自动控制系统分类
一、按控制原理的不同,自动控制系统分为开环控制系统和闭环控制系统。
1、开环控制系统:在开环控制系统中,系统输出只受输入的控制,控制精度和抑制干扰的特性都比较差。开环控制系统中,基于按时序进行逻辑控制的称为顺序控制系统;由顺序控制装置、检测元件、执行机构和被控工业对象所组成。主要应用于机械、化工、物料装卸运输等过程的控制以及机械手和生产自动线。
2、闭环控制系统:闭环控制系统是建立在反馈原理基础之上的,利用输出量同期望值的偏差对系统进行控制,可获得比较好的控制性能。闭环控制系统又称反馈控制系统。
二、按给定信号分类,自动控制系统可分为恒值控制系统、随动控制系统和程序控制系统。
1、恒值控制系统:给定值不变,要求系统输出量以一定的精度接近给定希望值的系统。如生产过程中的温度、压力、流量、液位高度、电动机转速等自动控制系统属于恒值系统。
2、随动控制系统:给定值按未知时间函数变化,要求输出跟随给定值的变化。如跟随卫星的雷达天线系统。
3、程序控制系统:给定值按一定时间函数变化。如程控机床。
随着工业自动控制系统装置制造行业竞争的不断加剧,大型工业自动控制系统装置制造企业间并购整合与资本运作日趋频繁,国内优秀的工业自动控制系统装置制造企业愈来愈重视对行业市场的研究,特别是对产业发展环境和产品购买者的深入研究。
1.恒值控制系统
恒值控制系统(也成为定制系统、或调节系统)的控制输入是恒定值,要求被控量(液面水位、下罐压力)保持给定值不变,例如:液面控制系统、直流电动机调速系统等。
2.随动控制系统
随动控制系统(也称为伺服系统)的控制输入是变化规律未知的时间函数,系统的任务是使被控量按同样的规律变化,并与输入信号的偏差保持在规定范围内,例如:函数记录仪、自动火炮系统和飞机-自动驾驶系统等。
3.程序控制系统
程序控制系统的给定信号按预先编制的程序确定,要求被控量按相应的规律随控制信号变化,机械加工中的数控机床就是典型的例子。
按系统参数是否随时间变化,可以将系统分为定常系统和时变系统。
如果控制系统的参数在系统运行过程中不随时间变化,则称之为定常系统或时不变系统,否则,称其为时变系统。严格的定常系统是不存在的,在所考察的时间间隔内,若系统参数的变化相对于系统的运动缓慢得多,则可将其近似作为定常系统处理。
按系统是否满足叠加原理可以将系统分为线性系统、非线性系统
线性定常系统微分方程的一般形式:
当方程中有数字就不能满足叠加性原理。线性系统的主要特点是具有齐次性和叠加性,系统响应与初始状态无关,系统的稳定系与输入信号无关。
如果控制系统有一个及以上非线性元件,这样的系统就属于非线性控制系统。非线性系统不满足叠加原理,系统响应与初始状态和外作用都有关。
实际物理系统都具有某种程度的非线性,但在一定范围内通过合理简化,大量物理系统都可以足够准确地用线性系统来描述。
根据信号形式可以分为连续系统和离散系统
如果系统中各部分的信号都是连续函数形式的模拟量,则这样的系统就称为连续系统。如果系统中有离散信号(脉冲序列或数码),则这样的系统就称为离散系统(包括采样系统和数字系统)。计算机控制系统就是典型的离散系统。