1.4 自动控制系统的基本类型

   

    (动画:常见分类方法) (动画:按数学描述分类)

        1.4.1 连续控制系统与离散控制系统
    在自动控制系统中随时间变化的物理量即信号基本上可分为两种类型:连续信号与离散信号,它们的变化特征如图 1.15 所示。图 1.15 ( a )所示的信号,其特点是随时间作连续变化,故称这种类型的信号为连续信号,如图 1.6 所示的直流调速系统中电动机的转速和可调的电枢电压以及测速发电机输出电压等均属于这种类型;图 1.15 ( b )所示的信号,其特点是只在离散的时刻出现,这种类型的信号称为时间离散信号简称离散信号,如图 1.7 所示的天线方位角位置随动系统的输入信号,和第 9 章所讨论的采样控制系统中采样开关的输出信号等均属于这种类型;图 1.15 ( c )所示的信号叫做离散量化信号,其特点是信号不仅只在离散的时刻出现(时间离散信号),而且其幅值也只取离散的值(叫做被整量化简称量化),如计算机控制系统中的数字信号就属于这种类型。由于工程上所使用的微型计算机或单片机量化单位很小,量化所造成的误差可忽略不计,故通常认为离散量化信号和时间离散信号属于同一类型并统称为离散信号。



图 1.15 连续信号与离散信号的变化特征

    根据系统信号的变化特征,自动控制系统可分为两种基本类型:连续(时间)控制系统与离散(时间)控制系统。 连续控制系统的特点是,系统各变量均为连续信号 ,如图 1.6 所示的直流调速系统就属于这种类型。离散控制系统的特点是,在系统的某处或几处的变量为离散信号 ,如工程上所有的计算机控制系统和采样控制系统均属于这种类型。

   连续控制系统与离散控制系统虽然是两类性质差异较大的控制系统,但是它们所要讨论的问题以及分析与综合的基本理论和基本方法则具有平行的相似性。 为了和读者原有的知识相协调,本书的讨论以连续控制系统为主,在详细地讨论连续系统的基础上通过对比再介绍离散控制系统。