食品包裝機(jī)械包裝機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)可以從不同的角度進(jìn)行分類。
(—) 按輸入量變化規(guī)律分類
1.恒值控制系統(tǒng)
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(gè)正常標(biāo)準(zhǔn)值上不變，這個(gè)正常標(biāo)準(zhǔn)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)。
2.程序控制系統(tǒng)
系統(tǒng)的給定值是—個(gè)事先確定的時(shí)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(gè)典型的例子是程序控制機(jī)床的控制系統(tǒng)。
3.隨動(dòng)控制系統(tǒng)
隨動(dòng)控制系統(tǒng)也稱跟蹤控制系統(tǒng)。這類系統(tǒng)的特點(diǎn)是給定值在不斷變化，且變化規(guī)律是未知的?？刂葡到y(tǒng)的目的是使被控參數(shù)快速地、準(zhǔn)確地跟隨給定值變化。軍事上的導(dǎo)彈攔截系統(tǒng)是典型的隨動(dòng)控制系統(tǒng)。隨動(dòng)控制系統(tǒng)在包裝過程中應(yīng)用也很多，如物料自動(dòng)稱重系統(tǒng)即可看成是—個(gè)隨動(dòng)控制系統(tǒng)，指示器顯示值嚴(yán)格地、及時(shí)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
1.開環(huán)控制系統(tǒng)
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(jī)調(diào)速系統(tǒng)即為開環(huán)控制系統(tǒng)。當(dāng)給定電壓改變時(shí)，電機(jī)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(fù)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(jìn)電機(jī)采用脈沖電流驅(qū)動(dòng)，且在—定頻率范圍內(nèi)不會出現(xiàn)丟步現(xiàn)象， 故采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的包裝設(shè)備， 大多采用開環(huán)控制。
2.閉環(huán)控制系統(tǒng)
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(fù)雜， 而且存在著穩(wěn)定性問題， 即系統(tǒng)輸出量遠(yuǎn)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(jì)閉環(huán)系統(tǒng)時(shí)要根據(jù)具體要求進(jìn)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
1.連續(xù)控制系統(tǒng)
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(jī)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：
(1) 線性控制系統(tǒng) 系統(tǒng)由線性元件組成， 各個(gè)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(gè)擾動(dòng)或控制作用同時(shí)作用于系統(tǒng)時(shí)， 其總效果等于各單個(gè)作用引起的效果之和。
(2) 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。
2.斷續(xù)控制系統(tǒng)
斷續(xù)控制系統(tǒng)也稱離散控制系統(tǒng)， 系統(tǒng)內(nèi)部信號是斷續(xù)量， 其中又可分為：
(1) 采樣控制系統(tǒng) 其特點(diǎn)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(jì)算機(jī)或數(shù)控裝置， 經(jīng)數(shù)據(jù)處理或運(yùn)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(yuǎn)高于對象的變化頻率。
(2) 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(shí)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。
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