控制系统是由“控制主体”、“控制客体”、“控制媒体”组成的具有自身目标和功能的管理系统。控制系统意味着通过它可以按照所希望的方式保持和改变机器、机构或其他设备内任何感兴趣或可变的量。为了实现自动控制的基本任务,必须对系统在控制过程中表现出来的行为提出要求;对控制系统的基本要求,通常是通过系统对特定输入信号的响应来满足的。
本教程操作环境:windows7系统、Dell G3电脑。
控制系统是指由控制主体
、控制客体
和控制媒体
组成的具有自身目标和功能的管理系统。
控制系统意味着通过它可以按照所希望的方式保持和改变机器、机构或其他设备内任何感兴趣或可变的量。控制系统同时是为了使被控制对象达到预定的理想状态而实施的。控制系统使被控制对象趋于某种需要的稳定状态。
例如,假设有一个汽车的驱动系统,汽车的速度是其加速器位置的函数。通过控制加速器踏板的压力可以保持所希望的速度(或可以达到所希望的速度变化)。这个汽车驱动系统(加速器、汽化器和发动机车辆)便组成一个控制系统。
分类
按照有无反馈分类
无反馈称为开环控制系统(open-loop control system),这种系统的输入直接供给控制器,并通过控制器对受控对象产生控制作用。其主要优点是结构简单、价格便宜、容易维修;缺点是精度低,容易受环境变化(例如电源波动、温度变化等)的干扰。
有反馈称为闭环控制系统(closed-loop control system),输入与反馈信号比较后的差值(即偏差信号)加给控制器,然后再调节受控对象的输出,从而形成闭环控制回路。所以,闭环系统又称为反馈控制系统,这种反馈称为负反馈。与开环系统相比,闭环系统具有突出的优点,包括精度高、动态性能好、抗干扰能力强等。它的缺点是结构比较复杂,价格比较贵,对维修人员要求较高。
根据采用的信号处理技术不同分类
模拟控制系统,采用模拟技术处理信号的控制系统称为模拟控制系统。
数字控制系统,采用数字技术处理信号的控制系统称为数字控制系统。
根据输入量是否恒定分类
输入量是恒定的,这种控制系统我们一般称之为恒值控制系统,如恒速电机、恒温热炉等。
输出量随着输入量的变化而变化,这种控制系统称为随动系统。例如导弹自动瞄准系统等。
性能要求
为了实现自动控制的基本任务,必须对系统在控制过程中表现出来的行为提出要求。对控制系统的基本要求,通常是通过系统对特定输入信号的响应来满足的。例如,用单位阶跃信号的过渡过程及稳态的一些特征值来表示。在确保稳定性的前提下,要求系 统的动态性能和稳态性能好,即:
动态过程平稳(稳定性);
响应动作要快(快速性);
跟踪值要准确(准确性)。
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