自动控制系统的基本概念

第一章，自动控制系统的基本概念。自动控制系统是指用一些自动控制装置,对生产中某些关键性参数进行自动控制，使它们在受到外界干扰(扰动) 的影响而偏离正常状态时,能够被自动地调节而回到工艺所要求的数值范围内。

自动控制系统的基本概念

• 开环控制系统
  • 开环控制系统的特点
    • 输入量与输出量一一对应
    • 信号沿正向通道传输
    • 输入量对输出量产生控制作用， 输出量不参与系统控制
    • 没有抗干扰能力
    • 系统简单、稳定性好
• 闭环控制系统（自动控制）
  • 基本环节
    • 给定环节
      • 设定给定值的装置（电位器）
        • 输入量
    • 执行机构
      • 直接驱动被控对象，是输出发生变化
    • 控制对象或调节对象
      • 可能是一个设备，多数由一些机器零件有机地组合在一起
        • 输出量
    • 中间环节
      • 放大元件（电压、功率），校正环节，比较环节
        • 控制器
    • 扰动
      • 对系统输出量产生影响的信号
        • 扰动量
    • 检测装置或传感器
      • 检测被控的物理量，并转化为所需要的信号
  • 特点
    • 输入量与输出量一一对应
    • 闭环控制系统由正向通道和反向通道组成
    • 具有反馈环节，进行自动调节， 克服扰动对系统的影响
    • 系统结构复杂，检测干扰困难
• 复合控制系统
  • 将开环控制系统和闭环控制系统结合在一起的系统。 能够取得更好的控制效果
• 自动控制系统的类型
  • 按主要元件特性方程式输入输出特征
    • 线性系统
    • 非线性系统
  • 系统中信号的传递方式
    • 连续系统
    • 离散系统
      • 采样控制系统
      • 数字控制系统
  • 按系统随时间变化
    • 定常控制系统
    • 时变控制系统
  • 控制结构
    • 闭环控制系统
    • 开环控制系统
  • 按给定量（输入信号）特征
    • 恒值系统
    • 随动系统
    • 程序控制系统
  • 其他控制系统
    • 确定性系统
    • 非确定性系统
    • 集中参数系统
      • 常微分方程描述
    • 分布参数系统
      • 偏微分方程描述
• 自动控制系统的基本要求
  • 稳定性
    • 系统工作的首要条件
  • 快速性
    • 用系统在暂态过程中的响应速度 和被控量的波动程度描述
  • 准确性
    • 用稳态误差衡量