自控原理
自动控制原理公式
自动控制原理公式自动控制系统最常用的数学描述是利用控制工程中的数学模型。
数学模型是通过分析和建立系统的动态行为方程、传输函数或状态空间方程来描述系统的数学形式。
以下是一些常用的控制原理公式：1.闭环系统传递函数公式闭环系统传递函数是表示控制器输出信号C(s)与参考输入信号R(s)之间的关系的函数。
通常表示为T(s)或G(s)。
2.开环传递函数公式开环传递函数是表示控制器输出信号和系统输入信号之间的关系的函数。
通常表示为G(s)。
3.比例控制器公式比例控制器是最简单的控制器之一，其输出信号与误差信号之间的关系为：C(t)=Kp*e(t)，其中Kp为比例增益，e(t)为误差信号。
4.积分控制器公式积分控制器输出信号与误差信号的时间积分之间的关系为：C(t) = Ki * ∫e(t)dt，其中Ki为积分增益。
5.微分控制器公式微分控制器输出信号与误差信号的时间微分之间的关系为：C(t) = Kd * de(t)/dt，其中Kd为微分增益。
6.传递函数的极点和零点公式传递函数的极点和零点是指传递函数的分母和分子中令传递函数等于零的根。
传递函数的极点和零点对系统的稳定性、阻尼比、过渡特性等有重要影响。
7.控制系统稳定性判据公式控制系统稳定性判据是通过判断传递函数的极点位置来评估系统的稳定性。
例如，对于一阶系统，系统稳定的条件是极点实部小于零；对于二阶系统，系统稳定的条件是极点实部均小于零。
8.级联控制系统公式级联控制系统是由两个或多个控制回路组成的系统。
级联控制系统的传递函数可以通过将各个回路的传递函数相乘来获得。
9.PID控制器公式PID控制器是包含了比例控制器、积分控制器和微分控制器的三个组成部分的控制器。
PID控制器的输出信号与误差信号的线性组合关系为：C(t) = Kp*e(t) + Ki∫e(t)dt + Kd *de(t)/dt。
以上是一些常见的自动控制原理公式，用于描述和分析控制系统的特性和行为。
自动控制原理--第1章 自动控制理论的一般概念
1-3 典型控制系统
恒值系统：
也称镇定系统。输出量以一定的精度等于 给定值，而给定值一般不变化或变化很缓慢， 扰动可随时变化的系统称为恒值系统，在生产 过程中，这类系统非常多。例如：恒温系统， 恒压系统等。
例 锅炉空气预热器密封间隙控制系统
系统通过间隙传感器实时测量出密封间隙值并送入计算 机，与设定值比较后，发出控制指令至电动机提升机构，调 整密封板的位置，达到维持密封间隙值恒定的目的。
u
~220V
开关闭合后，不同 的输入电压u对应于 不同的温度t。
炉温开环控制系统
扰动量
输入量 (电源 )
开关
加热电 阻丝
控制装置
电炉恒 温箱
受控对象
输出量 (温度)
炉温开环控制系统方框图
扰动
给定值
控制器
被控制 对象
典型开环控制的方框图
输出量
系统框图帮助理解系统的构成和性质
开环控制系统特点： 信号从输入到输出无反馈,单向传递. 结构简单. 控制精度不高,无法抑制扰动.
第1章 自动控制理论的一般概念
1-1 自动控制发展史 1-2 自动控制的基本方式 1-3 典型控制系统 1-4 对于自动控制系统的要求
1-1 自动控制发展史
经典控制理论（20世纪40年代及其以前）
主要研究单输入单输出线性定常系统 时域、频域和复域分析和设计问题。
现代控制理论（20世纪60年代）
主要研究多输入、多输出、时变参数、高精度复杂系统 分析和设计问题；最优控制问题。
(c)
五、复合控制
它是把按偏差控制与按扰动控制结合起来，对于主
要扰动采用适当的补偿装置实现按扰动控制，同时再组
成反馈控制系统实现按偏差控制，以消除其余扰动产生
自控原理第1、第2章
第一章自动控制系统概念【教学目的】1了解自动控制系统的工作原理、分类和特点。
2．掌握负反馈在自动控制系统中的作用。
3．掌握自动控制系统的组成和各部分的作用。
4．根据工作原理图，确定控制系统的被控对象、控制量和被控制量正确画出系统的方框图。
5．了解对控制系统的要求。
【教学重点】1 闭环系统（或反馈系统）的特征：采用负反馈，系统的被控变量对控制作用有直接影响，即被控变量对自己有控制作用。
2 典型闭环系统的功能框图。
【教学难点】由系统的物理结构图或工作原理示意图绘出系统元件框图。
【教学方法及手段】通过课堂授课讲解几个典型例题使学生对概念能够理解，建立负反馈概念，并举一些生活例子来说明。
【课外作业】系统分析例题，完成课后习题1-1，1-4。
【学时分配】2课时。
【教学内容】第一节一些重要的概念与名词自动控制在没有人直接参与的情况下，通过控制器使被控对象或过程按照预定的规律运行。
自动控制系统由控制器和被控对象组成，能够实现自动控制任务的系统。
被控制量在控制系统中．按规定的任务需要加以控制的物理量。
控制量作为被控制量的控制指令而加给系统的输入星．也称控制输入。
扰动量干扰或破坏系统按预定规律运行的输入量，也称扰动输入或干扰掐入。
反馈通过测量变换装置将系统或元件的输出量反送到输入端，与输入信号相比较。
反送到输入端的信号称为反馈信号。
负反馈反馈信号与输人信号相减，其差为偏差信号。
负反馈控制原理检测偏差用以消除偏差。
将系统的输出信号引回插入端，与输入信号相减，形成偏差信号。
然后根据偏差信号产生相应的控制作用，力图消除或减少偏差的过程。
开环控制系统系统的输入和输出之间不存在反馈回路，输出量对系统的控制作用没有影响，这样的系统称为开环控制系统。
开环控制又分为无扰动补偿和有扰动补偿两种。
(l)无扰动补偿开环控制原理方框图如图1．1(a)所示。
信号由控制信号到被控制信号单向传递，对扰动引起的误差无补偿作用。
这种方式结构简单，适用于结构参数稳定、扰动信号较弱的场合。
自动控制原理第一章自动控制原理
如图1－5所示。
给定量 控制器
干扰量
被控量 受控对象
自控系统
图1－5 自动控制系统
第一章 自动控制概论
• 如水位自动控制系统：
比较元件
进 水 + 连 杆
测量 元件
实 际 水 位 浮 子
输出量
M 电 机
干扰 信号
出 水
<
受控对象
图1－3 水位自动控制系统原理图
第一章 自动控制概论
1.2.2 自动控制系统的基本组成
基 本 要 求
通过学习本课程，获得自动控制
系统的基本概念和基本理论；掌握分 析自动控制系统或过程控制系统的基 本方法。
自动控制理论
经典控制理论 线性控制系统
连续控制系统
第 二 章 第 三 章 第 四 章 第 五 章
现代控制理论 非线性控制系统
离散控制系统
第 六 章
第 七 章
第 八 章
第一章 自动控制概论
控制理论和现代控制理论两大部分。
经典控制理论也就是自动控制原理，是20世纪 40年代到50年代形成的一门独立学科。早期的控制
系统较为简单，只要列出微分方程并求解之，就可 以用时域法分析他们的性能。第二次世界大战前后，
由于生产和军事的需要，各国均在大力研制新型武
器，于是出现了较复杂的控制系统，这些控制系统
自动控制的任务—利用控制器操纵受控对象，使其
被控量按技术要求变化。若r(t)—给定量，c(t)—被
控量，则自控的任务之数学表达式为：使被控量满 足c(t) ≈r(t)。自控系统的组成如1-6图所示。
输入量 输出量
串 联 校 正
放 大
执 行
受 控 对 象
自动控制原理公式
自动控制原理公式下面是一些重要的自动控制原理公式：1.连续时间系统的传递函数：传递函数是描述系统输入和输出之间关系的函数。
对于连续时间系统，传递函数表示为s的函数：G(s)=Y(s)/U(s)其中，G(s)是系统的传递函数，Y(s)是系统的输出，U(s)是系统的输入，s是复变量。
2.离散时间系统的传递函数：对于离散时间系统，传递函数表示为z的函数：G(z)=Y(z)/U(z)其中，G(z)是系统的传递函数，Y(z)是系统的输出，U(z)是系统的输入，z是复变量。
3.闭环传递函数：闭环传递函数描述了闭环控制系统的输入和输出之间的关系。
对于连续时间系统，闭环传递函数表示为s的函数：T(s)=Y(s)/R(s)其中，T(s)是闭环传递函数，Y(s)是系统的输出，R(s)是参考输入。
4.控制系统的传递函数表达式：控制系统的传递函数可以表示为系统组成部分的传递函数之间的乘积或相加。
例如，对于一个系统，其传递函数可以表示为：G(s)=G1(s)*G2(s)/(1+G1(s)*G2(s)*H(s))其中，G1(s)和G2(s)是系统的组成部分的传递函数，H(s)是反馈路径的传递函数。
5.极点和零点：极点是系统传递函数的根，决定了系统的稳定性和动态响应。
零点是传递函数等于零的点，对系统的频率响应和稳定性有影响。
6.PID控制器公式：PID控制器是一种常见的反馈控制器，它根据误差信号来调整系统输出。
PID控制器的输出由比例项、积分项和微分项组成，公式表示为：u(t) = Kp * e(t) + Ki * ∫ e(t)dt + Kd * de(t) / dt其中，u(t)是PID控制器的输出，Kp、Ki、Kd是控制器的参数，e(t)是当前时刻的误差信号，∫ e(t)dt和de(t) / dt分别是误差信号的积分和微分。
这些公式只是自动控制原理中的一小部分，涵盖了控制系统的建模和调节方法。
自动控制原理公式是自动控制工程师和研究人员分析和设计自动控制系统的重要工具。
自动控制原理作业第七章参考答案
7.1 求下列矩阵的若尔当型及其变换矩阵（1）010001341⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥---⎣⎦解：矩阵的特征值为：1230.78,0.11 1.95,0.11 1.95i i λλλ=-=-+=--，因此可化为对角线规范型：0.780.11 1.950.11 1.95ii -⎡⎤⎢⎥-+⎢⎥⎢⎥--⎣⎦变换矩阵为：1232221231111110.780.11 1.950.11 1.950.61-3.8 - 0.42i -3.8 + 0.42i P i i λλλλλλ⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥==--+--⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦（2）540430461⎡⎤⎢⎥--⎢⎥⎢⎥-⎣⎦解：矩阵的特征值为：1231λλλ===，()2rank I A -=，表明1λ=的几何重数为3-()rank I A -=1，即该特征值对应一个若尔当块。
所以该矩阵的若尔当型为：11111⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦，变换矩阵0410404040P ⎡⎤⎢⎥=-⎢⎥⎢⎥--⎣⎦（3）421043521⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎣⎦解：矩阵的特征值为：1232, 2.21, 6.79λλλ=-==，因此可化为对角线规范型：2 2.21 6.79-⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦，变换矩阵为00.40.610.410.370.780.810.350.46P ⎡⎤⎢⎥=-⎢⎥⎢⎥--⎣⎦（4）010001340⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦解：矩阵的特征值为：1232.3,1, 1.3λλλ==-=-，因此可化为对角线规范型：2.31 1.3⎡⎤⎢⎥-⎢⎥⎢⎥-⎣⎦，变换矩阵为30.1 2.130.25 2.7530.583.58P -⎡⎤⎢⎥=-⎢⎥⎢⎥-⎣⎦7.2已知系统状态方程，求状态变换阵P ，使系统变为对角线型（假设系统的特征值为123,,λλλ）（1）012010001x x a a a ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥---⎣⎦解：123222123111P λλλλλλ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦（2）123100100a x a x a -⎡⎤⎢⎥=-⎢⎥⎢⎥-⎣⎦解：系统的特征方程为：32123det()00I A a a a λλλλ-=⇒+++= 设变换矩阵123[,,],i i i i P v v v v Av v λ==满足 设123[,,]Ti i i i v v v v =，则有：11212132313(1)(2)(3)i i i i i i i i i i i a v v v a v v v a v v λλλ-+=⎧⎪-+=⎨⎪-=⎩ 由（1）得211()(4)i i i v a v λ=+由（2）（4）得23121()(5)i i i i v a a v λλ=++ 代入（3）得321123()0i v a a a λλλ+++=所以1i v 是任意常数，取为1，则21i i v a λ=+，2312i i i v a a λλ=++所以112131222111221223132111P a a a a a a a a a λλλλλλλλλ⎡⎤⎢⎥=+++⎢⎥⎢⎥++++++⎣⎦7.3证明：对于具有互相不同特征值12,,,n λλλ 的矩阵1211000010000010000n n a a A a a --⎡⎤⎢⎥-⎢⎥⎢⎥=⎢⎥-⎢⎥⎢⎥-⎣⎦能将其变换为对角矩阵形式的变换矩阵为：11122111212121211111111n n n n n n n n n n n a a P a a a a a a a a λλλλλλλλλλ------⎡⎤⎢⎥++⎢⎥⎢⎥=++++⎢⎥⎢⎥⎢⎥++++++⎣⎦证明：系统的特征方程为：111det()00nn n n I A a a a λλλλ---=⇒++++=设变换矩阵12[,,,],n i i i i P v v v v Av v λ== 满足 设12[,,,]Ti i i in v v v v = ，则有：21111212213231211211111111()()()(1)0(2)i i i i i i i i i i i i i i i n n n i in i in in i i n i n i i in i in n i v a v a v v v a v v v v a a v a v v v v a a v a v v v a v λλλλλλλλλλ-----=+⎧-+=⎧⎪⎪-+==++⎪⎪⎪⎪⇒⎨⎨⎪⎪-+==+++⎪⎪-=⎪⎪+=⎩⎩将（1）代入（2）得11110n n i i n i n i a a a v λλλ--++++= 对比系统特征方程可知11i v =满足。
自控原理复习总结
自控原理复习总结自动控制原理自控控制是指在没有人的直接干预下，利用物理装置对生产设备或工艺过程进行合理的控制，使被控制的物理量保持恒定，或者按照一定的规律变化。
反馈的输出量与输入量相减，称为负反馈：反之,则称为正反馈。
自动控制原理系统基本组成示意图□测量元件：测量被控对象的需要控制的物理1=.量，如果这个物理量是非电量，一般需要转化为电量。
□给定元件：给出与期望的被控量相对应的系统输入量。
□比较元件：把测量元件检测的被控量实际值与给定元件给出的输入量进行比较，求出它们之间的偏差。
□放大元件：将比较元件给出的偏差进行放大，用来推动执行元件去控制被控对象。
□执行元件：直接作用于被控对象，使其被控量发生变化，达到预期的控制目的。
□校正元件：也称补偿元件，它是结构或参数便于调整的元件。
对自动控制系统性能的基本要求：稳定性、快速性、准确性系统的传递函数：线性系统，在零初始条件下，输出信号的拉普拉斯变换与输入信号的拉普拉斯变化之比。
典型环节：比率环节：G(s) = K惯性环节：G(¥积分环节：Ts微分环节：G(s) = Ts一阶微分环节：G(s) = r$ + 1振荡环节：%)=宀—「护2Tn + 2gTs + 1 厂 + + co；延迟环节：G(s)二严数学模型：微分方程、传递函数、结构图、信号 流图、频率特性等结构图的等效变换：（例）无源电气网络的传递函数：P46习题2.7 用梅森公式求系统的闭环传递函数： P38例2.9 第三章： 典型输入信号:%恆儘區叽^_H JR(s)qqqc (s )J+qq^+Hjwqqq'阿J 河问C 冋I H, +Hp H 二--------动态性能指标：1.延迟时间td :响应曲线第一次达到稳态 值的一半所需的时间，叫延迟时间。
2•上升时间tr :响应曲线从稳态值的10% 上升到90%所需的时间。
对于有振荡的系统， 也可定义为响应从零第一次上升到稳态值 所需的时间。
自动控制工程的原理和实现
自动控制工程的原理和实现自动控制工程，简称自控工程，是一种应用广泛的工程技术。
其主要目的是运用现代电子技术和计算机技术，对复杂的生产过程、设备以及系统进行智能化控制与管理，以提高生产效率和降低生产成本。
本文将就自动控制工程的原理和实现进行探讨。
一、自动控制概述自动控制是一种典型的复杂技术系统。
其基本含义是，在工程实践中，通过电子技术、计算机技术等多种技术手段，按照一定的规律和目标，在设备、生产过程和物流系统等各个环节上，实现自动化、智能化、高效化和精准化的控制和管理。
目前，自动控制技术已广泛应用于工业、交通、医疗、金融、环保等各个领域。
二、自动控制工程的原理自动控制工程的原理主要基于控制论、信号处理、电子技术和计算机技术等多学科的基础理论。
其主要的控制模型可以分为开环控制和闭环控制两种。
开环控制是一种基于设定值对被控对象进行直接控制的方法。
其优点是控制精度高，实现简单，但对于受到外界因素影响变化较大的生产过程或系统，由于缺乏反馈控制，往往会出现偏差。
闭环控制是在开环控制的基础上加入了反馈控制。
它根据测量信号和设定值，调整控制量，实现对被控对象的高精度控制。
三、自动控制工程的实现自动控制工程实现的关键是对系统或被控对象进行建模和控制算法的设计。
其中，系统建模是实现自动控制的基础，是确定控制方法和实现控制的前提。
控制算法的设计则需要根据被控对象的特性和控制需求，选择合适的控制方法和算法。
目前，自动控制工程的实现主要分为如下几个步骤：1.系统建模：先对被控对象进行建模分析，建立合理的数学模型，并进行参数标定和验证。
2.控制算法设计：设计合理的控制算法，选择适当的传感器和执行器，并进行系统调试和验证。
3.控制系统实现：根据系统建模和控制算法设计，对控制系统硬件和软件进行实现和集成。
其中，硬件实现包括自动控制电路和伺服驱动器等，而软件实现则是利用计算机语言编写控制程序。
4.控制系统测试和调试：完成控制系统的集成和实现后，进行系统测试和调试，验证控制效果是否符合控制需求。
楼宇自控的原理
楼宇自控的原理
楼宇自控的原理是通过安装在楼宇系统中的传感器、执行器以及控制器等设备，利用无线通信和网络技术实现对楼宇各项设备和系统的集中监测、控制和管理。
具体原理可以分为以下几个步骤：
1. 传感器感知：各种传感器用于感知楼宇内环境的各种参数，如温度、湿度、光照强度、空气质量等，以及楼宇设备的工作状态。
2. 数据采集和传输：传感器采集到的数据经过处理，通过有线或无线通信方式传输到控制器。
数据采集可以通过模拟输入采集或数字输入采集实现。
3. 控制器处理：控制器接收到数据后，会进行处理和分析，判断是否需要调整楼宇设备的状态。
控制器可以根据预设的控制策略来调整设备的工作模式，如调整温度、湿度等。
4. 执行器控制：控制器通过输出控制信号，驱动执行器设备，如电动阀门、电动窗帘、风机等，来实现对楼宇设备的控制和调节。
5. 数据存储与分析：楼宇系统通常会将采集到的数据存储在数据库中，以便后续分析和管理。
数据可以用于统计分析、能源管理、故障诊断等。
6. 用户界面与远程控制：楼宇自控系统通常还提供用户界面和远程控制功能，使用户可以通过手机、平板电脑等终端设备，随时随地监控和控制楼宇设备。
楼宇自控的原理就是通过感知、采集、处理、控制和管理等环节，实现对楼宇设备和系统的智能化和自动化控制。
这样可以提高楼宇能效、舒适度和安全性，减少能源浪费和运维成本。
洁净空调自控系统原理
洁净空调自控系统原理洁净空调自控系统原理什么是洁净空调自控系统？洁净空调自控系统是一种通过自动控制的方式，使空调系统能够有效地净化空气，提供良好的室内环境。
它基于一系列的原理和技术，通过监测室内污染物浓度，调节空调系统工作状态，达到空气净化的目的。
洁净空调系统的工作原理洁净空调自控系统的工作原理可以分为以下几个方面：1. 空气质量监测洁净空调自控系统通过传感器或监测仪器实时监测室内的空气质量参数，包括温度、湿度、颗粒物浓度、甲醛等有害气体浓度等。
这些参数的监测能够提供给系统准确的数据基础，以便进行后续的处理和调控。
2. 空气处理根据监测到的空气质量参数，洁净空调自控系统会对空气进行处理。
主要的处理方法包括过滤空气中的颗粒物、消除有害气体、调节湿度等。
系统会根据监测到的数据自动控制过滤器、加湿器、除湿器等设备的工作状态，以保持空气的纯净度。
3. 空调系统调节洁净空调自控系统会根据空气质量参数的监测结果，自动调节空调系统的工作状态。
当空气质量较好时，系统会减少空调的运行时间，降低能耗；当空气质量下降时，系统会自动增加空调的运行时间，提高空气净化能力。
4. 数据分析和反馈洁净空调自控系统还可以对监测到的空气质量数据进行分析和处理，以了解室内空气的变化趋势。
系统可以将这些数据反馈给使用者，帮助他们更好地了解自己所处的环境，并采取相应的措施改善室内空气质量。
洁净空调自控系统的优势洁净空调自控系统相比传统空调系统具有一些明显的优势：•提供更好的室内空气质量，有利于保障人们的健康。
•实现空调系统的智能化控制，降低能耗，节约能源。
•可根据实时数据快速做出调节，提高空调系统的工作效率。
•提供数据分析和反馈功能，帮助用户更好地了解和改善室内环境。
总结洁净空调自控系统是一种利用现代科技手段实现空气净化的先进技术。
通过监测空气质量、进行空气处理和自动调节空调系统，它能够提供一个更加健康、舒适的室内环境。
随着人们对于室内空气质量的重视度不断提高，洁净空调自控系统将在未来得到更广泛的应用。
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由调节器Ⅰ等组成的闭环系统，是用来克服对象中发生的某些扰动，严格保持被控参数A、B间的比例关系。为了保证系统的控制质量，调节器Ⅰ应选择比例积分型（PI）的调节器，而调节器Ⅱ可以选择比例型（P）的调节器。
c.分程调节系统
简单控制系统是一个调节器的输出带动一个调节阀动作，而分程控制系统的特点是一个调节器的输出同时控制几个工作范围不同的调节阀。例如一个调节阀在20～60Kpa范围内工作，另一个调节阀在60～100Kpa的范围内工作。其方块图如下图 所示。
7、 调节器参数的工程整定
调节器参数工程整定：就是确定比例度δ、积分时间Τi、和微分时间Τd的大小。
理论上，把选取最佳调节器参数的过程，称为参数整定。
理论计算参数整定法和工程整定法
工程整定法：经验凑试法、临界比例度法和衰减曲线法。
另外，自动控制系统中的显示部分（含录、打印、报警）在方框中是不作表示的。
在自动控制系统方框图中，每个方框代表一个环节，其作用如下：
测量变送器装置：包括测量元件和变速器。它们的作用是检测被控参数的变化，并将其转换成仪表的统一信号（标准气压信号或者标准电流信号）送到调节器和显示仪表（方框图中未画出）作为测量值 x.
五项：稳定度、最大偏差、过度过程时间、振荡周期（振荡频率）、余差
动态品质指标：
稳定度、最大偏差、过度过程时间、振荡周期（振荡频率）
静态品质指标：余差
5、自动控制系统中各主要环节的特性
（1） 调节对象特性
a.放大系数
b.时间常数
c.滞后时间
(2)调节器的特性
常见的调节规律主要有：比例调节（P）、积分调节（I） 、微分调节（D）以及它们之间的组合 PI、PD 、PID这些都属于连续式调节，另外还有断续式的位式调节规律。
定值器：它把工艺参数的要求值变成仪表统一信号后送入比较机构9调节器前面的小圆圈）作为给定值 x0，它与被l测量值 x 进行比较得出偏差e.
调节器：是判断被调参数变化情况并发出调节信号的环节，它是自动控制系统的核心与指挥机构。
执行器：是执行调节器命令，改变调节介质的强弱，对调节对象施加校正作用的装置，它包括执行机构和调节阀。
从图中可以看出，执行器接受调节器Ⅱ的控制，而调节器Ⅱ的给定则受调节器Ⅰ的控制。调节器Ⅰ称为主调节器，调节器Ⅱ称为副调节器。
串级调节系统和单回路的简单调节系统有一个显著区别，就是它形成两个闭环。有副调节器和副检测环节形成的闭环称为副环；由主调节器和主检测环节形成的闭环称为主环。因为副环是串联在主环之中，所以这类系统称为串级调节系统。
（2）根据给定值的分类
定值控制系统、随动控制系统、顺序控制系统
（3）根据系统的结构分类
开环控制系统、闭环控制系统
（4）根据系统的复杂程度分类
简单控制系统、等控制系统。
4、 自动控制系统的过渡过程和品质指标
（1） 自动控制系统的过渡过程
在串级调节系统中，主调节器的任务主要是克服作用在副环以外的干扰，并准确保持被调参数稳定在给定值上；而副调节器的任务则是改善调节对象的特性，稳定调节介质的工作状态。
与单回路控制系统相比，串级系统的优势主要体现在：抗干扰能力明显增强，系统的工作平稳，适用范围更广泛。特别适用于对一些对控制质量要求比较高、难度比较大的场合。
自动控制系统的静态和动态：
当一个自动控制系统在给定值保持不变时，并且在不受外界干扰的情况下，相处于一个相平稳的状态，在这种状态下，系统内的各个参数均保持稳定，系统工作平稳，理论上把这种系统内的参数不随时间的改变而改变的状态称为静态。
系统的动态：是指当系统的给定值发生变化或者受到外界的干扰后，系统内各环节的参数均发生变化，这种系统的参数随时间的改变而改变的状态称为动态。
b.比值调节系统：
这里介绍单闭环比值调节系统，单闭环比值调节系统的方框图如下所示：
检测变送器Ⅰ、调节器Ⅰ、执行器、调节对象构成一个闭环系统。它的给定值是由被控参数B经检测变速器Ⅱ、调节器Ⅱ、比值器转换后提供的，所以，被控参数A随着被控制参数B的改变而改变。
在这里，只要改变比值器的比值，就可以改变被控参数A、B的稳定比值，并达到新的稳定状态。
调节对象：是指被调节的生产设备和机器。
2、自动控制系统工作过程中的几个概念
（1）反馈 ：通过一定的方式，把输出方面的 某个量引回的输入方面来，以改善某些特性，这个过程就叫反馈。
在自动控制系统中采用的一般是负反馈。这种把反馈信号定为负值的并与给定值相减的，叫负反馈.
(2)偏差：
比较环节的输出e=x0-x 称为偏差信号，是调节器工作的主要依据。通常把x0＞x时，e＞0称为正偏差，把x0＜x，e＜0称为负偏差。
调节器的输入e值大，输出信号P 值也大者称为正作用；e值大，输出信号P值小者称为反作用。
对于气动薄膜调节阀而言，它的开关形式从结构上可分为气开式和气闭式。输入气压信号P值大时，阀们开度增大者，称为气闭式；反之，气开式。
3、 自动控制系统的分类
（1）根据工艺参数的分类
即按照自动控制系统所控制的参数进行分类：温度、压力、流量、液位、成分等控制系统。
6、 简单控制系统与复杂控制系统
（1）简单控制系统
简单控制系统：又称单回路反馈控制系统，它是由一个检测环节、一个调节器、一个调节对象构成的单回路闭环控制系统。
（2）复杂控制系统
通常把具有两个或两个以上调节器的控制系统，称为复杂控制系统。
a.串级调节系统
在串级调节系统中，采用了两级调节器，这两级调节器串接在一起，分别完成不同的任务，如下图所示:
自动控制系统
1、自动控制系统的组成及方块图
自动控制系统的组成：检测和变送环节、定值器、调节器、（含比较机构）、执行器、调节对象等。
上图为简单调节系统的方框图
结合图所示的系统而言,检测和变送环节是热电偶及温度变送器;定值器是专门的给定单元(外给定)或调节器内部的给定环节(内给定);调节器前面的小圆圈为比较环节,通常处于调节器的输入部分;调节器就是常见的断续式或连续式的调节器;执行器是调节阀;调节介质就是控制作用所依赖的,能够影响参数变化的 介质,如煤气、重油等；调节对象窑炉内火焰空间；被控参数就是火焰空间的温度。
分程调节能扩大调节阀的可调范围，优点如下：
（1）、改善调节品质，改善调节阀的工作条件。
（2）、满足开停车时的小流量和正常生产时的大流量的要求，使之都有较好的调节质量。
（3）、满足正常生产和事故状态下的稳定性和安全性。
d.锅炉三冲量调节系统
锅炉汽包液位是表征其生产过程的主要工艺指标，同时也是保证锅炉安全运行的主要条件之一，所谓的“冲量”实际就是变量，多冲量控制中的冲量，是指引入系统的测量信号。在锅炉控制中，主要冲量是水位：辅助冲量是蒸汽负荷和给水流量，它们是为了提高控制品质而引入的。现今蒸汽锅炉趋向大、中型化，一般都采用水位、蒸汽流量（或压力）和给水流量进行三冲量控制，如图所示：
阶跃干扰：又称为阶跃扰动。可以由给定值的变化或干扰的出现而引发。它表示在某一时刻从一个值突然跃变到另一个值的干扰形式。
过渡过程：当系统受到干扰后，从一个稳定状态（静态）过度到另一个稳定状态的过程，称为过度过程。
过度过程的形式：
发散振荡、等幅振荡、衰减振荡、非周期过程四大类。
（2） 自动控制系统过度过程的品质指标
分程是靠阀门定位器或电-气阀门定位器来实现的。如某调节器的输出信号范围是0.02～0.1Mpa,要控制A、B两只调节阀，那么只要在A、B调节阀上分别装上阀门定位器，A阀接收0.02-0.06Mpa信号,B阀接收0.06-0.1Mpa信号。即当调节器输出在0.02-0.06Mpa时，A调节阀动作；而调节器输出在0.06-0.1Mpa时，B调节阀动作，从而达到分程的目的。
另外，还有一种较为简单的三冲量控制方案，只用一个调节器和一个加法器，加法器可接在调节器后或之前。如下图 a所示为加法器接在调节器之后，这种接法的特点是可以省去一个流量调节器，使结构简单，流量副回路相当于一个100％的比例调节回路。
如下图b 所示为加法器接在液位调节器LC之前，它的特点是可以采用一个多通道的输入的调节器，亦可实现三冲量的自动控制。