簡單控制系統(tǒng)

（1）一個控制器；

（2）一個變送器（測量儀表）；

（3）一個執(zhí)行器（控制閥）；

（4）一個被控對象。

由于控制系統(tǒng)信號流只有一個回路，也稱單回路控制系統(tǒng)。

TC：溫度控制器；

TT：溫度變送器；

執(zhí)行器：氣動控制閥；

被控對象：換熱器。

本例：

控制器：E上升，U上升，E下降，U下降。

溫度檢測、變送器：T上升，Y上升，T下降，Y下降。

執(zhí)行器：U上升，Q上升，U下降，Q下降。

單回路控制系統(tǒng)是過程工業(yè)中最常用的控制系統(tǒng)，但由于被控對象的復(fù)雜性，有時單回路控制系統(tǒng)無法達到要求的控制質(zhì)量，必須采用多回路的復(fù)雜控制系統(tǒng) 。

復(fù)雜控制系統(tǒng)能解決簡單控制系統(tǒng)不能解決的控制問題，一般而言復(fù)雜控制系統(tǒng)都是為了解決某個特殊矛盾而產(chǎn)生并發(fā)展的，它們均有各自的適用場合，不能隨便亂用。能用簡單控制系統(tǒng)解決的問題就不宜采用復(fù)雜控制系統(tǒng)；復(fù)雜控制系統(tǒng)如果使用不當，不僅增加投資，還不能奏效，反而會帶來不必要的麻煩 。

簡單控制系統(tǒng)又稱單回路負反饋控制系統(tǒng)，是指由1個控制器、1個變送器、1個執(zhí)行器、1個被控對象組成的單回路閉環(huán)負反饋控制系統(tǒng)。

簡單控制系統(tǒng)是生產(chǎn)過程中控制最常見、應(yīng)用最廣范、應(yīng)用數(shù)量最多的控制系統(tǒng)。它是由被控對象、測量對象的測量變送單元、調(diào)節(jié)器和執(zhí)行器組成的單回路控制系統(tǒng)。簡單控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，投資少，易于調(diào)整和投運，能滿足一般生產(chǎn)過程控制要求，因而被廣泛應(yīng)用。尤其適用于被控對象滯后和時間常數(shù)小，負荷和干擾變化比較平緩或者對象被控變量要求不太高的場合。

簡單控制系統(tǒng)解決實際生產(chǎn)過程中的大部分控制問題，但有一定的局限性，這些局限性主要表現(xiàn)在只能完成定值控制，功能單一，對滯后較大、時間常數(shù)較大、干擾多而劇烈的對象，控制質(zhì)量較差，對各個過程變量內(nèi)部存在相關(guān)的過程，控制系統(tǒng)相互之間會出現(xiàn)干擾等，因此在簡單控制的基礎(chǔ)上又發(fā)展了眾多的復(fù)雜控制系統(tǒng) 。

據(jù)某大型化肥廠統(tǒng)計，簡單控制系統(tǒng)約占控制系統(tǒng)總數(shù)的85%左右。由于簡單控制系統(tǒng)是最基本的、應(yīng)用最廣泛的系統(tǒng)，因此，學習和研究簡單控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、原理及使用是十分必要的。同時，簡單控制系統(tǒng)是復(fù)雜控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)，學會了簡單控制系統(tǒng)的分析，將會給復(fù)雜控制系統(tǒng)的分析和研究提供很大的方便 。

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簡單分組碼包括奇偶監(jiān)督碼、行列監(jiān)督碼、恒比碼。奇偶監(jiān)督碼是奇監(jiān)督碼和偶監(jiān)督碼的統(tǒng)稱，是一種最基本的檢錯碼。恒比碼又稱等重碼,這種碼的碼子中1和0的位數(shù)保持恒定比例。這些信道編碼很簡單，但有一定的檢錯能力，且易于實現(xiàn)，因此得到廣泛應(yīng)用。

簡單分組奇偶監(jiān)督碼

是奇監(jiān)督碼和偶監(jiān)督碼的統(tǒng)稱，是一種最基本的檢錯碼。它是由n-1位信息元和1位監(jiān)督元組成，可以表示成為（n，n-1）。如果是奇監(jiān)督碼，在附加上一個監(jiān)督元以后，碼長為n的碼字中“1”的個數(shù)為奇數(shù)個；如果是偶監(jiān)督碼，在附加上一個監(jiān)督元以后，碼長為n的碼字中“1”的個數(shù)為偶數(shù)個。奇偶監(jiān)督碼是一種有效地檢測單個錯誤的方法，之所以將注意力集中在檢（或糾）單個錯，這主要是因為碼字中發(fā)生單個錯誤的概率要比發(fā)生2個或多個錯誤的概率大得多。例如，n=5的碼字，如果碼字中各碼元的錯誤是互相獨立，誤碼率為10-4，則錯1、2、3、4和5位的概率分別為：5×、、、和。由此可見，要檢（或糾）錯誤，首先要解決單個錯誤，這樣才抓住了主要矛盾。一般情況下用上述偶監(jiān)督碼來檢出單個錯誤，檢錯效果是令人滿意的，不僅如此，奇偶監(jiān)督碼的編碼效率很高，，隨n增大而趨近于l。下面就給出以碼長n=5為例，利用表8-1列出全部偶監(jiān)督碼字：在數(shù)字信息傳輸中，奇偶監(jiān)督碼的編碼可以用軟件實現(xiàn)，也可用硬件電路實現(xiàn)。如4位碼元長的信息組，串行送入四級移位寄存器（輸入定時緩沖器），同時經(jīng)模二運算得到監(jiān)督元，存入輸出緩沖器末級，編碼完成即可輸出碼字。當一個接收碼組B完全進入五級移存器內(nèi)時，開關(guān)S立即接通，從而得到檢錯信號。如果接收碼組B無錯，B=A，則M=0；如果接收碼組B有單個（或奇數(shù)個）錯誤，則M=1

簡單分組行列監(jiān)督碼

行列監(jiān)督碼又稱水平垂直一致監(jiān)督碼或二維奇偶監(jiān)督碼，有時還被稱為矩陣碼。它不僅對水平（行）方向的碼元，而且還對垂直（列）方向的碼元實施奇偶監(jiān)督。一般L×m個信息元，附加L m 1個監(jiān)督元，由L 1行，m 1列組成一個（Lm L m 1，Lm）行列監(jiān)督碼的碼字。表8-2就是（66，50）行列監(jiān)督碼的一個碼字（L=5，M=10），它的各行和各列對l的數(shù)目都實行偶數(shù)監(jiān)督?？梢灾鹦袀鬏敚部梢灾鹆袀鬏?。譯碼時分別檢查各行、各列的監(jiān)督關(guān)系，判斷是否有錯。

這種碼有可能檢測偶數(shù)個錯誤。因為每行的監(jiān)督位雖然不能用于檢測本行中的偶數(shù)個錯碼，但按列的方向就有可能檢測出來?？墒且灿幸恍┡紨?shù)錯碼不可能檢測出，例如，構(gòu)成矩形的四個錯碼就檢測不出來。

這種二維奇偶監(jiān)督碼適于檢測突發(fā)錯碼。因為這種突發(fā)錯碼常常成串出現(xiàn)，隨后有較長一段無錯區(qū)間，所以在某一行中出現(xiàn)多個奇數(shù)或偶數(shù)錯碼的機會較多，這種方陣碼適于檢測這類錯碼。前述的一維奇偶監(jiān)督碼一般只適于檢測隨機錯誤。

由于方陣碼只對構(gòu)成矩形四角的錯碼無法檢測，故其檢錯能力較強。一些試驗測量表明，這種碼可使誤碼率降至原誤碼率的百分之一到萬分之一。

二維奇偶監(jiān)督碼不僅可用來檢錯，還可用來糾正一些錯碼。例如，當碼組中僅在一行中有奇數(shù)個錯誤時，則能夠確定錯碼位置，從而糾正它。

簡單分組恒比碼

恒比碼又稱等重碼,這種碼的碼子中1和0的位數(shù)保持恒定比例。由于每個碼字的長度是相同的，若1、0恒比，則碼字必等重。

若碼長為n，碼重為w，則此碼的碼字個數(shù)為，禁用碼字數(shù)為。該碼的檢錯能力較強，除對換差錯（1和0成對的產(chǎn)生錯誤）不能發(fā)現(xiàn)外，其它各種錯誤均能發(fā)現(xiàn)。

如今電傳通信中普遍采用3：2碼，該碼共有個許用碼字，用來傳送10個阿拉伯數(shù)字，如表8-3所示。這種碼又稱為5中取3數(shù)字保護碼。因為每個漢字是以四位十進制數(shù)來代表的，所以提高十進制數(shù)字傳輸?shù)目煽啃裕偷扔谔岣邼h字傳輸?shù)目煽啃?。實踐證明，采用這種碼后，漢字電報的差錯串大為降低。

如今國際上通用的ARQ電報通信系統(tǒng)中，采用3：4碼即7中取3碼，這種碼共有個許用碼字，93個禁用碼字。35個許用碼字用來代表不同的字母和符號。2100433B

許多簡單分組從不同角度說明同一總體，就構(gòu)成一個平行的分組體系。其特點是：每個分組固定一個分組標志的差異，以反映總體內(nèi)部的分情況。例如，為了了解職工基本情況，可以選擇年齡、工齡、文化程度等標志進行簡單分組。