簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介

簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)又稱單回路負(fù)反饋控制系統(tǒng)，是指由1個(gè)控制器、1個(gè)變送器、1個(gè)執(zhí)行器、1個(gè)被控對(duì)象組成的單回路閉環(huán)負(fù)反饋控制系統(tǒng)。

簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)是生產(chǎn)過(guò)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(duì)象、測(cè)量對(duì)象的測(cè)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(jiǎn)單控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，投資少，易于調(diào)整和投運(yùn)，能滿足一般生產(chǎn)過(guò)程控制要求，因而被廣泛應(yīng)用。尤其適用于被控對(duì)象滯后和時(shí)間常數(shù)小，負(fù)荷和干擾變化比較平緩或者對(duì)象被控變量要求不太高的場(chǎng)合。

簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)解決實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中的大部分控制問(wèn)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(duì)滯后較大、時(shí)間常數(shù)較大、干擾多而劇烈的對(duì)象，控制質(zhì)量較差，對(duì)各個(gè)過(guò)程變量?jī)?nèi)部存在相關(guān)的過(guò)程，控制系統(tǒng)相互之間會(huì)出現(xiàn)干擾等，因此在簡(jiǎn)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(jì)，簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)約占控制系統(tǒng)總數(shù)的85%左右。由于簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)是最基本的、應(yīng)用最廣泛的系統(tǒng)，因此，學(xué)習(xí)和研究簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、原理及使用是十分必要的。同時(shí)，簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)是復(fù)雜控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)，學(xué)會(huì)了簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的分析，將會(huì)給復(fù)雜控制系統(tǒng)的分析和研究提供很大的方便 。

（1）一個(gè)控制器；

（2）一個(gè)變送器（測(cè)量?jī)x表）；

（3）一個(gè)執(zhí)行器（控制閥）；

（4）一個(gè)被控對(duì)象。

由于控制系統(tǒng)信號(hào)流只有一個(gè)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(dòng)控制閥；

被控對(duì)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(cè)、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(guò)程工業(yè)中最常用的控制系統(tǒng)，但由于被控對(duì)象的復(fù)雜性，有時(shí)單回路控制系統(tǒng)無(wú)法達(dá)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(jiǎn)單控制系統(tǒng)不能解決的控制問(wèn)題，一般而言復(fù)雜控制系統(tǒng)都是為了解決某個(gè)特殊矛盾而產(chǎn)生并發(fā)展的，它們均有各自的適用場(chǎng)合，不能隨便亂用。能用簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)解決的問(wèn)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(dāng)，不僅增加投資，還不能奏效，反而會(huì)帶來(lái)不必要的麻煩 。

一個(gè)很簡(jiǎn)單很實(shí)用的小工具。一個(gè)屏幕上顯示的速度細(xì)節(jié)和一個(gè)屏幕上顯示地圖的位置，并跟蹤。 新地圖頁(yè)面會(huì)顯示具體的軌道，并允許添加景點(diǎn)。高速數(shù)據(jù)包括最高速度，平均速度，當(dāng)前速度，距離。操作簡(jiǎn)單，不分年齡人人共享的樂(lè)趣。

簡(jiǎn)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(cuò)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(jiǎn)單，但有一定的檢錯(cuò)能力，且易于實(shí)現(xiàn)，因此得到廣泛應(yīng)用。

簡(jiǎn)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(cuò)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(gè)監(jiān)督元以后，碼長(zhǎng)為n的碼字中“1”的個(gè)數(shù)為奇數(shù)個(gè)；如果是偶監(jiān)督碼，在附加上一個(gè)監(jiān)督元以后，碼長(zhǎng)為n的碼字中“1”的個(gè)數(shù)為偶數(shù)個(gè)。奇偶監(jiān)督碼是一種有效地檢測(cè)單個(gè)錯(cuò)誤的方法，之所以將注意力集中在檢（或糾）單個(gè)錯(cuò)，這主要是因?yàn)榇a字中發(fā)生單個(gè)錯(cuò)誤的概率要比發(fā)生2個(gè)或多個(gè)錯(cuò)誤的概率大得多。例如，n=5的碼字，如果碼字中各碼元的錯(cuò)誤是互相獨(dú)立，誤碼率為10-4，則錯(cuò)1、2、3、4和5位的概率分別為：5×、、、和。由此可見，要檢（或糾）錯(cuò)誤，首先要解決單個(gè)錯(cuò)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(lái)檢出單個(gè)錯(cuò)誤，檢錯(cuò)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(zhǎng)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(shí)現(xiàn)，也可用硬件電路實(shí)現(xiàn)。如4位碼元長(zhǎng)的信息組，串行送入四級(jí)移位寄存器（輸入定時(shí)緩沖器），同時(shí)經(jīng)模二運(yùn)算得到監(jiān)督元，存入輸出緩沖器末級(jí)，編碼完成即可輸出碼字。當(dāng)一個(gè)接收碼組B完全進(jìn)入五級(jí)移存器內(nèi)時(shí)，開關(guān)S立即接通，從而得到檢錯(cuò)信號(hào)。如果接收碼組B無(wú)錯(cuò)，B=A，則M=0；如果接收碼組B有單個(gè)（或奇數(shù)個(gè)）錯(cuò)誤，則M=1

簡(jiǎn)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(shí)還被稱為矩陣碼。它不僅對(duì)水平（行）方向的碼元，而且還對(duì)垂直（列）方向的碼元實(shí)施奇偶監(jiān)督。一般L×m個(gè)信息元，附加L m 1個(gè)監(jiān)督元，由L 1行，m 1列組成一個(gè)（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(gè)碼字（L=5，M=10），它的各行和各列對(duì)l的數(shù)目都實(shí)行偶數(shù)監(jiān)督?？梢灾鹦袀鬏?，也可以逐列傳輸。譯碼時(shí)分別檢查各行、各列的監(jiān)督關(guān)系，判斷是否有錯(cuò)。

這種碼有可能檢測(cè)偶數(shù)個(gè)錯(cuò)誤。因?yàn)槊啃械谋O(jiān)督位雖然不能用于檢測(cè)本行中的偶數(shù)個(gè)錯(cuò)碼，但按列的方向就有可能檢測(cè)出來(lái)?？墒且灿幸恍┡紨?shù)錯(cuò)碼不可能檢測(cè)出，例如，構(gòu)成矩形的四個(gè)錯(cuò)碼就檢測(cè)不出來(lái)。

這種二維奇偶監(jiān)督碼適于檢測(cè)突發(fā)錯(cuò)碼。因?yàn)檫@種突發(fā)錯(cuò)碼常常成串出現(xiàn)，隨后有較長(zhǎng)一段無(wú)錯(cuò)區(qū)間，所以在某一行中出現(xiàn)多個(gè)奇數(shù)或偶數(shù)錯(cuò)碼的機(jī)會(huì)較多，這種方陣碼適于檢測(cè)這類錯(cuò)碼。前述的一維奇偶監(jiān)督碼一般只適于檢測(cè)隨機(jī)錯(cuò)誤。

由于方陣碼只對(duì)構(gòu)成矩形四角的錯(cuò)碼無(wú)法檢測(cè)，故其檢錯(cuò)能力較強(qiáng)。一些試驗(yàn)測(cè)量表明，這種碼可使誤碼率降至原誤碼率的百分之一到萬(wàn)分之一。

二維奇偶監(jiān)督碼不僅可用來(lái)檢錯(cuò)，還可用來(lái)糾正一些錯(cuò)碼。例如，當(dāng)碼組中僅在一行中有奇數(shù)個(gè)錯(cuò)誤時(shí)，則能夠確定錯(cuò)碼位置，從而糾正它。

簡(jiǎn)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(gè)碼字的長(zhǎng)度是相同的，若1、0恒比，則碼字必等重。

若碼長(zhǎng)為n，碼重為w，則此碼的碼字個(gè)數(shù)為，禁用碼字?jǐn)?shù)為。該碼的檢錯(cuò)能力較強(qiáng)，除對(duì)換差錯(cuò)（1和0成對(duì)的產(chǎn)生錯(cuò)誤）不能發(fā)現(xiàn)外，其它各種錯(cuò)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(gè)許用碼字，用來(lái)傳送10個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字，如表8-3所示。這種碼又稱為5中取3數(shù)字保護(hù)碼。因?yàn)槊總€(gè)漢字是以四位十進(jìn)制數(shù)來(lái)代表的，所以提高十進(jìn)制數(shù)字傳輸?shù)目煽啃裕偷扔谔岣邼h字傳輸?shù)目煽啃?。?shí)踐證明，采用這種碼后，漢字電報(bào)的差錯(cuò)串大為降低。

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

許多簡(jiǎn)單分組從不同角度說(shuō)明同一總體，就構(gòu)成一個(gè)平行的分組體系。其特點(diǎn)是：每個(gè)分組固定一個(gè)分組標(biāo)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(biāo)志進(jìn)行簡(jiǎn)單分組。