非線性性質(zhì)， 如出現(xiàn)飽和、 死區(qū)、 摩擦等。 這樣的系統(tǒng)往往要采用非線性微分方程來描述， 不滿足疊加原理。

采樣控制系統(tǒng) 其特點是將被控制的連續(xù)模擬量通過采樣裝置以—定的頻率采樣， 轉(zhuǎn)換成數(shù)字量送人計算機或數(shù)控裝置， 經(jīng)數(shù)據(jù)處理或運算后， 輸出控制指令， 通過數(shù)模轉(zhuǎn)換成模擬量去控制被控制對象。 采樣頻率往往遠高于對象的變化頻率。開關(guān)控制系統(tǒng) 由開關(guān)元件組成的斷續(xù)工作的控制系統(tǒng)。 由于開關(guān)元件只有 “ 接通” 與 “斷開” 兩種截然不同的狀態(tài)， 不能連續(xù)反映控制信號的變化， 因此系統(tǒng)所能實現(xiàn)的控制必然是斷續(xù)的。 常見的繼電器接觸器控制系統(tǒng)， 可編程序控制器系統(tǒng)等都屬于開關(guān)控制系統(tǒng)。 同樣開關(guān)控制系統(tǒng)有開環(huán)、 閉環(huán)兩種。 開環(huán)的開關(guān)量控制理論基礎(chǔ)是邏輯代數(shù)。

(四) 按生產(chǎn)工藝參數(shù)分類

按被控工藝參數(shù)， 可分為溫度控制系統(tǒng)、 位置控制系統(tǒng)、 流量控制系統(tǒng)、 速度控制系統(tǒng)等。