自動控制系統分類

◆ 對各種各樣控制系統進行分類，從不同的觀點出發可以有不同的分類方法：通常按下列方法進行劃分。

一、線性控制系統和非線性控制系統

若組成控制系統的元件都具有線性特性，則稱這種系統為線性控制系統。這種系統的輸入與輸出間的關系，一般用微分方程,傳遞函數來描述，也可以用狀態空間表達式來表示。線性系統的主要特點是具有齊次性和適用疊加原理。如果線性系統中的參數不隨時間而變化，則稱為線性定常系統；反之，則稱為線性時變系統。本書主要討論線性定常系統。

在控制系統中，至少要一個元件具有非線性特性，則稱該系統為非線性控制系統。非線性系統一般不具有齊次性，也不適用疊加原理，而且它的輸出響應和穩定性與其初始態有很大關系。

嚴格地說，絕對的線性控制系統(或元件)是不存在的，因為所用的物理系統和元件在不同的程度上都具有非線性特性。為了簡化對系統的分析和設計，在一定的條件下，可以用分析線性系統的理論和方法對它進行研究。

工程上有時為了改善控制系統的性能，常常人為地引入某種非線性元件。例如為了實現最短時間控制,采用開關型(Bang-Bang)的控制方式；又如在由晶閘管組成的整流裝置的直流調速系統中，為了改善系統的動態特性和限制電動機的最大電流，人們有意識地把速度調節器和電流調節器設計成具有飽和非線性的特性。

二、恒值控制系統和隨動系統

恒值控制系統的參考輸入為常量，要求它的被控制量在任何擾動的作用下能盡快地恢復(或接近)到原有的穩態值。由于這類系統能自動地消除各種擾動對被控制量的影響，故它又名為自鎮定系統。隨動系統的參考輸入是一個變化的量，一般是隨機的，要求系統的被控制量能快速、準確地跟蹤參考輸入信號的變化而變化。

三.連續控制系統和離散控制系統

控制系統中各部分的信號若都是時間t的連續函數，則稱這類系統為連續控制系統。前面所舉的液面控制系統和隨動系統都屬于這類控制系統。

在控制系統各部分的信號中只要有一個是時間t的離散信號，則稱這種系統為離散控制系統。

應當指出，上述分類只是按常見分類法進行劃分，此外還有其它分類方法：如集中參數系統和分布參數系統；單輸入輸出系統和多輸入輸出系統；時變系統和非時變系統；有靜差系統和無靜差系統；最優控制和次最優控制系統；自適應系統和自鎮定控制系統，等等。