机电控制系统的概念和发展概况

第1章概述1.1机电控制系统的概念和发展概况1.1.1控制的基本概念“控制(control)"这一词，如今已相当广泛地应用在各行各业，如温度控制、微机 控制、人口控制等。所谓控制，其定义是：“为达到某

1 第章概述 1.1 机电控制系统的概念和发展概况 1.1.1 控制的基本概念 (control)" “控制这一词，如今已相当广泛地应用在各行各业，如温度控制、微机控制、 人口控制等。所谓控制，其定义是：“为达到某种目的，对某一对象施加所需的操作”。含 有“调节、调整”，“管理、监督”，“运用、操作”等意思。 在上述定义中所说的对象，是指物体、机器、过程或经济、社会现象等一般广泛的系统， 叫做被控对象。对于想实现控制的目标量，比如电动机的转速、储水容量水位、油压缸中活 塞的位置、炉内温度等叫做控制量，而把所希望的转速、水位、位置、温度等叫做目标值或 参据量。 根据产生控制作用的主体的不同，控制可分为手动控制和自动控制。由人本身通过判断 和操作进行的控制叫做手动控制。例如汽车的驾驶，司机为到达目的地，需要根据路况和车 况不断地操纵方向盘；又如人的行走、抓放物品等行为也都可称为手动控制。所谓自动控制， 是指在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或装置(称控制装置或控制器)使机器、设 备或生产过程的某个工作状态或参数自动地按照预定的规律运行。 自动控制技术在现代科学技术的许多领域中起着越来越重要的作用，例如，数控车床按 照预定程序自动地切削工件，化学反应炉的温度或压力自动地维持恒定，雷达和计算机组成 的导弹发射和制导系统自动地将导弹引导到敌方目标，无人驾驶飞机按照预定航线自动升降 和飞行，人造卫星准确地进入预定轨道运行并回收等，这一切都是以高水平的自动控制技术 为前提的。 另一方面，为了实现各种复杂的控制任务，首先要将被控对象和控制装置按照一定的方 式连接起来，组成•个有机总体，这就是自动控制系统。在自动控制系统中，被控对象的输出 量，即被控量是需要严格加以控制的物理量，它可以要求保持为某一恒定值，例如温度、压 力、液位等，也可要求按照某个给定规律运行，例如飞行航线、记录曲线等；而控制装置则 是对被控对象施加控制作用的机构的总体，它可以采用不同的原理和方式对被控对象进行控 制。 自动控制理论是研究自动控制共同规律的技术科学。它的发展初期，是以反馈理论为基 础的自动调节原理，并主要用于工业控制。第二次世界大战期间，为了设计和制造飞机及船 用自动驾驶仪、火炮定位系统、雷达跟踪系统以及其他基于反馈原理的军用装备，而进一步