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控制系统
20.1
控制系统影响着许多应用领域,从航天飞机到自动化制造。它们也天然存在于自然界中,例如人体在压力状态下对血糖水平和心率的调节。
这些系统由子系统和过程组成,能够根据给定输入产生特定输出。
以电梯为例:乘客按下按钮,即向控制系统输入指令,使其前往目标楼层。
通过瞬态响应(系统对变化的反应)和稳态误差(实际输出与期望输出之间的差异)来衡量系统的性能,即电梯的运行速度和乘坐平稳性。
受控变量被测量并受到调节;控制信号引导这些变化。
植物是被控制的物理对象,而过程则是受控的操作。
系统通过组合各组件以实现特定目标,而扰动会影响系统的输出。反馈控制通过减小输出与参考值之间的差异来维持系统的平衡。
控制系统在当今社会无处不在,影响着从航空航天到自动化制造的各种应用场景。这些系统可以自然地存在于生物过程中,例如可以通过血糖调节和心率调节来应对压力,也可以存在于电梯和自动驾驶汽车等人造系统中。控制系统在本质上是一个由子系统和流程所组成的网络,这些子系统和流程能够相互协作,并以此来将特定输入转换为所…