本科课程辅导

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一、什么是控制系统?

控制系统是一组机械或电子设备，通过控制回路调节其他设备或系统。通常，控制系统是计算机化的。

控制系统是许多行业生产和分配的核心部分。自动化技术在这些系统中发挥着重要作用。调节这些过程的控制回路类型包括工业控制系统，如监控与数据采集系统和分布式控制系统。

二、主要的控制系统类型有哪些?

通常有两种常用的控制系统类型：开环系统和闭环系统。

1.开环系统

开环系统这些控制系统通过人类输入运作。控制动作独立于输出。在家庭使用中，洗衣机是开环系统的例子，因为有人需要在其设置中进行选择以启动。基于时间的交通信号灯系统是一个工业开环控制系统的例子，交通工程师必须决定停车、行驶和警告灯的时序。

2.闭环系统

闭环系统这些系统可以主动管理或设置为自主运行。它们利用来自系统的反馈信号提供自动控制，并在不需要人类干预的情况下维持特定设置或期望状态。一些控制回路可以在闭环和开环模式之间切换。在开环状态下，可切换的回路是手动控制的;在闭环状态下，它可以完全自动化。

恒温器是闭环系统的例子。它根据从监测空气温度的传感器接收到的信号打开和关闭加热系统。温度控制是维持良好数据中心环境的特别重要的一部分。

在图2中，技术员管理一个可以远程控制的系统。技术员定期向设备发送输入信号，设备通过反馈回路和监测设备的传感器发送输出信号。当传感器从设备接收到错误信号时，它通过反馈回路向技术员发送警报消息，然后技术员根据需要向设备发送指令以抵消负反馈。

三、控制系统由哪些组成?

构成整体系统的控制回路通常包括传感器、控制器和最终控制元件。传感器读取过程变量或相关过程控制测量。控制器从传感器接收信号并将其转发到仪表、远程终端单元和最终控制元件。在那里，过程变量被调整以保持在选择的设定点上。

控制回路模块中的其他组件包括可编程逻辑控制器、可编程自动化控制器、远程终端单元、控制服务器和智能电子设备。

四、控制系统的优缺点是什么?

闭环控制系统在许多应用中广泛使用。它们在控制外部设备方面非常有效，提供可靠和随时可用的输出数据，同时还能抵御外部干扰。

然而，控制系统很复杂，需要培训和文档以实现最佳操作和达到期望的输出。对远程传感器的故障可能会提供关于系统性能的不准确数据，可能导致不必要的系统更改。它们的复杂性也意味着它们不一定可以即插即用，可能需要在使用之前进行编程和其他发射前活动。

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