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自动控制系统分类

发布时间:2020-07-01 02:14:08 阅读: 来源:绳子类厂家

自动控制系统分类 ◆ 对各种各样控制系统进行分类,从不同的观点出发可以有不同的分类方法:通常按下列方法进行划分。

一、线性控制系统和非线性控制系统

若组成控制系统的元件都具有线性特性,则称这种系统为线性控制系统。这种系统的输入与输出间的关系,一般用微分方程,传递函数来描述,也可以用状态空间表达式来表示。线性系统的主要特点是具有齐次性和适用叠加原理。如果线性系统中的参数不随时间而变化,则称为线性定常系统;反之,则称为线性时变系统。本书主要讨论线性定常系统。

在控制系统中,至少要一个元件具有非线性特性,则称该系统为非线性控制系统。非线性系统一般不具有齐次性,也不适用叠加原理,而且它的输出响应和稳定性与其初始态有很大关系。

严格地说,绝对的线性控制系统(或元件)是不存在的,因为所用的物理系统和元件在不同的程度上都具有非线性特性。为了简化对系统的分析和设计,在一定的条件下,可以用分析线性系统的理论和方法对它进行研究。

工程上有时为了改善控制系统的性能,常常人为地引入某种非线性元件。例如为了实现最短时间控制,采用开关型(Bang-Bang)的控制方式;又如在由晶闸管组成的整流装置的直流调速系统中,为了改善系统的动态特性和限制电动机的最大电流,人们有意识地把速度调节器和电流调节器设计成具有饱和非线性的特性。

二、恒值控制系统和随动系统

恒值控制系统的参考输入为常量,要求它的被控制量在任何扰动的作用下能尽快地恢复(或接近)到原有的稳态值。由于这类系统能自动地消除各种扰动对被控制量的影响,故它又名为自镇定系统。随动系统的参考输入是一个变化的量,一般是随机的,要求系统的被控制量能快速、准确地跟踪参考输入信号的变化而变化。

三.连续控制系统和离散控制系统

控制系统中各部分的信号若都是时间t的连续函数,则称这类系统为连续控制系统。前面所举的液面控制系统和随动系统都属于这类控制系统。

在控制系统各部分的信号中只要有一个是时间t的离散信号,则称这种系统为离散控制系统。

应当指出,上述分类只是按常见分类法进行划分,此外还有其它分类方法:如集中参数系统和分布参数系统;单输入输出系统和多输入输出系统;时变系统和非时变系统;有静差系统和无静差系统;最优控制和次最优控制系统;自适应系统和自镇定控制系统,等等。

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