????????我們再簡單的來討論一下控制系統(tǒng)有一些什么類型。這里還說的控制系統(tǒng)還基本上都是說的反饋控制系統(tǒng)有一些什么類型，當然這里頭有很多概念，同樣是一個相對的，比如說我們首先要談到的開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)。

????????開環(huán)控制系統(tǒng)是一個什么概念？我們先來看這個例子，這實際上是一個數(shù)控工作臺的一個驅(qū)動系統(tǒng)。

????????數(shù)控工作臺這是工作臺，它通過滾珠絲桿，通過是由電機通過滾珠絲桿帶動它運動，那么如果像早期的工作說明工作臺用步進電機來驅(qū)動，那么步進電機給他輸入指令，他就轉(zhuǎn)一個多少角度，這個多少角度通過滾珠示范就驅(qū)動工作臺移動多少位置，這是這樣一個概念。那么這樣一個驅(qū)動過程，比如說我現(xiàn)在輸入一個指令，讓工作臺輸出移動位置的移動量，是假如說我們讓它輸出100個毫米，那么在按照這樣一種系統(tǒng)的構(gòu)成形式，它如果因為某種原因只輸入到9，額我剛才說的是多少？（一百毫米），只輸出到95就不動了。那么這個時候我還有沒有辦法讓他還是到100去？有沒有辦法？剛才有同學在搖頭，沒有了，沒有辦法，因為什么？作為我的大腦，比如說我這里有一發(fā)出指令的大腦，不管是計算機還是我們的人，我現(xiàn)在是看不到輸出在什么位置，我只知道我命令發(fā)出去了，我要他走100毫米的命令發(fā)出去了，他達沒達到100毫米的位置，我還知不知道，我不知道，沒有任何一個測量環(huán)境，我能夠知道它實際在什么位置上，對不對？就像我指揮你去干什么事你去干，你干不干我也不去問你了，就這個意思。

????????所以這樣的一個系統(tǒng)在各個工作過程當中就形成的是一種所謂的開環(huán)系統(tǒng)，就是按照我們前面反饋的概念，它的輸出沒有再反過來作用在系統(tǒng)上，這就是所謂的開環(huán)的概念，系統(tǒng)的輸出對系統(tǒng)沒有控制作用，沒有反饋，但是我要給大家說的話，這是一個相對的概念，實際上把每一個環(huán)節(jié)都算成一個一個獨立的東西，實際上沒有考慮系統(tǒng)內(nèi)部，比如說這個里頭系統(tǒng)內(nèi)部有沒有反饋，我們沒去管它，對不對？把它作為一個整體，再看這里頭有沒有反饋，我們沒去管它。所以這實際上是一個相對的概念，就是從你的考慮問題的角度，發(fā)現(xiàn)它這個輸出量沒有在作用，在我們整個過程當中，但這里頭本身也許它有它的內(nèi)反饋，但是我們沒去管它，我們把它作為一個整體來考慮，不再去考慮它里頭的，所以這是按照這個概念，這是一個開環(huán)系統(tǒng)，實際當中應(yīng)該也有很多，比如說我們洗衣機什么東西，我設(shè)定一個時間，洗沒洗干凈，我是不管它的，這就是我只是命，開環(huán)系統(tǒng)說到底就是我只管發(fā)命令，不管結(jié)果，就是這樣一個概念，這是所謂的開環(huán)系統(tǒng)。

????????那么閉環(huán)系統(tǒng)就是跟相反的了，一定要具備反饋控制的這樣一個效應(yīng)的，我們就認為是，它的閉環(huán)系統(tǒng)要具有反饋控制效應(yīng)的，我們說了要能夠檢測偏差，要能夠糾正偏差，這就構(gòu)成了一個閉環(huán)。只要有就檢有檢測偏差和就診偏差的功能的話，肯定就構(gòu)成了一個閉環(huán)系統(tǒng)。

????????所以所謂的閉環(huán)系統(tǒng)就是系統(tǒng)的輸出，對系統(tǒng)有控制作用，這實際上就包含了反饋的概念在里頭有反饋。所以這就是一個閉環(huán)，由反饋構(gòu)成了一個從輸入到輸出，再由輸出又回到輸入，為什么叫閉環(huán)？形成了一個閉合的環(huán)，所以叫閉環(huán)。對不對？這就是一個閉環(huán)例子，當然很多就像剛才說的控制數(shù)控工作臺的控制，假如說我們這里增加了一個東西，工作臺走到哪個位置，我是有個檢測站再來檢測的，檢測把這個位置量檢測回來，再跟我輸入指令進行比較，有沒有偏差？我原來這個輸入指令，比如說對應(yīng)的是它應(yīng)該走到哪個位置，我把它檢測回來，是不是在那個位置上面，如果不是就讓他繼續(xù)讀，直到他試為止，這就構(gòu)成了一個閉環(huán)。所以從輸入端開始到經(jīng)過傳遞過程，然后到輸出檢測回來，構(gòu)成了一個閉合的鏈，閉合的一個緩，所以叫閉環(huán)。

????????那么這個例子當然有很多了，我們前面講的很多例子都構(gòu)成了一個閉環(huán)系統(tǒng)，反饋控制本身一就是一個閉環(huán)控制系統(tǒng)，這就構(gòu)成了這樣一個，這就是所謂的閉環(huán)控制系統(tǒng)。實際上剛才我們說到洗衣機，假如說我們洗衣機里頭有一個檢測裝置能夠檢測你的衣服洗干凈了沒有，然后根據(jù)檢測信號再來控制你的洗衣服的過程還繼不繼續(xù)進行，這就是構(gòu)成了一個閉環(huán)的洗衣機。

????????有沒有這樣的東西？有?，F(xiàn)在的很多洗衣機里頭有這個功能，我記得是10年前，你10年前就應(yīng)該有一句很有名的一個廣告，我現(xiàn)在忘記了是哪一個品牌的洗衣機，有一句很著名的話叫做人工智能模糊控制，這是它的廣告詞，就是它的洗衣機具備人人工智能的功能，采用的是模糊控制的方法，所以它的廣告詞就是人工智能模糊控制，模糊控制以后大家可能感興趣會學，我們課堂上可能涉及不到。模糊控制是現(xiàn)在的一個智能化的控制方法，是屬于智能控制的范疇，那么它就說它里頭具備了人工智能模糊控制的這種方式，實際上它里頭就是多了一個渾濁度的水的渾濁度的檢測，還有它可以檢還可以檢測到，你丟進去試試它的形成閉環(huán)控制的主要是根據(jù)你的渾濁度，你渾濁度在一個什么樣子里頭，他認為還沒洗干凈，他就繼續(xù)洗。實際上它的原理，然后當然渾濁度在一個什么量值，然后還要繼續(xù)洗多久，這個它是所采用的所謂的模糊控制的方法，它有一個模糊量表等等。那個級別在什么級別的時候繼續(xù)寫的級別在什么地方，反正這個是它我具體不談這個原理，那么所以它就構(gòu)成了一個閉環(huán)的洗衣機，所以別認為洗衣機就是個閉環(huán)的，這就是個開環(huán)，大家通常用的可能是開環(huán)，這是有很多實際的例子，我想也不用多舉這方面的例子。

????????好，在剛才所謂的開環(huán)和閉環(huán)是從反饋的角度來說的，輸出如果沒有反過來作用，在系統(tǒng)我們就認為是開環(huán)，如果輸出我們有檢測檢測到輸出，然后返回來作用在系統(tǒng)上面形成了一個反饋控制，那么我們就認為這是一個閉環(huán)控制系統(tǒng)，這是按照有沒有反饋回路在說話，還有可以從不同的角度，任何一個東西的分類，它都根據(jù)不同的角度，然后可以不同的類型，比如說我們?nèi)宋乙部梢愿鶕?jù)性別是一種類型，是一種分類的方法，根據(jù)年齡是一種分類的方法，對不對？根據(jù)你的知識水平也是一個分類的方法，所以有不同的分類的角度。

????????剛才說的開閉環(huán)是從反饋的角度在說話，然后還有從其他的角度，比如說從輸出量的變化規(guī)律來分類，如果輸出量我們的對輸出的設(shè)定是希望它維持一個恒值，維持一個定值，這個時候叫做所謂的自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)或者叫恒值系統(tǒng)。我們前面例子當中應(yīng)該有不少是這樣的系統(tǒng)，離心調(diào)速機構(gòu)是這樣的系統(tǒng)，頁面控制是這樣的系統(tǒng)，對不對？還有甚至像恒溫箱、冰箱等等，實際上都是這樣的形式。我們是設(shè)定一個恒值，當然這個恒值不一定是絕對的恒值，尤其是溫度控制通常是一個范圍，都認為是恒指。

????????好，這是這一類系統(tǒng)，既然它是要使輸出量保持常量，顯然它需要檢測輸出有沒有偏差，然后還要調(diào)節(jié)讓它保持常量，所以這個過程里頭肯定也包含有什么？反饋控制，所以肯定是一個閉環(huán)系統(tǒng)，對吧？好，然后這是輸出量是希望它保持恒值，還有輸出量不一定，輸出量可能是在變化，我期望的輸出量在變化，這是在哪些情況下？這里實際上已經(jīng)給出了一些例子，目標氣勢目標值在變化，這是什么？

????????這里說的最典型的就是什么？比如說我們?nèi)ゴ蝻w機，我們的目標肯定是對準飛機，飛機在動，所以我們這個目標設(shè)定的位置是要隨時動的，那么控制要求是什么？叫做敵動我動，這一種形式實際當中有很多，所以我們剛才說的典型的就是這種系統(tǒng)在在50年代這種系統(tǒng)它是一個很先進能夠?qū)崿F(xiàn)這種隨動的是一個很先進的系統(tǒng)了。然后還有一種反形加工，現(xiàn)在大家可能見不到反形加工機床了，原來沒有數(shù)控機床的時候，有很多特殊型面的加工是要靠仿形來加工，版型是什么概念？我先用先用木頭做成一個我要加工的形面的形狀，然后把它作為一個控制的基準，然后就讓我的實際的刀具是根據(jù)形狀來走刀，不要配鑰匙，現(xiàn)在還存在的一種最簡單的款型加工，這就是一個最簡單的百姓交流，就是一個協(xié)作系統(tǒng)。所以我們歸結(jié)起來什么叫誰動系統(tǒng)，誰做動輸入隨著輸出來動，或者說我們的輸入隨著這個目標來動，隨著目標的變動而變動，這是誰動系統(tǒng)？還有一種按照輸出來說的話，是一種所謂的程序控制系統(tǒng)，以前沒有這種分類，這個系統(tǒng)的輸出是按預(yù)定程序變化的，比如說我們現(xiàn)在的數(shù)控機床的輸出，數(shù)控加工過程當中輸出，我事先把加工的前面設(shè)定好，就按照在作為輸入量，我來去操作工作臺的一些變化，工作臺的運動要按照我設(shè)定的程序來運行，那么顯然在這種情況下，這一個系統(tǒng)可以是開放，也可以是閉環(huán)，就是我們前面說的工作臺的控制，都適合于這種情況。開環(huán)就是我只管按照設(shè)定的程序把這些指令送出去，他走沒走到我不管，閉環(huán)我就是還有一個反饋來糾正他是不是按照我這個指令在走。所以這種控制方式既可以是開環(huán)，也可以是閉環(huán)，這是所謂的程序控制。

????????那么在實際上控制系統(tǒng)還有很多種方面的分類，大家以后可能都會逐步的涉及到這些類型。我們這里對其他的類型我們不多講，但是大家要知道有這個概念存在，比如說按這個系統(tǒng)當中的控制的類型，我們剛才說的反饋控制系統(tǒng)里頭，我們剛才說特別要讓大家關(guān)注哪些量是特別值得關(guān)注的，這是里頭的一些變量。這些變量如果都是連續(xù)量，那么這個系統(tǒng)就叫連續(xù)控制系統(tǒng)。如果都是連續(xù)的，如果這些系統(tǒng)當中只要有一個量，注意到只要有一個量不是連續(xù)量，那就是叫離散控制系統(tǒng)，不是所有的是只要有一個是離散的，就這個系統(tǒng)就是離散控制系統(tǒng)，我們教材上面有一章談離散控制系統(tǒng)，但是我們課堂上我們在課堂期間我們不談它，后面有一門課叫計算機控制系統(tǒng)，針對離散系統(tǒng)，為什么計算機控制系統(tǒng)就是一種離散系統(tǒng)，為什么呢？計算機它接受的指的是數(shù)字量，它的輸出也指的是數(shù)字量，數(shù)字量的就屬于一種離散的，而且它不光是時間上面離散，它的賦值上面都是離散的，對不對？計算機輸出的賦值上面都是離散的，所以它是一種更特殊的離散量。通常我們說的離散量還只是說在那個時間上面離散，他不是在每一個時刻都有職務(wù)，可能是在一些離散點上有職務(wù)，但是它的輔值可以是連續(xù)的，輔值可以是11.11.21.31~一點幾下去，你多少小時我都可以。計算機里頭的數(shù)字量指的是要么是一，要么是二，要么是三，沒有其他沒有中間的那些，所以它輔磁上面都是0。

????????好，這是按信號的類型在說，還有按系統(tǒng)的性質(zhì)，如果這個系統(tǒng)它的數(shù)學模型表達出來是一個線性的，那么是一個線性系統(tǒng)，否則就是一個非線性控制系統(tǒng)。非線性控制系統(tǒng)在我們教材上面也有一張非線性系統(tǒng)初步，但是我們課堂上面也不涉及到以后，大家也許也會涉及到，我們現(xiàn)在在經(jīng)典控制工程當中，都是把我們碰到的對象碰到的系統(tǒng)都把它假設(shè)為線性控制系統(tǒng)，假設(shè)對工程來說，在有在很多情況下，實際上我們工程當中大量的系統(tǒng)并不是現(xiàn)行制度，并不是線性系統(tǒng)，在某些情況下，我們同可以通過一些近似的處理，把非線性系統(tǒng)或者是線系統(tǒng)里頭某些非線性環(huán)節(jié)把它進行線性化處理，然后近似把它作為一個線性系統(tǒng)來考慮，這是我們經(jīng)典控制工程的基本的方法，我們經(jīng)典工程只針對線性控制系統(tǒng)，不針對非線性，只是在有些情況下，我可以把它近似的來線性化考慮，而我們機械工程當中可以說絕大部分都是屬于非線性系統(tǒng)，所以我們經(jīng)典控制系統(tǒng)用在很多實際的工程系統(tǒng)當中，經(jīng)典控制方法用在很多經(jīng)典，用在很多實際的工程問題當中，很多時候是一種近似，更不用說有些非線性系統(tǒng)本質(zhì)上面就是一個本質(zhì)的非線性，根本都不能解釋。在我們課堂當中我們是作為控制工程的基礎(chǔ)，所以我們只涉及到控制系統(tǒng)，但是線性系統(tǒng)我們暫時先不談非線性系統(tǒng)。

????????還有一種就是按參數(shù)的變化，就是我們動力學方程中的那些系數(shù)，那是控制系統(tǒng)當中的一些參數(shù)，比如說我們 MCK系統(tǒng) M值、MCK這都是屬于系統(tǒng)當中的參數(shù)。那么我們在經(jīng)典控制工程當中主要討論的是定殘，也就是說這些參數(shù)都是確定的，不隨時間變化的，如果說我這些參數(shù)隨時間變化，它就是一種時變系統(tǒng)，這是所以按參數(shù)的變化來說，分為定參控制系統(tǒng)和時變控制系統(tǒng)。這兩個的區(qū)別是在是體現(xiàn)在這個參數(shù)隨不隨時間變化，在實際的工程當中很多參數(shù)是隨時間的變化，但是我們在控制工程基礎(chǔ)當中，我們是假設(shè)這些參數(shù)不隨時間變化，大家要是調(diào)電路的時候會經(jīng)常頭疼一個問題，或者大家以后進行一工程一些檢測的時候，調(diào)檢測儀調(diào)檢測系統(tǒng)的時候，經(jīng)常會碰到一個非常傷腦筋的問題，零飄實際上就是參數(shù)在變化，系統(tǒng)的參數(shù)在變化，隨著溫度的變化在變化，所以實際很多工程系統(tǒng)當中這些參數(shù)是在變化，但是在我們經(jīng)典控制工程當中，我們一般只是假設(shè)它不變化，所以我們只涉及到定參。

????????還有以后大家涉及到實際的物理系統(tǒng)，更多可能還還有一種按被控量的形式在分類，比如說你涉及到對你涉及到控制系統(tǒng)是要設(shè)計一個位移控制系統(tǒng)或者叫位置控制系統(tǒng)，你是在控制溫度，所以你是在做一個溫度控制系統(tǒng)，你是在控制一個力，所以你叫一個力控制系統(tǒng)，還有速度控制系統(tǒng)，這就是按照被控量本身的在說話，所以有很多這種分類的方式，我們不一一的說下去。