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目标值

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负回授系统的方块图,利用误差控制系统在目标值附近。正误差表示回授过低,控制器会增加输出,负误差表示回授过高,控制器会减少输出

目标值(target)也称为设定值(setpoint,简称SP)或参考值(reference),是模控学控制理论中的名词,是指系统想要达到的状态[1],常用来描述系统标准的组态[2]。变数相对其目标值的偏离量是以误差为准的控制系统的基础[3],会利用回授的方式使系统回到其稳态。例如一个锅炉有其温度设定值,也就是锅炉控制系统希望锅炉维持的温度。

控制系统中,目标值是受控程序变数(PV)的目标值,系统会持续的将实际程序变数和目标值比较,系统会将目标值和实际程序变数相减,所得的即为误差讯号。若以数学表示,其误差讯号如下:

是特定时间的误差,是目标值,是 特定时间的程序变数。

控制器会利用误差讯号来调整控制输出,使程序变数尽量接近目标值,同时维持系统的稳定,并且让过冲降到最低。

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参考资料

  1. ^ An 'essential variable' is defined as "a variable that has to be kept within assigned limits to achieve a particular goal": Jan Achterbergh, Dirk Vriens. §2.3 Cybernetics: Effective methods for the control of complex systems. Organizations: Social Systems Conducting Experiment. Springer Science & Business Media. 2010: 47. ISBN 9783642143168. 
  2. ^ B. Wayne Bequette. Process Control: Modeling, Design, and Simulation. Prentice Hall Professional. 2003: 5. ISBN 9780133536409. 
  3. ^ W. Ross Ashby. Chapter 12: The error-controlled regulator. Introduction to cybernetics (PDF). Chapman & Hall Ltd.; Internet (1999). 1957: 219–243 [2015-01-08]. (原始内容存档 (PDF)于2018-02-19).