[科普中国]-简单控制系统

所谓简单控制系统,通常是指由一个测量元件（或变送器）一个控制器、一个控制阀和一个对象所构成的单闭环控制系统，因此也称为单回路控制系统。简单控制系统的结构比较简单,所需的自动化装置数量少，投资低，操作维护也比较方便，而且在一般情况下，都能满足控制质量的要求。因此,这种控制系统在工业生产过程中得到了广泛的应用1。

简介简单控制系统又称单回路负反馈控制系统，是指由1个控制器、1个变送器、1个执行器、1个被控对象组成的单回路闭环负反馈控制系统。

简单控制系统是生产过程中控制最常见、应用最广范、应用数量最多的控制系统。它是由被控对象、测量对象的测量变送单元、调节器和执行器组成的单回路控制系统。简单控制系统结构简单，投资少，易于调整和投运，能满足一般生产过程控制要求，因而被广泛应用。尤其适用于被控对象滞后和时间常数小，负荷和干扰变化比较平缓或者对象被控变量要求不太高的场合。

简单控制系统解决实际生产过程中的大部分控制问题，但有一定的局限性，这些局限性主要表现在只能完成定值控制，功能单一，对滞后较大、时间常数较大、干扰多而剧烈的对象，控制质量较差，对各个过程变量内部存在相关的过程，控制系统相互之间会出现干扰等，因此在简单控制的基础上又发展了众多的复杂控制系统2。

据某大型化肥厂统计，简单控制系统约占控制系统总数的85%左右。由于简单控制系统是最基本的、应用最广泛的系统，因此，学习和研究简单控制系统的结构、原理及使用是十分必要的。同时，简单控制系统是复杂控制系统的基础，学会了简单控制系统的分析，将会给复杂控制系统的分析和研究提供很大的方便1。

组成（1）一个控制器；

（2）一个变送器（测量仪表）；

（3）一个执行器（控制阀）；

（4）一个被控对象。

由于控制系统信号流只有一个回路，也称单回路控制系统。

TC：温度控制器；

TT：温度变送器；

执行器：气动控制阀；

被控对象：换热器。

本例：

控制器：E上升，U上升，E下降，U下降。

温度检测、变送器：T上升，Y上升，T下降，Y下降。

执行器：U上升，Q上升，U下降，Q下降。

复杂控制系统单回路控制系统是过程工业中最常用的控制系统，但由于被控对象的复杂性，有时单回路控制系统无法达到要求的控制质量，必须采用多回路的复杂控制系统3。

复杂控制系统能解决简单控制系统不能解决的控制问题，一般而言复杂控制系统都是为了解决某个特殊矛盾而产生并发展的，它们均有各自的适用场合，不能随便乱用。能用简单控制系统解决的问题就不宜采用复杂控制系统；复杂控制系统如果使用不当，不仅增加投资，还不能奏效，反而会带来不必要的麻烦2。

本词条内容贡献者为:

何星 - 副教授 - 上海交通大学