控制系统 - 简介

控制系统是通过控制输出来提供所需响应的系统。下图显示了控制系统的简单框图。

这里，控制系统由单个块表示。由于输出是通过变化的输入来控制的，因此控制系统因此得名。我们将通过某种机制改变这个输入。在关于开环和闭环控制系统的下一节中，我们将详细研究控制系统内部的块以及如何改变此输入以获得所需的响应。

示例- 交通灯控制系统、洗衣机

交通灯控制系统是控制系统的一个例子。这里，一系列输入信号被施加到该控制系统，并且输出是将在一段时间内亮起的三个灯之一。在此期间，另外两个灯将熄灭。根据特定路口的交通研究，可以确定灯的打开和关闭时间。因此，输入信号控制输出。因此，交通灯控制系统是按时间运行的。

控制系统的分类

根据一些参数，我们可以将控制系统分为以下几种。

控制系统根据反馈路径可分为开环控制系统和闭环控制系统。

在开环控制系统中，输出不会反馈到输入。因此，控制动作独立于所需的输出。

下图显示了开环控制系统的框图。

这里，输入被施加到控制器并产生驱动信号或控制信号。该信号作为要控制的工厂或过程的输入给出。因此，工厂产生的输出是受控的。我们之前讨论的交通灯控制系统是开环控制系统的一个例子。

在闭环控制系统中，输出反馈到输入。因此，控制动作取决于所需的输出。

下图为负反馈闭环控制系统框图。

误差检测器产生误差信号，该信号是输入信号和反馈信号之间的差值。通过将整个系统的输出视为该块的输入，从该块（反馈元件）获得该反馈信号。误差信号不是直接输入，而是作为控制器的输入。

因此，控制器产生控制设备的驱动信号。在这种组合中，控制系统的输出会自动调整，直到获得所需的响应。因此，闭环控制系统也称为自动控制系统。输入端具有传感器的交通灯控制系统是闭环控制系统的一个示例。

开环和闭环控制系统之间的差异如下表所示。