自动控制原理(上)
上QQ阅读APP看书,第一时间看更新

1.5.3 按给定值形式分类

1.定值控制系统

定值控制系统又称为恒值控制系统或自动调节系统。顾名思义,该系统的给定值是一个恒定的数值,并且要求系统在各种扰动下,其输出都要保持在恒定的、希望的数值上。正是由于这一特点,此类系统在工业生产过程中得到了广泛应用,例如各种温度、压力、流量控制系统,以及直流电动机调速系统等。

2.程序控制系统

程序控制系统的给定值是根据预先给定的时间函数进行变化的,并且要求被控量按相应的规律随控制信号进行变化。这类系统在间歇生产过程中应用比较普遍,例如多种液体自动混合加热控制系统、机械加工中的数控机床,以及炼钢炉中的微机控制系统等。另外,前面所讲述的定值控制系统就是程序控制系统的一种特例。

3.随动控制系统

与程序控制系统不同,随动控制系统的给定值是未知的且随时间任意变化的函数。这类系统的特点是给定值的变化完全取决于事先不能确定的时间函数,并且要求被控量以一定的精度和速度跟踪输入量。跟踪的速度和精度是随动控制系统两项主要的性能指标。常见的随动控制系统有函数记录仪、卫星控制系统、自动火炮控制系统、导弹发射架控制系统、雷达天线控制系统等。

在随动控制系统中,如果被控量是机械位移或其导数时,随动控制系统又被称为伺服控制系统(Servo Control System)。

除了上述分类方法外,还可以按照系统参数是否随时间变化将控制系统分为定常系统和时变系统。定常系统中的参数是常数,不随时间变化而变化。与之相反,时变系统中的参数是时间的函数。此外,还可以根据输入输出变量的个数多少将系统分为单变量控制系统和多变量控制系统。单变量系统又称为单输入单输出系统,系统的输入和输出都只有一个变量;多变量系统又称为多输入-多输出系统,系统有多个输入和输出变量。