控制系統是由“控制主體”、“控制客體”、“控制媒體”組成的具有自身目標和功能的管理系統??刂葡到y意味著通過它可以按照所希望的方式保持和改變機器、機構或其他設備內任何感興趣或可變的量。為了實現自動控制的基本任務,必須對系統在控制過程中表現出來的行為提出要求;對控制系統的基本要求,通常是通過系統對特定輸入信號的響應來滿足的。
本教程操作環境:windows7系統、Dell G3電腦。
控制系統是指由控制主體
、控制客體
和控制媒體
組成的具有自身目標和功能的管理系統。
控制系統意味著通過它可以按照所希望的方式保持和改變機器、機構或其他設備內任何感興趣或可變的量??刂葡到y同時是為了使被控制對象達到預定的理想狀態而實施的??刂葡到y使被控制對象趨于某種需要的穩定狀態。
例如,假設有一個汽車的驅動系統,汽車的速度是其加速器位置的函數。通過控制加速器踏板的壓力可以保持所希望的速度(或可以達到所希望的速度變化)。這個汽車驅動系統(加速器、汽化器和發動機車輛)便組成一個控制系統。
分類
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按照有無反饋分類
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無反饋稱為開環控制系統(open-loop control system),這種系統的輸入直接供給控制器,并通過控制器對受控對象產生控制作用。其主要優點是結構簡單、價格便宜、容易維修;缺點是精度低,容易受環境變化(例如電源波動、溫度變化等)的干擾。
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有反饋稱為閉環控制系統(closed-loop control system),輸入與反饋信號比較后的差值(即偏差信號)加給控制器,然后再調節受控對象的輸出,從而形成閉環控制回路。所以,閉環系統又稱為反饋控制系統,這種反饋稱為負反饋。與開環系統相比,閉環系統具有突出的優點,包括精度高、動態性能好、抗干擾能力強等。它的缺點是結構比較復雜,價格比較貴,對維修人員要求較高。
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根據采用的信號處理技術不同分類
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模擬控制系統,采用模擬技術處理信號的控制系統稱為模擬控制系統。
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數字控制系統,采用數字技術處理信號的控制系統稱為數字控制系統。
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根據輸入量是否恒定分類
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輸入量是恒定的,這種控制系統我們一般稱之為恒值控制系統,如恒速電機、恒溫熱爐等。
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輸出量隨著輸入量的變化而變化,這種控制系統稱為隨動系統。例如導彈自動瞄準系統等。
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性能要求
為了實現自動控制的基本任務,必須對系統在控制過程中表現出來的行為提出要求。對控制系統的基本要求,通常是通過系統對特定輸入信號的響應來滿足的。例如,用單位階躍信號的過渡過程及穩態的一些特征值來表示。在確保穩定性的前提下,要求系 統的動態性能和穩態性能好,即:
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動態過程平穩(穩定性);
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響應動作要快(快速性);
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跟蹤值要準確(準確性)。