第三節(jié)　自動控制系統(tǒng)的分類

自動控制系統(tǒng)有多種分類方法，可以按被控變量來分類，如溫度、壓力、流量、液位等控制系統(tǒng)。也可以按控制器具有的控制規(guī)律來分類，如比例、比例積分、比例微分、比例積分微分等控制系統(tǒng)。在分析自動控制系統(tǒng)特性時，最經(jīng)常遇到的是將控制系統(tǒng)按照工藝過程需要控制的被控變量的給定值是否變化和如何變化來分類，這樣可將自動控制系統(tǒng)分為三類，即定值控制系統(tǒng)、隨動控制系統(tǒng)和程序控制系統(tǒng)。

1.定值控制系統(tǒng)

所謂“定值”就是恒定給定值的簡稱。工藝生產(chǎn)中，如果要求控制系統(tǒng)的作用是使被控制的工藝參數(shù)保持在一個生產(chǎn)指標上不變，或者說要求被控變量的給定值不變，那么就需要采用定值控制系統(tǒng)。圖1-3所討論的液位控制系統(tǒng)就是定值控制系統(tǒng)的一個例子，這個控制系統(tǒng)的目的是使貯槽內的液位保持在給定值不變。同樣，圖1-6所示的溫度控制系統(tǒng)也屬于定值控制系統(tǒng)，它的目的是為了使出口物料的溫度保持恒定。化工生產(chǎn)中要求的大都是這種類型的控制系統(tǒng)，因此后面所討論的，如果未加特別說明，都是指定值控制系統(tǒng)。

2.隨動控制系統(tǒng)（自動跟蹤系統(tǒng)）

這類系統(tǒng)的特點是給定值不斷地變化，而且這種變化不是預先規(guī)定好了的，也就是說給定值是隨機變化的。隨動系統(tǒng)的目的就是使所控制的工藝參數(shù)準確而快速地跟隨給定值的變化而變化。例如航空上的導航雷達系統(tǒng)、電視臺的天線接收系統(tǒng)，都是隨動系統(tǒng)的一些例子。

在化工生產(chǎn)中，有些比值控制系統(tǒng)就屬于隨動控制系統(tǒng)。例如要求甲流體的流量與乙流體的流量保持一定的比值，當乙流體的流量變化時，要求甲流體的流量能快速而準確地隨之變化。由于乙流體的流量變化在生產(chǎn)中可能是隨機的，所以相當于甲流體的流量給定值也是隨機的，故屬于隨動控制系統(tǒng)。

3.程序控制系統(tǒng)（順序控制系統(tǒng)）

這類系統(tǒng)的給定值也是變化的，但它是一個已知的時間函數(shù)，即生產(chǎn)技術指標需按一定的時間程序變化。這類系統(tǒng)在間歇生產(chǎn)過程中應用比較普通。例如合成纖維錦綸生產(chǎn)中的熟化罐溫度控制和機械工業(yè)中金屬熱處理的溫度控制都是這類系統(tǒng)的例子。近年來，程序控制系統(tǒng)應用日益廣泛，一些定型的或非定型的程控裝置越來越多地被應用到生產(chǎn)中，微型計算機的廣泛應用也為程序控制提供了良好的技術工具與有利條件。