Page 80 - 机械设计制造与自动化技术研究

Research on Mechanical Design, Manufacturing and Automation Technology
机械设计制造与自动化技术研究

（一）稳定
稳定性是确保控制系统正确运行的关键，其描述为：当系统在外部载荷作用
下，其动力学过程发生振荡趋势，并具有自我修复的能力。若在一定的时间内，

外界因素影响下，它的受控量能够在一定的时间内到达某个稳态，我们就说这个
系统是稳态的。另一种情形是，当外界扰动发生时，被控量单调地衰减，此时两
种情形均为稳态，反之则为失稳。此外，当系统发生等幅振动，也就是临界稳态
时，也可以认为它是不稳定的。

（二）迅速
要使控制系统达到良好的状态，不仅要满足稳定的需求，而且要对转矩过程
的形态、速度等都有一定的要求，这就是通常所说的动态特性。快捷性可以用反
应速度的长短来表示，反应速度愈快，则表示系统重现输入讯号的能力愈强。

（三）准确
理想状态下，转矩后被控量的稳定值与预期值保持一致，但受系统结构、外
界作用方式、摩擦、间隙等多种非线性因素的影响，使得被控量稳定值与预期值
间存在一定的偏差，即稳态误差。稳态误差是评价控制系统精度的一个重要指标，

若系统的终差为零，则称其为非差动系统，反之则为差动子系统。

四、通用控制系统的几种主要形式

在实际应用中，常见的有单回路系统、多回路系统、串级系统、比率式系统

和复合式系统。
（一）单回路制
单回路反馈系统是由受控对象、检测与传输装置、调节器、执行器等构成的
单闭环控制系统，其对象较少，结构较为简单。在此基础上，选用适当的调整律，

使其各项性能指标能够达到工艺要求。单回路控制系统具有结构简单、投资少、
调试容易、投产容易等特点，可以满足普通生产过程的自动化控制需求，特别适
合于被控对象的时滞短、负荷变化平缓、被控变量控制不苛刻的场合，因此在工
业生产中得到了广泛的应用。

随着科技的快速发展，各种控制系统（如集成控制、复合控制系统等）不断
涌现，而单回路控制仍是最基础的控制系统，因此，深入研究单回路控制系统的
共性规律具有十分重要的意义。

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