控制及控制器的设计与选择

出处：按学科分类—工业技术 北京出版社《现代综合机械设计手册上》第861页（933字）

控制可分为：1．不连续或单动控制，如系统的开关；2．状态选择或设定系统处于几个状态之一；3．在给定范围内选定一个量以确定一个数字化的状态(可以是连续的，也可以是不连续的)；4．在一段时间调整变化趋势的追踪操作(可以是一维、两维和多维的)；5．字符输入。

不同的控制，需要不同的形式(视觉、听觉或其它)、途径(直接感知、经过复显或编码处理)。信息的性质可分为：状态信息(定性)、变化趋势、定量信息、警告性信息(分为危险警告和非常警报)以及指令信息等。对于信息的直接感知途径，设计时应注意相关界面的设计，如需了解产品内部的运行情况，就要设计出便于观察的窗口。复显是把无法或不易观察的运行或外界情况，通过电视传输系统等手段转化为图像显示，编码是最常见的信息显示方式，它是通过较易理解认读的编码(数字、色彩、文字等)显示信息。

控制器的设计步骤：首先，根据控制类型及所需信息以及控制准确度、控制力、空间要求、识别和编码要求等，确定控制器的种类(基本结构)，然后列出各项性能要求，最后选择或设计控制器。常用部分控制器的类型如图3．7－22所示，控制器的类型选择原则见表3．7－4．设计控制器时应考虑的主要因素一般包括：1．所需的控制要素及对产品运行的影响；2．控制精度要求；3．有关安全的紧急操作(如急停键)；4．操作时反应时间的要求；5．操纵过程中如何提供控制反馈信息；6．操纵的阻力、空间范围、速度、频率等；7．操纵者需要的有关控制器的信息(如控制器当前状态，根据显示移动的方向)；8．被控对象及其变化、方位等情况，以及要求的移动速度；9．控制——显示比(控制移动量与显示元素变化量之比)；10．完成控制所需的空间；11．如何识别控制器(编码以文字或图形标识)是否盲操作(不看控制器操作)；12．如何防止误操作；13．对接触面形状、尺寸、表面质量、材料的要求等。

图3．7－22 常用控制器

表3．7－4 控制器类型选择原则