1.5.3 按給定值形式分類
1.定值控制系統
定值控制系統又稱為恒值控制系統或自動調節系統。顧名思義,該系統的給定值是一個恒定的數值,并且要求系統在各種擾動下,其輸出都要保持在恒定的、希望的數值上。正是由于這一特點,此類系統在工業生產過程中得到了廣泛應用,例如各種溫度、壓力、流量控制系統,以及直流電動機調速系統等。
2.程序控制系統
程序控制系統的給定值是根據預先給定的時間函數進行變化的,并且要求被控量按相應的規律隨控制信號進行變化。這類系統在間歇生產過程中應用比較普遍,例如多種液體自動混合加熱控制系統、機械加工中的數控機床,以及煉鋼爐中的微機控制系統等。另外,前面所講述的定值控制系統就是程序控制系統的一種特例。
3.隨動控制系統
與程序控制系統不同,隨動控制系統的給定值是未知的且隨時間任意變化的函數。這類系統的特點是給定值的變化完全取決于事先不能確定的時間函數,并且要求被控量以一定的精度和速度跟蹤輸入量。跟蹤的速度和精度是隨動控制系統兩項主要的性能指標。常見的隨動控制系統有函數記錄儀、衛星控制系統、自動火炮控制系統、導彈發射架控制系統、雷達天線控制系統等。
在隨動控制系統中,如果被控量是機械位移或其導數時,隨動控制系統又被稱為伺服控制系統(Servo Control System)。
除了上述分類方法外,還可以按照系統參數是否隨時間變化將控制系統分為定常系統和時變系統。定常系統中的參數是常數,不隨時間變化而變化。與之相反,時變系統中的參數是時間的函數。此外,還可以根據輸入輸出變量的個數多少將系統分為單變量控制系統和多變量控制系統。單變量系統又稱為單輸入單輸出系統,系統的輸入和輸出都只有一個變量;多變量系統又稱為多輸入-多輸出系統,系統有多個輸入和輸出變量。