I. Introducción
El control por retroalimentación, como una de las estrategias de control centrales en la automatización industrial, juega un papel vital en la producción industrial moderna. Su principio básico radica en comparar la señal de salida del objeto controlado con el valor deseado, obtener la señal de error y ajustar la salida del controlador en función de esta señal de error, para lograr el control preciso del objeto controlado. Este artículo profundizará en los principios básicos del control de retroalimentación, incluida su definición, características, proceso de trabajo, tipos y aplicaciones en la automatización industrial.
II. Definición y características del control por retroalimentación.
Definición
El control de retroalimentación se refiere a la comparación de los resultados reales después de completar una determinada acción y tarea, de modo que tenga un impacto en la realización de la siguiente acción y desempeñe un papel en el control. Su principio básico es el proceso de devolver la información de salida del sistema a la entrada, compararla con la información de entrada y utilizar la desviación entre las dos para el control. El control de retroalimentación en realidad consiste en utilizar el pasado para guiar el futuro, de modo que la implementación de las decisiones de planificación y el plan original en sí estén en la dinámica para lograr la coordinación.
Características
(1) Puntualidad:El control de retroalimentación puede planificar las decisiones en la implementación de cada paso del proceso causado por el efecto objetivo, la respuesta oportuna y, en consecuencia, ajustar y modificar el siguiente paso en la implementación del programa.
(2) Dinámico:El control de retroalimentación hace que la implementación de las decisiones del programa y el plan original en sí sean dinámicos para lograr la coordinación, con el fin de adaptarse al entorno externo cambiante y las condiciones internas.
(3) efectos posteriores-:El control de la retroalimentación se basa principalmente en las consecuencias de la retroalimentación y, dado que es difícil de cambiar y reemplazar el plan anterior con un plan nuevo, tomar una nueva decisión para reemplazar la decisión original-toma una cierta cantidad de tiempo.
III. Proceso de control de retroalimentación
El proceso de trabajo del control de retroalimentación incluye principalmente los siguientes pasos:
Establecer el valor deseado:En primer lugar, el valor de salida deseado del objeto controlado debe establecerse como objetivo de control.
Mida la salida real: a través de sensores y otros dispositivos de medición, medición en tiempo real-del valor de salida real del objeto controlado.
Compara el error:Compare el valor de salida real con el valor deseado para obtener la señal de error.
Ajuste la salida del controlador:De acuerdo con el tamaño y la dirección de la señal de error, el controlador calcula la señal de control correspondiente para ajustar la entrada del objeto controlado.
Bucle de retroalimentación:la entrada ajustada actúa sobre el objeto controlado, generando una nueva salida, comparada nuevamente con el valor deseado, formando un circuito de retroalimentación.
IV. Tipos de control de retroalimentación
Según la función de la señal de retroalimentación, el control de retroalimentación se puede dividir en dos tipos de retroalimentación positiva y retroalimentación negativa:
Comentarios positivos:La retroalimentación positiva mejora el insumo neto, es decir, si un cambio aumenta la producción del sistema, entonces la retroalimentación positiva fortalece la tendencia de este aumento. La retroalimentación positiva se utiliza a menudo en aplicaciones donde es necesario aumentar la respuesta del sistema o amplificar la señal.
Comentarios negativos:La retroalimentación negativa reduce la entrada neta, es decir, si un cambio aumenta la salida del sistema, entonces la retroalimentación negativa estabiliza la salida del sistema ajustando la entrada para reducir este aumento. La retroalimentación negativa es el método de retroalimentación más utilizado en el sistema de control porque puede mejorar la estabilidad del sistema y la precisión del control.
V. Aplicación del control por retroalimentación en la automatización industrial.
El control de retroalimentación se usa ampliamente en la automatización industrial, incluidos, entre otros, los siguientes aspectos:
Control de temperatura:En las industrias química y metalúrgica, es necesario controlar con precisión la temperatura de equipos como reactores y hornos de calefacción. La temperatura real se mide mediante sensores de temperatura y se compara con la temperatura establecida, y el controlador ajusta la potencia del equipo de calefacción o refrigeración de acuerdo con la señal de error, logrando así un control preciso de la temperatura.
Control de presión:En la industria del petróleo y el gas, es necesario controlar la presión de las tuberías, tanques de almacenamiento y otros equipos de manera estable. A través del sensor de presión para medir la presión real, y en comparación con la presión establecida, el controlador de acuerdo con la señal de error para ajustar la apertura de la válvula o el flujo de salida de la bomba, para lograr un control estable de la presión.
Control de flujo:En las industrias de tratamiento de agua, farmacéutica y otras, es necesario controlar con precisión el flujo de líquido o gas. A través del sensor de flujo para medir el flujo real, y en comparación con el flujo establecido, el controlador de acuerdo con la señal de error para ajustar la salida de la bomba o válvula, para realizar el control preciso del flujo.
Control de posición:En la fabricación de maquinaria, el montaje automatizado y otras industrias, es necesario controlar con precisión la posición de equipos como brazos robóticos y cintas transportadoras. A través del sensor de posición para medir la posición real, y en comparación con la posición establecida, el controlador de acuerdo con la señal de error para ajustar el par de salida o la velocidad del motor de accionamiento, para realizar el control preciso de la posición.
VI. Resumen
El control de retroalimentación como una de las estrategias de control centrales en la automatización industrial, su principio básico es comparar la señal de salida del objeto controlado con el valor deseado, obtener la señal de error y ajustar la salida del controlador en función de esta señal de error, para lograr el control preciso del objeto controlado. El control de retroalimentación se caracteriza por la puntualidad, la dinámica y los efectos-posteriores, y se ha utilizado ampliamente en la automatización industrial. A través de una comprensión profunda de los principios básicos y los escenarios de aplicación del control de retroalimentación, se puede comprender mejor su papel clave en la automatización industrial y brindar un fuerte apoyo para la realización de una producción automatizada más eficiente y estable.