可以以多种方式对控制系统进行分类。一些流行的分类是:
- 根据方法的分析和设计, 系统可以是线性的或非线性的。
- 根据信号的类型, 系统可以是时变的, 时不变的连续数据, 离散数据, 已调制或未调制的控制系统等。
- 根据系统组件的类型, 系统可以是机电, 生物, 液压, 热或气动控制系统等。
- 根据主要目的, 系统可以是位置控制, 速度控制等。
线性和非线性系统
线性系统:当且仅当它同时具有同质性和叠加属性时, 该系统才称为线性系统。叠加意味着输入r1(t)给出输出c1(t), 另一个输入r2(t)给出输出c2(t)。如果两个输入一起应用, 那么输出将是两个输出的总和:
r1(t) + r2(t) = c1(t) + c2(t)
如果我们的输入输出关系是一条穿过原点的直线, 那么系统将遵循叠加属性。穿过原点的直线表示零(0)输入的输出为零(0)。
如果输入在任何系统K时间从r1(t)到Kr1(t)都增加, 那么输出的幅度也从c1(t)到Kc1(t)也增加, 那么该特性被称为同质性。此属性是系统线性的必要条件。
非线性系统:非线性系统不满足叠加原理或同质性, 或者它的输出与输入不成正比。在这里, 非线性系统的稳定性取决于系统的输入和初始状态。
在线性系统中, 如果输入为正弦波并开始增加, 则输出也将增加, 但形式将保持不变。
但是, 在非线性系统中, 形式可能会随输入幅度的变化而变化。这意味着如果输入为正弦曲线, 则输出为非正弦曲线, 即非线性系统。
时变和不变控制系统
参数随时间变化的系统称为时变控制系统, 参数不随时间变化的系统称为时不变控制系统。
连续数据和离散数据控制系统
在连续系统中, 所有系统变量都是连续时间变量“ t”的函数。它们在任何时候都不依赖时间, 因此被称为连续数据控制系统。
在离散数据控制系统中, 如果信号不是随时间连续变化, 而是呈脉冲形式, 则该受控系统称为离散数据控制系统。
它有两种类型
- 取样
- 数字
如果信号为脉冲数据形式, 则该系统称为采样数据控制系统。下图显示了抽样表格。
如果信号为数字代码形式, 则该系统称为数字控制系统。
动静系统
如果在任何系统中输入都不随时间变化, 那么输出也将不随时间变化, 这种系统称为静态系统。例如, 具有电阻的电路。
如果即使输入恒定, 系统的输出也是时间的函数, 则该系统称为动态系统, 如R, L, C电路, 因为电感和电容是能量存储设备。
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