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控制系统的意思、控制系统的详细解释

关键字:

控制系统的解释

[control system] 随着时间的进行,驱使一个或多个输出按需要方式改变的一种系统

词语分解

专业解析

从汉语词典与工程学交叉视角解析,“控制系统”指通过特定机制调节设备或过程状态,使其按预定目标运行的完整体系。其核心含义包含以下层次:

一、汉语构词释义

  1. 控制

    源于《说文解字》“控,引也”,引申为约束与引导。《现代汉语词典》(第7版)释义为“掌握住不使任意活动或超出范围”。在工程语境中特指通过信息反馈实现动态调节。

  2. 系统

    源自《周易》“品物咸章,系统有序”,指由相互作用要素构成的有机整体。现代释义为“同类事物按一定关系组成的整体”(中国社会科学院语言研究所,2016)。

二、工程学定义

控制系统是由控制器、执行器、传感器及被控对象构成的闭环体系,通过实时比较输出信号与期望值的偏差,自动调整系统行为(IEEE Control Systems Society标准定义)。例如:

三、核心特征

  1. 目标导向性

    需明确被控量期望值(如转速2000rpm)

  2. 信息闭环性

    依赖负反馈机制实现误差修正(经典控制理论,钱学森《工程控制论》

  3. 动态适应性

    具备抗干扰能力(如电网电压波动时稳压电源的快速响应)

四、应用场景


权威参考文献

中国社会科学院语言研究所. 现代汉语词典(第7版). 商务印书馆, 2016.

IEEE Control Systems Society. Standard Glossary of Control Terms. 2020.

钱学森, 宋健. 工程控制论(修订版). 科学出版社, 2011.

网络扩展解释

控制系统是指通过特定机制对设备、机器或过程进行监测、调节和管理的系统,旨在使其按照预定目标或规则运行。以下是详细解释:

一、核心组成

  1. 控制器:系统的“大脑”,根据输入信号和预设算法生成控制指令(如PID控制器)。
  2. 传感器:实时监测被控对象的输出(如温度传感器、速度传感器)。
  3. 执行器:将控制指令转化为物理动作(如电机、阀门)。
  4. 被控对象:需要调节的系统或设备(如空调、机器人手臂)。

二、分类与原理

三、关键性能指标

四、典型应用

  1. 工业自动化:生产线机械臂的精准控制。
  2. 智能家居:空调自动调节室温。
  3. 交通系统:汽车ABS防抱死制动、无人机飞行平衡。
  4. 航空航天:火箭姿态控制系统。

五、数学表达示例

闭环控制系统常用传递函数描述,例如一阶系统: $$ G(s) = frac{K}{Ts + 1} $$ 其中$K$为增益,$T$为时间常数。

控制系统通过协调各组件实现精准、高效的操作,是现代自动化技术的基石。其设计需综合考虑动态特性、抗干扰能力与成本效益。

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