（一）自動控制系統應用

     為了達到自動控制的目的，由相互制約的各個部分，按一定的要求組成的具有一定功能的整體稱為自動控制系統。自動控制系統已被廣泛應用于人類社會的各個領域。

在工業方面，對于冶金、化工、機械制造等生產過程中遇到的各種物理量，包括溫度、流量、壓力、厚度、張力、速度、位置、頻率、相位等，都有相應的控制系統。在此基礎上通過采用數字計算機，建立了控制性能更好和自動化程度更高的數字控制系統，以及具有控制與管理雙重功能的過程控制系統。

(二）自動控制系統分類

按控制原理的不同，分為開環控制系統和閉環控制系統。

1、開環控制系統輸出只受輸入的控制，控制精度和抑制干擾的特性較差。在開環控制系統中，基于按時序進行邏輯控制的稱為順序控制系統；由順序控制裝置、檢測元件、執行機構和被控對象組成。主要應用于機械、化工、物料裝卸運輸等過程的控制以及機械手和自動生產線。

閉環控制系統是建立在反饋原理基礎之上的，利用輸出量同期望值的偏差對系統進行控制，可獲得比較好的控制性能。閉環控制系統又稱反饋控制系統。

2、按給定信號分類，自動控制系統可分為恒值控制系統、隨動控制系統和程序控制系統。

（三）自動控制系統的組成

    自動控制系統是由被控對象、傳感器(及變送器)、控制器和執行器等組成。例如，圖10-2室溫自動控制系統的被控對象為恒溫室，傳感器為溫度傳感器，控制器為溫度控制器，執行器為電動調節閥。用框圖表示自動控制系統的控制過程，如圖 10-3所示。圖中自動控制系統的各組成部分，我們稱為環節，用方框表示。各環節之間的關系，用帶箭頭的線條表示，同時也表示了信號的傳遞方向。在線條的上方用字母表示作用信號的種類。

    
　　與圖10-2相對照，自動控制系統中的被控對象對應的是恒溫室和熱水加熱器，我們稱為廣義對象，以區別于實際被控對象即恒溫室。被控變量是室溫，用θa表示。被控變量應達到的數值稱為給定值 (或稱為設定值)。自動控制系統在工作中會受到來自外部的影響(即干擾)，引起被控變量偏離給定值，自動控制系統的作用就是根據被控變量偏離給定值的程度，調節執行器，改變進入被控對象(在此指廣義對象)的物料量(即進入加熱器的熱水流量)，從而克服干擾，使被控變量恢復(或接近)到給定值。干擾用f表示。被控變量偏離給定值的程度用偏差e表示。執行器調節的物料量用Q表示?？刂破鬏敵龅目刂菩盘栍檬硎?。自動控制系統中，比較元件是控制器的一個組成部分，在因中把它單獨畫出來為的是說明其比較作用。比較元件亡的輸入量有兩個，即給定位和傳感器的輸出信號，兩輸入量經過比較(相減)，輸出偏差信號，作用在控制器輸入端。傳感器則將測量到的被控變量變換成比較元件要求的信號，傳遞到比較元件。
　　從總體上看，圖10-3中，自動控制系統的輸入量有兩個.即給定值和干擾，輸出量有一個，即被控變量。因此，控制系統受到兩種作用，即給定作用和干擾作用。系統的給定值決定系統被控變量的變化規律。干擾作用在實際系統中是難于避免的，而且它可以作用于系統中的任意部位。通常所說的系統的輸入信號是指給定值信號，而系統的輸出信號是指被控變量。輸入給定值這一端稱為系統的輸入端，輸出被控變量這一端稱為輸出端。
　　由圖10-3的框圖可以看出，從信號傳遞的角度來說，自動控制系統是一個閉合的回路.所以稱為閉環系統。其特點是自動控制系統的被控變量經過傳感器又返回到系統的輸入端，即存在反饋。顯然，自動控制系統中的輸入量與反饋量是相減的，即采用的是負反饋，這樣才能位被控變量與給定值之差消除或減小，達到控制的目的。閉環系統根據反饋信號的數量分為單回路控制系統和多回路控制系統。