自动控制系统的分类

自动控制系统的形式是多种多样的，用不同的标准划分，就有不同的分类方法。常见 的有下述几种。

恒值控制系统、随动控制系统和程序控制系统 

按给定信号的形式不同，可将系统划分为恒值控制系统和随动控制系统。 

（1） 恒值控制系统 

恒值控制系统（也称为定值系统或调节系统）的控制输入是恒定值，要求被控量保持 给定值不变。例如前面提到的液位控制系统，直流电动机调速系统等。 

（2） 随动控制系统 

随动控制系统（也称为伺服系统）的控制输入是变化规律未知的时间函数，系统的任务是使被控量按同样的规律变化并与输入信号的误差保持在规定范围内。例如函数记录仪， 自动火炮系统和飞机-自动驾驶仪系统等。

（3） 程序控制系统 

程序控制系统的给定信号按预先编制的程序确定，要求被控量按相应的规律随控制信 号变化。机械加工中的数控机床就是典型的例子。

按系统参数是否随时间变化，可以将系统分为定常系统和时变系统。

如果控制系统的参数在系统运行过程中不随时间变化，则称之为定常系统或时不变系统，否则，称其为时变系统。严格的定常系统是不存在的，在所考察的时间间隔内，若系统参数的变化相对于系统的运动缓慢得多，则可将其近似作为定常系统处理。

定常系统和时变系统 

按系统参数是否随时间变化，可以将系统分为定常系统和时变系统。 如果控制系统的参数在系统运行过程中不随时间变化，则称之为定常系统或者时不变系 统，否则，称其为时变系统。实际系统中的温漂、元件老化等影响均属时变因素。

严格的定常系统是不存在的，在所考察的时间间隔内，若系统参数的变化相对于系统的运动缓慢得多， 则可近似将其作为定常系统来处理。

线性系统和非线性系统 

线性定常系统微分方程的一般形式：

当方程中有数字就不能满足叠加性原理。线性系统的主要特点是具有齐次性和叠加性，系统响应与初始状态无关，系统的稳定系与输入信号无关。

如果控制系统有一个及以上非线性元件，这样的系统就属于非线性控制系统。非线性系统不满足叠加原理，系统响应与初始状态和外作用都有关。

实际物理系统都具有某种程度的非线性，但在一定范围内通过合理简化，大量物理系统都可以足够准确地用线性系统来描述。

按系统是否满足叠加原理，可以将系统分为线性系统和非线性系统。 由线性元部件组成的系统，称为线性系统，系统的运动方程能用线性微分方程描述。线 性系统的主要特点是具有齐次性和叠加性。系统的稳定性与初始状态及外作用无关。 

如果控制系统中含有一个或一个以上非线性元件，这样的系统就属于非线性控制系统。 非线性系统不满足叠加原理，系统响应与初始状态和外作用都有关。

实际物理系统都具有某种程度的非线性，但在一定范围内通过合理简化，大量物理系统 都可以足够准确地用线性系统来描述。

连续系统与离散系统 

如果系统中各部分的信号都是连续函数形式的模拟量，则这样的系统就称为连续系统。

如果系统中有一处或几处的信号是离散信号（脉冲序列或数码），则这样的系统就称为 离散系统（包括采样系统和数字系统）。

单变量系统和多变量系统 

按照系统输入信号和输出信号的数目，可将系统分为单输入-单输出（SISO）系统和多输 入-多输出（MIMO）系统。

单输入-单输出系统通常称为单变量系统，这种系统只有一个输入（不包括扰动输入）和一 个输出。多输入-多输出系统通常称为多变量系统，有多个输入或多个输出。单变量系统可 以视为多变量系统的特例。