1、被控量(controlled plant)
被控量又稱被控對象。在自動控制系統中，一般指被控制的設備或過程，如反應器、精餾設備的控制，或傳熱過程、燃燒過程的控制等。從定量分析和方案設計角度來看，控制對象只是被控設備或過程中影響對象輸入、輸出參數的部分因素，并不是設備的全部。例如：在精餾過程控制中，定回流控制系統的控制對象，只涉及設備的回流管道；塔釜液位控制系統的對象，只與塔釜有關。在簡單控制系統中，工程上也可以把被控參數叫做對象，如流量控制、壓力控制和溫度控制等。
比如在溫控系統中，我們要達到的目的是恒溫，那么這里能使溫度升高或降低的設備就是被控量。在有些時候，這個被控對象又不是某個可以確定的設備，這個很好理解，比如現在房價太高了，我們要抑制一下，房價就是被控對象，對于導致房價升高的始作俑者-熱錢的炒作，也可以被稱為被控對象，控制的方法就是增加資金流動的成本，降低資金的流動性。
2、擾動量(perturbation)
干擾或破壞系統按預定規律運行的輸入量，也稱為擾動輸入。例如，本來房價是按市場規律漲跌的，但是我們的專家們說了幾話，使本來正常的市場被攪亂了(請注意亂，這個亂有兩個方向，加速漲或者加速跌)，這就是擾動，再比如，銀行加息了，這是間接擾動，它增加了資金流動的成本，降低了投資利潤率。凡是影響系統運行的輸入，都稱為擾動。有些擾動的結果是加速系統達到目的，稱為正作用；有些是減慢系統達到目的，稱為反作用。自動調節的目的就是控制設備的運行，來抵消或利用各種擾動，滿足工藝要求。
3、給定值(specified value)
根據生產的需要，我們給一些控制對象設定一個目標值，當這個被控對象達到目標值時才能生產出滿足要求的產品，這個目標值就被稱為給定值。比如閥門位置在20%時，給水量就能滿足生產用水的需要，這里的20%就是給定值。在自動控制時，我們會制定某種控制方案，使閥門在20%開度附近波動，如果實際開度大了，系統就命令閥門關小一些，相反，如果實際開度小了，就命令閥門開大一些。由于工藝過程的變化，導致很多時候這個給定值是沒有具體值的，這就需要控制方案來計算出給定值，因此它也不一定就是個定值。給定值通常與測量值做比較，看看偏差有多少，如果偏差在我們允許范圍，就不去管它，如果超出允許范圍，就要命令閥門去動作以消除偏差或者說使偏差回到允許范圍內。
4、反饋 (feedback)
通過測量裝置將系統或元件的輸出量反送到輸入端，這個量就稱為反饋。反饋的概念是最重要的，可以說自動控制的精髓就是反饋。怎么樣理解呢？比如我們回家之后，進屋先開燈，之后干什么呢？有人說找個水果吃，在控制系統中，這樣做的結果就很可能吃到的不是水果，而是碰了一鼻子灰。為什么呢，因為我們省略了一個重要的步驟，看看燈有沒有亮！對于我們習以為常的東西，我們幾乎不去考慮這樣細微的問題(也許是人大腦的處理速度比計算機還要快)，因為只要有電，我們的燈就是會亮的，誰也不會每天都重復這樣愚笨的行為，打開燈，抬頭看看亮沒亮。請記住，計算機是最笨的，它僅僅是算得比較快，它的所有行為都是人教的，因此必須要教他檢查一下開燈的結果，也就是燈亮了沒有，依據這個結果我們再進行以后的動作。所以，燈亮了還是沒亮這個開燈的結果就是反饋，如果計算機沒有對此做出判斷，就不能執行正確的動作，或者進入異常處理。
按反饋的信號極性分類，反饋可分為正反饋和負反饋。若反饋信號與輸入信號極性相同或同相，則兩種信號混合的結果將使放大器的凈輸入信號大于輸出信號，這種反饋叫正反饋(positive feedback)。正反饋主要用于信號產生電路。反之，反饋信號與輸入信號極性相反或變化方向相反(反相)，則疊加的結果將使凈輸入信號減弱，這種反饋叫負反饋(negative feed-back)。自動調節系統通常采用負反饋技術以穩定系統的工作狀態。
5、開環控制系統(open-loop control system)
開環控制系統是指被控對象的輸出(被控制量)對控制器(controller) 的輸出沒有影響。在這種控制系統中，不依賴將被控量返送回來以形成任何閉環回路。有點繞嘴，可以簡單理解為，只管做事，不看結果的處理方式。
6、閉環控制系統(closed-loop control system)
閉環控制系統的特點是，系統被控對象的輸出(被控量)會返送回來影響控制器的輸出，形成一個或多個閉環。閉環控制系統有正反饋和負反饋，若反饋信號與系統給定值信號相反，則稱為負反饋；若極性相同，則稱為正反饋。一般閉環控制系統(見圖2-1)均采用負反饋，又稱負反饋控制系統。
閉環控制系統的例子很多。上面講的開燈的例子就是個閉環控制系統，如果沒有眼睛，無法判斷燈是否被打開，就沒有了反饋回路，也就成了一個開環控制系統，這樣就能一下子理解了兩個概念。
7、過程控制系統(process control systems)
過程控制系統主要由控制器與被控對象組成、能夠實現過程控制任務的系統。包括用于數據傳輸的網絡結構、網絡設備、用于測量的一次儀表及執行機構等。系統中的靈魂是控制方案，如人的思想一樣，對于可能出現的問題做好處理程序，這樣的控制系統才能稱為自動的，至是智能的。當前一些產品只要加了單片機之類的控制芯片，就自稱為智能設備，其實僅僅是擁有了一個簡單的大腦，卻沒有教會它處理問題的思想。可見，面向行業應用的成熟控制方案才是自動控制系統的關鍵，因此在工作中我們就要著重了解工藝方法，最終形成自己的解決方案，這個問題我們將在后面的章節專門論述。
為了更好地制定控制方案，我們需要了解一下被控對象的一般特性：對于大多數生產過程對象，在系統開環控制下，控制信號U發生階躍變化時，被控量會出現如圖1a、圖1b兩種情況。一種情況是被控對象在受到階躍擾動后經歷了一個非周期過程，最后被控量達到新的平衡，如圖1a；另一種情況是，這個擾動造成了更大的擾動，導致系統無法恢復平衡，最終造成更大的反應，這種是破壞性的，如圖1b。
圖1 被控對象的一般特征
下面以一個簡單的水箱為例來說明。
圖2中水箱的截面積A，流入水箱的水量為Q1，由流入側控制閥1控制；流出量為Q2；控制閥2控制；水箱水位為h。設t0時刻前，水箱系統處于平衡狀態，此時流入量Q1=Q2，水位穩定在h不變，流入側控制閥1開度為U10。在t0時刻，控制閥1突然增加了開度，發生了階躍△U，流入側閥門1的開大使流入量階躍增加如△Q1，此時流入水箱中的流量為Q1+△Q1，流出側的閥門2開度不動。這樣水箱的水位在t0時刻的不平衡流量△Q1的作用下開始上升，其上升速度與△Q1成正比。水位的上升使水箱液面對控制閥2的壓力增加，導致流速增大，流出量Q2增加，設△Q2，而且隨著水位的上升，△Q2越來越大，當水位上升到某個高度以后,經過控制閥2的流量的增加抵消了新增水位的壓力差，水位將維持在新的高度不變，達到新的平衡。由階躍響應曲線看出，水箱水位在受到流入側的流入量的階躍擾動后，開始上升速度較大，隨后速度越來越小，最后變化速度為零。從這個特性來分析，單容水箱具有慣性，從受擾動后無需外部干預，水位依然能恢復到新的穩態值，因此稱該對象具有自平衡能力。假設我們在開大閥門1的同時也開大閥門2，也就是說使輸入的增量△Q1等于輸出的增量△Q2，那么水位將維持在h不動，這就是利用輸出閥門的增量來抵消了輸入閥門的階躍，當然了，輸出的增量應該是足夠快的，否則h也會產生一個波動。
圖2 被控對象的一般特征2
通過對以上過程控制基本概念的介紹及應用舉例，大家可以看出來，根據被控對象的動態特性，制訂出一個合適的規則，來完成自動控制的過程就是過程控制。
被控量、擾動量、給定值、反饋、開環控制系統、閉環控制系統和過程控制系統這七個過程控制基本概念是新手接觸過程控制的第一步，在昌暉儀表網“技術文庫”有海量原創、高價值的過程控制技術文章，多關注哦！
