自動控制的基本控制方式

自動控制的基本控制方式

（1）反饋控制方式

如前所述，反饋控制方式是按偏差進行控制的，其特點是不論什么原因使被控量偏離期望值而出現(xiàn)偏差時，必定會產(chǎn)生一個相應(yīng)的控制作用去減小或消除這個偏差，使被控量與期望值趨于一致?？梢哉f，按反饋控制方式組成的反饋控制系統(tǒng)，具有抑制任何內(nèi)、外擾動對被控量產(chǎn)生影響的能力，有較高的控制精度。但這種系統(tǒng)使用的元件多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，持別是系統(tǒng)的性能分析和設(shè)計也較麻煩。盡管如此，它仍是一種重要的并被廣泛應(yīng)用的控制方式，自動控制理論主要的研究對象就是用這種控制方式組成的系統(tǒng)。

（2）開環(huán)控制方式

開環(huán)控制方式是指控制裝置與被控對象之間只有順向作用而沒有反向聯(lián)系的控制過程，按這種方式組成的系統(tǒng)稱為開環(huán)控制系統(tǒng)，其特點是系統(tǒng)的輸出量不會對系統(tǒng)的控制作用發(fā)生影響。開環(huán)控制系統(tǒng)可以按給定量控制方式組成，也可以按擾動控制方式組成。

按給定量控制的開環(huán)控制系統(tǒng)，其控制作用直接由系統(tǒng)的輸入量產(chǎn)生，給定一個輸入就有一個輸出量與之相對應(yīng)，控制精度完全取決于所用的元件及校準的精度。在刨床速度控制系統(tǒng)中，若只考慮虛線框內(nèi)的部件，便可視為按給定量控制的開環(huán)控制系統(tǒng)，刨床期望的速度值是事先調(diào)節(jié)觸發(fā)器CF的控制電壓確定的。這樣，在工作過程中，即使刨床速度偏離期望值，它也不會反過來影響控制電壓，因此，這種開環(huán)控制方式?jīng)]有自動修正偏差的能力，抗擾動性較差。但由于其結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)整方便、成本低，在精度要求不高或擾動影響較小的情況下，這種控制方式還有一定的實用價值。目前，用于國民經(jīng)濟各部門的一些自動化裝置，如自動售貨機、自動洗衣機、產(chǎn)品生產(chǎn)自動線、數(shù)控車床以及指揮交通的紅綠燈的轉(zhuǎn)換等，一般都是開環(huán)控制系統(tǒng)。

按擾動控制的速度控制系統(tǒng)

按擾動控制的開環(huán)控制系統(tǒng)，是利用可測量的擾動量，產(chǎn)生一種補償作用，以減小或抵消擾動對輸出量的影響，這種控制方式也稱順饋控制。例如，在一般的直流速度控制系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)速常常隨負載的增加而下降，且其轉(zhuǎn)速的下降是由于電樞回路的電壓降引起的。如果我們設(shè)法將負載引起的電流變化測量出來，并按其大小產(chǎn)生一個附加的控制作用，用以補償由它引起的轉(zhuǎn)速下降，這樣就可以構(gòu)成按擾動控制的開環(huán)控制系統(tǒng)，如下圖所示，可見，這種按擾動控制的開環(huán)控制方式是直接從擾動取得信息，并據(jù)以改變被控量，因此，其抗擾動性好，控制稍度也較高，但它只適用于擾動是可測量的場合。

（3）復(fù)合控制方式

按擾動控制方式在技術(shù)上較按偏差控制方式簡單，但它只適用于擾動是可測量的場合，而且—個補償裝置只能補償一種擾動因素，對其余擾動均不起補償作用。因此，比較合理的一種控制方式是把按偏差控制與按擾動控制結(jié)合起來，對于主要擾動采用適當?shù)难a償裝置實現(xiàn)按擾動控制，同時，再組成反饋控制系統(tǒng)實現(xiàn)按偏差控制，以消除其余擾動產(chǎn)生的偏差。這樣，系統(tǒng)的主要擾動已被補償，反饋控制系統(tǒng)就比較容易設(shè)計，控制效果也會更好。這種按偏差控制和按擾動控制相結(jié)合的控制方式稱為復(fù)合控制方式。