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控制系統是由什麼組成的具有自身目標和功能的管理系統

Jul 18, 2022 pm 04:54 PM
控制器

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。控制系統意味著透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,通常是透過系統對特定輸入訊號的反應來滿足的。

控制系統是由什麼組成的具有自身目標和功能的管理系統

本教學操作環境: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。

控制系統意味著透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。控制系統同時是為了使被控制對象達到預定的理想狀態而實施的。控制系統使被控制對象趨於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。透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、汽化器和引擎車輛)便組成一個控制系統。

分類

  • #依照有無回饋分類

    • 無回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,並透過控制器對受控物件產生控製作用。其主要優點是結構簡單、價格便宜、容易維修;缺點是精確度低,容易受環境變化(例如電源波動、溫度變化等)的干擾。

    • 有回饋稱為閉迴路控制系統(closed-loop control system),輸入與回授訊號比較後的差值(即偏差訊號)加給控制器,然後再調節受控對象的輸出,從而形成閉迴路控制迴路。所以,閉環系統又稱為回授控制系統,這種回授稱為負回授。與開環系統相比,閉迴路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複雜,價格比較貴,對維修人員要求較高。

  • 依據採用的訊號處理技術不同分類

    • #類比控制系統,採用類比技術處理訊號的控制系統稱為模擬控制系統。

    • 數位控制系統,採用數位技術處理訊號的控制系統稱為數位控制系統。

  • 根據輸入量是否恆定分類

    • #輸入量是恆定的,這種控制系統我們一般稱之為恆值控制系統,如恆速馬達、恆溫熱爐等。

    • 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。例如飛彈自動瞄準系統等。

效能要求

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,通常是透過系統對特定輸入訊號的反應來滿足的。例如,以單位階躍訊號的過渡過程及穩態的一些特徵值來表示。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:

  • #動態過程平穩(穩定性);

  • 反應動作要快(快速性);

  • #追蹤值要準確(準確度)。

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