1.4.4   恒值控制系统与随动控制系统    (动画:恒值控制系统)   (动画:随动控制系统)

    根据输入信号的变化规律，自动控制系统可分为两种基本类型：恒值控制系统和随动（控制）系统。 恒值控制系统的特点是： 给定信号一经整定好后就保持恒值，要求系统的被控量应尽可能保持在期望的常值上；系统面临的主要矛盾是，存在各种使被控量偏离期望值的扰动；控制的任务就是要增强系统的抗扰动能力，使得扰动（已知的或无法预计的）作用于系统时被控量能尽快地恢复到期望的常值上，可见恒值控制系统实际上是在扰动作用下的自动调节系统。图 1.6 所示的直流调速系统以及温度控制系统、液位控制系统等许多过程控制系统均属于恒值控制系统。而图 1.8 所示的天线方位角位置跟踪系统则是随动系统的一个实例。
    随动系统的特点是： 输入信号是随时间任意变化的函数，要求系统的输出量紧紧跟踪输入量的变化；系统面临的主要矛盾是，受控对象和执行机构因惯性等各种因素影响使得其特性难尽人意；控制的任务是提高系统的跟踪能力，使系统的输出量能跟随难于预知的输入量的变化。在随动系统中也存在着各种扰动的影响，但是系统的主要任务是提高跟踪能力，而抑制扰动的影响则是次要的任务。
    随动系统与恒值调节系统是两类典型的自动控制系统，在工程上都得到了广泛的应用。它们的基本差别在于，系统的抗扰动性能和跟踪性能哪一个是主要的。主要的矛盾不同，在分析和设计系统时所要侧重考虑的问题也就不同。这两类系统将作为典型系统贯穿于全书。
    除了以上介绍的控制系统基本类型外，还可用别的分类法进行分类。例如根据受控对象的特征可分为运动控制系统与过程控制系统。运动控制系统的受控对象为各类马达，图 1.6 所示的直流调速系统就是其中的一例。过程控制系统的被控量为生产过程的参数，如温度、压力、流量、液位、氢离子浓度（pH 值）等，图 1.4 所示的温度控制系统就是其中的一例。根据所使用的元器件又可分为机电系统、液压系统、气动系统等，这里就不再一一列举。
    随着科学技术的迅速发展、社会需求的日益提高以及计算机技术、微电子技术等学科的交融与推动，使得自动控制学科迅速地向前发展，新的控制理论和方法以及新型的控制系统不断地涌现。例如：

    最优控制 它的特点是：根据每一时刻系统的各有关变量自动形成复杂的反馈信号和控制律，使受控系统的性能指标达到最优。最优控制在航空航天飞行器的制导、导航和控制等方面获得了成功的应用，并且最优化的思想已为各个领域所接受。

    自适应控制 它有两种含义：从窄义上说，其特点是在系统的运行过程中能不断地辨识受控对象的结构、参数或性能，并根据预定的性能要求作出决策，自动地改变控制器的参数或控制律甚至控制器的结构，使得控制系统的性能在某种意义下达到最优（或次优）；从广义上说，自适应是生物的基本属性，将其引伸到自动化学科，所谓自适应控制是指能自动地改变系统的参数甚至结构，使得控制系统在对象特性或环境条件大幅度变化时仍具有良好的性能。

    智能控制 它的特点是：模拟人类的智能活动及其控制与信息传递、加工处理的机理，并与人工智能、计算机技术以及传统控制理论相结合，对难于建模、复杂的受控系统实现满意的控制。