第四節(jié)控制系統(tǒng)的干擾課件

第四節(jié)控制系統(tǒng)的干擾課件目錄contents控制系統(tǒng)干擾概述常見控制系統(tǒng)干擾源控制系統(tǒng)干擾抑制技術(shù)抗干擾設(shè)計原則與案例控制系統(tǒng)干擾對性能的影響控制系統(tǒng)干擾概述01定義控制系統(tǒng)干擾是指在控制系統(tǒng)中對控制性能產(chǎn)生不利影響的外部或內(nèi)部因素。分類根據(jù)干擾的性質(zhì)和來源，可以分為內(nèi)部干擾和外部干擾兩類。內(nèi)部干擾主要來自系統(tǒng)內(nèi)部元件的參數(shù)變化、電源波動等，而外部干擾則來自于環(huán)境因素，如溫度、濕度、壓力、電磁噪聲等。定義與分類干擾來源控制系統(tǒng)中的干擾可能來源于各種因素，如電源波動、機械振動、環(huán)境溫度和濕度的變化等。這些干擾源可能對控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性、精度和可靠性產(chǎn)生負面影響。影響干擾可能導(dǎo)致控制系統(tǒng)輸出不穩(wěn)定、產(chǎn)生誤差甚至失控，從而影響生產(chǎn)過程的安全和產(chǎn)品質(zhì)量。因此，對干擾進行抑制和控制是保證控制系統(tǒng)性能的重要措施。干擾來源與影響通過抑制干擾，可以減小控制系統(tǒng)輸出的誤差，提高控制精度，保證生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性和產(chǎn)品質(zhì)量。保證控制精度有效的干擾抑制可以提高控制系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，減少故障發(fā)生的概率，降低維護成本。提高系統(tǒng)可靠性對干擾進行抑制可以防止控制系統(tǒng)中的設(shè)備過載或超速，從而保護設(shè)備安全，延長設(shè)備使用壽命。保護設(shè)備安全穩(wěn)定的控制系統(tǒng)可以提高生產(chǎn)效率，降低能耗和原材料消耗，從而提高經(jīng)濟效益。提高經(jīng)濟效益干擾抑制的重要性常見控制系統(tǒng)干擾源02電源干擾是控制系統(tǒng)中最常見的干擾之一，主要由于電源波動、電壓突降或浪涌等原因引起?？偨Y(jié)詞電源干擾可能導(dǎo)致控制系統(tǒng)運行不穩(wěn)定，影響測量和控制精度，嚴重時甚至可能損壞系統(tǒng)硬件。為了減小電源干擾的影響，通常采取隔離電源、使用濾波器、穩(wěn)壓器等措施。詳細描述電源干擾信號線干擾主要由于信號線受到電磁場影響，導(dǎo)致信號傳輸過程中出現(xiàn)噪聲或失真?？偨Y(jié)詞為了減小信號線干擾，可以采用屏蔽電纜、雙絞線、差分信號傳輸?shù)燃夹g(shù)手段，同時對信號線進行良好的接地處理。詳細描述信號線干擾接地干擾接地干擾是由于接地不良或接地方式不正確導(dǎo)致的干擾，可能對控制系統(tǒng)產(chǎn)生嚴重影響?？偨Y(jié)詞為了減小接地干擾，需要確保接地系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，采用正確的接地方式，如單點接地、多點接地等。同時，可以采取隔離措施，將不同接地系統(tǒng)進行隔離，以減小相互之間的干擾。詳細描述VS空間輻射干擾主要由于周圍電磁場對控制系統(tǒng)產(chǎn)生的影響，如無線電波、雷電等。詳細描述為了減小空間輻射干擾，可以采取屏蔽措施，如使用金屬外殼對控制系統(tǒng)進行屏蔽，同時對關(guān)鍵部件進行電磁屏蔽處理。此外，合理布線、遠離干擾源等措施也可以減小空間輻射干擾的影響?？偨Y(jié)詞空間輻射干擾控制系統(tǒng)干擾抑制技術(shù)03通過使用隔離變壓器，將干擾源與系統(tǒng)隔離，從而減小電磁干擾對系統(tǒng)的影響。隔離變壓器光電隔離器繼電器隔離利用光電效應(yīng)，將電信號轉(zhuǎn)換為光信號，再通過光導(dǎo)纖維傳輸，實現(xiàn)電信號的隔離。通過使用繼電器將輸入和輸出電路隔離，以減小噪聲和干擾的影響。030201隔離技術(shù)允許低頻信號通過，抑制高頻干擾信號，從而減小電磁干擾對系統(tǒng)的影響。低通濾波器允許高頻信號通過，抑制低頻干擾信號，適用于消除低頻噪聲和工頻干擾。高通濾波器阻止特定頻段的信號通過，常用于消除特定頻率的干擾信號。帶阻濾波器濾波技術(shù)

屏蔽技術(shù)靜電屏蔽利用導(dǎo)電材料將電磁場包圍起來，減小電磁場對系統(tǒng)的影響。磁屏蔽利用高導(dǎo)磁材料將磁場包圍起來，減小磁場對系統(tǒng)的影響。電磁屏蔽利用導(dǎo)電材料將電磁場包圍起來，同時起到靜電屏蔽和磁屏蔽的作用。將設(shè)備的外殼接地，以減小漏電和靜電對人體的影響。安全接地將避雷針、避雷帶等接地，以將雷電引入地下，防止雷電對設(shè)備和人身安全造成危害。防雷接地將設(shè)備的工作電路接地，以減小電磁干擾對設(shè)備的影響。工作接地接地技術(shù)抗干擾設(shè)計原則與案例04切斷傳播途徑采取有效的措施，如屏蔽、濾波、接地等，切斷或削弱電磁干擾的傳播途徑。提高系統(tǒng)抗干擾能力通過選用具有較強抗干擾能力的元件和設(shè)備，以及優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計，提高整個系統(tǒng)的抗干擾能力。抑制干擾源通過合理的設(shè)計，降低或消除干擾源產(chǎn)生的電磁干擾。設(shè)計原則隔離變壓器使用隔離變壓器將強電和弱電隔離，減小共模干擾。電源濾波器在電源線中加入低通濾波器，濾除高頻噪聲。電源線捆扎將電源線捆扎在一起，減少電源線之間的電磁耦合。案例分析一：電源抗干擾設(shè)計使用屏蔽線來減小信號線之間的電磁耦合。屏蔽線采用差分信號傳輸方式，提高信號的抗干擾能力。差分信號傳輸將信號線遠離干擾源，如大電流線路、高頻設(shè)備等。信號線遠離干擾源案例分析二：信號線抗干擾設(shè)計123采用單點接地方式，避免地線環(huán)路產(chǎn)生的電磁干擾。單點接地將系統(tǒng)與大地隔離，減小地電流對系統(tǒng)的影響。浮地根據(jù)實際情況，采用不同的接地方式，如單點接地、多點接地和混合接地等，以提高系統(tǒng)的抗干擾能力?；旌辖拥匕咐治鋈合到y(tǒng)接地抗干擾設(shè)計控制系統(tǒng)干擾對性能的影響05穩(wěn)定性分析干擾可能導(dǎo)致系統(tǒng)偏離穩(wěn)定狀態(tài)，影響系統(tǒng)的正常運行。魯棒性干擾對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響程度取決于系統(tǒng)的魯棒性，即系統(tǒng)在受到干擾時保持穩(wěn)定的能力。響應(yīng)時間干擾可能延長系統(tǒng)的響應(yīng)時間，降低系統(tǒng)的響應(yīng)速度。對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響干擾可能改變系統(tǒng)的動態(tài)性能，如超調(diào)和調(diào)節(jié)時間等。動態(tài)性能干擾可能導(dǎo)致系統(tǒng)跟蹤誤差增大，影響系統(tǒng)的跟蹤性能。跟蹤誤差干擾可能影響系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)特性，如快速性和準確性。動態(tài)響應(yīng)對系統(tǒng)動態(tài)特性的影響03傳感