1.3.3 自動控制系統(tǒng)的基本組成

自動控制系統(tǒng)根據(jù)被控對象和具體用途的不同有多種不同的結(jié)構(gòu)形式，但是從工作原理上看，自動控制系統(tǒng)通常是由一些能夠完成不同職能的元件組成。如果把組成自動控制裝置的元件按照工作職能進行分類，一個典型的自動控制系統(tǒng)的基本組成如圖1-11所示。

圖1-11 典型的自動控制系統(tǒng)的基本組成

圖1-11中各元件的職能如下。

控制對象：又稱被控對象或者受控對象，通常指生產(chǎn)過程中需要對其某個特定量進行控制的設(shè)備或者過程。

比較元件：用來比較輸入信號和反饋信號，并且產(chǎn)生反映兩者偏差的偏差信號。

放大元件：將信號進行放大，推動執(zhí)行元件去控制被控對象。

執(zhí)行機構(gòu)：直接推動被控對象，使其被控量按照期望變化。

檢測裝置：檢測被控量的物理量，如果是非電信號，需要轉(zhuǎn)化為電信號。檢測裝置的精度和特性直接影響控制的性能。

校正裝置：也稱為補償元件，其是結(jié)構(gòu)或者參數(shù)便于調(diào)整的元件，用串聯(lián)或者反饋的方式連接在系統(tǒng)中，以改善系統(tǒng)的性能。

習(xí)慣上，把比較元件、校正裝置和放大元件的組合稱為控制器，并且把控制器、執(zhí)行機構(gòu)和檢測裝置合稱為自動控制裝置。在自動控制系統(tǒng)的框圖中，把系統(tǒng)輸入端到被控量端的信號通路稱為前向通道；被控量端經(jīng)檢測裝置到輸入端的信號通路稱為主反饋通道。前向通道和主反饋通道共同構(gòu)成了主回路。其次還有局部反饋通道以及由它構(gòu)成的局部反饋回路。只包含一個主反饋通路的系統(tǒng)稱為單回路系統(tǒng)；包含兩個或者兩個以上反饋回路的系統(tǒng)稱為多回路系統(tǒng)。