GB/T 2900.56-2002 电工术语 自动控制

石日

中华人民共和国国家标准门

电工术语自动控制一一实施一一发布

中华人民共和国

发布

国家质量监督检验检疫总局目次

前言前言??。,范围??。。自动控制术语??。?。。一般术语。变量和信号?‘、、??、,,、?‘、,、??、“、‘?‘??‘?““,,,?,,??、,,、?‘“?‘,,,?,控制系统的符号表述控制系统的状态和特性。“连续控制系统的功能元件??。切换系统的功能元件,控制类型控制技术??,。?。

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附录提示的附录中文索引?。

附录提示的附录英文索引?,

前言

本标准是根据国际电工委员会《国际电工词汇第章自动控制》第二

版制定的,在技术内容和编排方式上与该国际标准等同。

为与国际标准一致,本标准中术语和图的编号均与相一致。

国际标准原版本的术语和定义是以法语、英语和俄语编写,还给出了术语的

阿拉伯语、德语、西班牙语、日语、波兰语、葡萄牙语和瑞典语对应词,并编排出上述种语种的索引。本

标准仅给出了术语的英语对应词,以及汉语和英语两种索引。

本标准与全国自然科学名词审定委员会公布的《自动化名词》进行了协调。

本标准术语后括号中的说明为被采用的国际标准原有。括号内的标准编号和条号

表示该条术语的来源,如只有章条号的,表示来源于中的某

章条术语的定义,如括号中的“修改”一词,表示本标准该条术语的定义已对所引用的定

义进行了修改。

本标准的附录和附录是提示的附录。

本标准由全国电工术语标准化技术委员会提出。

本标准由全国电工术语标准化技术委员会、全国工业过程测量和控制标准化技术委员会共同归口。

本标准由上海工业自动化仪表研究所、机械科学研究院负责起草。

本标准主要起草人李明华、邵志勇、杨芙。前言国际电工委员会是一个由各个国家电工委员会国家委员会组成的世界性标准化组

织。的目标是促进电工电子领域标准化问题的国际合作。为此目的而出版国际标准,并举办其

他各种活动。国际标准的制定工作是委托技术委员会进行的,对所制定标准感兴趣的任何一个国

家委员会都可以参与国际标准的制定工作。与有联系的国际组织、政府机构和非官方组织也可以

参与标准制定工作。与国际标准化组织按照双方达成的协议紧密合作。有关技术问题的正式决议或协议,是由各技术委员会代表了对这些问题特别关切的所有国

家委员会提出的。这些决议和协议尽可能地表达了对所涉及的问题在国际上的一致意见。这些决议或协议以标准、技术报告或导则的形式出版,并以推荐标准的形式供国际上使用,并在

此意义上为各国家委员会所承认。为了促进国际上的统一,各国家委员会承诺在其国家标准或区域标准中最大限度地采用国际标准。标准与相应的国家或区域标准之间,如有不一致之处,应在国家标准或区域标准中

明确指出。不提供表示其认可的标志程序,对任何声称设备符合某项标准的声明,不承担任

何责任。

请注意本国际标准的某些原理可能涉及专利权。对任何此类专利权的确认不承担任何

责任。

国际标准由第技术委员会“术语”负责,由“工业过程测量和控

制”的第工作组制定。它是国际电工词汇第章的第二版

第二版替代年出版的第一版和年出版的第次修正。

本标准的文本以下列文件为依据

国际标准草案表决报告

有关表决批准本标准的详细情况可参见上表指明的表决报告。

国际电工词汇这一部分的术语和定义以法语、英语和俄语编写,此外给出了术语的阿拉伯语、德语、

西班牙语、日语、波兰语、葡萄牙语和瑞典语。中华人民共和国国家标准

电工术语自动控制

范围

本标准规定了电工技术中涉及到的自动控制的术语和定义。

本标准适用于涉及自动控制的所有科学技术领域。

自动控制术语门一般术语

系统

在限定的范围内被看成是一个整体并与周围环境隔离的一组相互关联的元件。

注

此类元件既可以是物体也可以是概念和概念的产物例如,组织形式、数学方法、编程语言

系统被认为由一假想面使之与周围环境及其他外部系统隔开,切断该系统与周围环境和外部系统之

间的联系。

结构

系统各元件之间的关系。

动态系统参数给定系统内确定各变量之间关系的特性量。

注参数可以是常数,也可取决于时间或某些系统变量值。

线性系统其状态符合叠加原理的系统。

注

叠加原理表明此种系统可以用一组线性方程式描述

在本词汇中,线性系统还被看成不随时间而变化。

定常系统非时变系统

其状态符合偏移原理的系统。

注偏移原理表明一组方程式及其系统是不随时间变化的。

多变系统

具有两个或两个以上输人变量及一个或一个以上输出变量至少有一个输出变量取决于两

个或两个以上输人变量的系统。

分布参数系统

为表示其空间分布而以偏微分方程式作数学描述的系统。

控制

为达到规定的目标,对系统或系统内的有目的作用。

控制系统中华人民共和国国家质监督检验检疫总局批准实施

由被控系统及其主控系统和相关传感器组成的系统。见图

注在日常用语中,“控制系统”往往表示“主控系统”的含意见被控系统

接受控制的系统。见图主控系统

由控制被控系统的全部元件组成的系统。见图稳定性系统受外界扰动而偏移稳态后回复到稳态的特性。

注当扰动中止后,线性系统可回复到扰动前的同一稳态。可控性

在限定的时间内,依靠输人变量将状态变量从任一个指定初始状态变换到任一指定最终状

态的系统特性。

注如果任何一种初始状态和最终状态都能作此改变,则可控性是全面的。可观测性

在限定的时段内,根据输人和输出变量值可推算出初始状态的系统特性。

注如果这种推算对任何一种初始状态都有效,则可观测性是全面的。作用

一个或数个变量对另一个变量的影响。作用通路系统中传递作用的指定通道。作用流

作用通路上描述输人变量如何作用于输出变量的进程。过程籍以完成物质、能量或信息的转换、输送或储存的一系列相互作用的操作。接口,修改

根据功能特性、信号特性或其他特性作相应定义的两个功能单元之间的共享界面。

注此概念包括具有不同功能的两个装置的连接规范。模型系统或过程的数学或物理表述。这种表述是足够精确地依据已知定律、辨识或指定条件确

定的。自动控制的算法能根据输人变量值计算出输出变量值的一个全面确定的、有限的指令序列。

注算法可以完整描述数字输人、输出变量系统例如一个切换系统的状态。对于连续输人、输出变量的

系统,其算法由输人、输出变量间的数学关系式确定或导出。冗余一个设备中存在两个或两个以上执行同一个所需功能的手段。

注在自动控制中,这个手段更可能是一个装置或一个程序手动的

系指过程或装置在规定的条件下需要操作者干预才能运行。自动的系指过程或装置在规定的条件下无须操作者干预就能运行。自动化动词

提供手段使系统具有自动作功能。自动控制的人工智能

装置或系统执行诸如推理、学习和自我完善等通常与人类智能相关的功能的能力。

控制论

将生物体和机器中有关通信和控制的理论与研究相结合的一门学科。专家系统

利用根据人类专业知识开发的知识库的推理结论,在某个特定领域或应用场合熟练地解决

问题的知识系统。

注

术语“专家系统”有时可作为“知识系统的同义词,但宜用于强调专家的知识

有些专家系统能根据其以往解决问题的经验,完善知识库并开发新的推理规则。知识库

包含有推理规则及人类在某一领域内的经验和专门知识的数据库。

注在具有自我完善功能的系统中,知识库还包含有以往解决某些问题所取得的信息推理器

专家系统的一个组件,它运用推理原则从知识库所贮存的信息中得出结论。仪表装里

用以进行观察、测量或控制的成套仪表或其应用。变和信号

变

其值可变且通常可测出的量或状态。变的矢

作为一个整体处理的一组有序的变量。输入变由外部施加到系统上且与该系统的其他变量无关的变量。输出变由系统送出的变量。被控变预定受一个或多个操纵变量控制的被控系统的输出变量。见图参比变

输送给主控系统的比较元件,以设定被控变量预期值的输入变量。见图反馈变

代表被控变量并返回到比较元件的变量。见图偏差变

参比变量与反馈变量之差。见图

门操纵变

主控系统的输出变量,亦即被控系统的输人变量。见图扰动变自外界作用于系统上的非期望、独立且通常难以预料的输人变量。见图命令变

经信号转换或其他处理后给出参比变量的一种变量。见图切换变

只能表示有限个值的变量。

注最常用的切换变量是二进制逻辑变量,它只能表示代表逻辑状态。和的两个逻辑值之一实际值

给定瞬间的变量值。

预期值

在规定的条件下,给定瞬间所要求的变量值。偏差

给定瞬间变量的预期值与实际值之差。

注本定义既适用于恒定的预期值,也适用于随时间变化的预期值。自动控制的信号一种物理量,其一个或多个参数载有表示一个或多个变量的信息

注这些参数称为“信息参数”信息参数

信号的特性量,它根据已知或假定关系表示信息。

注

就多数信号而言,物理量的值同时也是信息参数。因此,为简便起见,通常称“信号值”

对调幅正弦载波来说,瞬时幅值是信号的信息参数对于按持续时间调制的或按位置调制的脉冲信号

来说,每个脉冲的持续时间或位移分别是信号的信息参数模拟信号其信息参数可表示为给定连续范围内任一值的信号。

数字信号其信息参数可表示为离散值集合中任一值的信号。二进制信号其信息参数可表示为两个离散值之一的数字信号。设定点信号〕

代表参比变量的信号。偏差信号闭环控制系统比较元件的输出信号。反馈信号取决于被控变量并返回比较元件的信号。化,修改

把一个变量可表示的连续数值范围划分成有限个预先确定的相邻间隔的过程这些间隔不

一定相等,给定间隔内的任意值都由该间隔内被称为“量化值”的单一预定值来表示。采样信号

其值与各个脉冲当时的信号瞬时值成正比的一串脉冲。见图

混盛

当分量因频率太高而无法按原定采样间隔进行分析,并对低频分量的幅值产生影响时,在

采样信号频谱中引人误差。状态变

在已知系统模型、初始状态和输人变量的情况下,完全可以确定未来任何时候系统状态的

一种变量。见图

状态方程式以状态变量、输人变量、系统参数和时间的函数来表示同一组状态变量一阶时间导数的一

组方程式。

门输出方程式以状态变量、输人变量、系统参数和时间的函数来表示输出变量的一组方程式。

输入矩阵

描述输人变量值与系统状态变量变化率之间关系的矩阵。见图

输出矩阵

描述系统状态变量值与输出变量值之间关系的矩阵。见图系统矩阵

描述系统状态变量值与其变化率之间关系的矩阵。见图转换矩阵

描述线性系统两种状态之间并非由输人变量激发产生转换的矩阵。

直接输入一输矩阵

描述输人变量值与输出变量值之间直接关系的矩阵。见图测范围,修改

由两个极限值限定的数值范围,在此范围内可按规定的精确度测量变量。

测程,修改

测量范围两个极限值之差的绝对值。

控制范围由两个极限值限定的数值范围。在规定的工作条件下,被控变量可在此范围内变化。

参比变范围参比变量可在其间变化的数值范围。

操纵变范

操纵变量可在其间变化的数值范围。

扰动变范扰动变量可在其间变化而不至严重影响控制系统正常工作的数值范围。

状况信号表征主控系统或被控系统的状况或状况变化的信号。

确认信号确认执行命令的信号。

使能信号

允许一个事件发生的信号。

联锁信号阻止信号传输、元件动作或命令执行的信号。

极限信号极限监视器的二进制输出信号。极限值极限监视器的二进制输出信号发生变化时的那个输人信号值白噪声

在一定的频带内,具有连续频谱和恒定功率谱密度的随机噪声。控制系统的符号表述

功能图

以作用连线连接的各个功能块来表示系统各种作用的符号表述。见图

注

作用连线未必表示物理连接

就自动控制而言功能图有时称方块图功能块

指明输人输出变量之间函数关系的矩形符号,表示含有一个或多个输人变量和一个或多个

输出变量的系统或元件。

注可以用算术指令、传递函数、微分方程式或差分方程式、一条或一组特性曲线或者切换函数来指明函

数关系作用连线

功能图中作用通路的图形表述。作用方向以箭头标明。作用方向

功能图中作用的传输方向。

注

功能块中的作用方向是从功能块的输人到输出作用连线的作用方向由箭头指明

作用方向不必与质量流或能量流相一致。

相加点

各信号代数相加的点。

注

在功能图上,相加点主要用圆形符号表示。见图代数符号位于引人作用连线的右侧。

分支点功能图上的一个点,同一个变量从这个点连接至两个或两个以上的功能块。

注为避免误解,可以用一个圆点突出表示分支点链状结构

功能块的一种结构排列方式。按此种结构排列时,一个功能块的输出变量是下一个功能块

的输人变量。

平行结构

功能块的一种结构排列方式。按此种结构排列时,各功能块通过两条或多条作用连线平行

地连接。

环形结构功能块的一种结构排列方式。按此种结构排列时,一个功能块的输出变量是前一个功能块

的附加输人变量。

状态图顺序电路连续状态的符号表述。电路中