自动控制理论是研究自动控制一般规律的学科。虽然自动控制系统的类型不同，对每个系统的特殊要求也不同，但对于各种系统，当系统的结构和参数已知时，我们感兴趣的是系统被控量在某一输入信号下的变化过程。

例如，对于定值控制系统，是研究扰动引起的被控量变化的过程，对于伺服系统，是研究被控量如何克服扰动，跟随输入量变化的过程。

但是，对每类系统的受控变量变化过程的基本要求是一样的，可以概括为：稳定性、快速性和准确性，即稳定性、快速性和准确性。

1、稳定性

稳定性是保证控制系统正常运行的先决条件。对于稳定的控制系统，控制量与期望值的偏差应随着时间的增加而逐渐减小并趋于零。

控制系统趋于稳定。

例如，对于定值控制系统，在被控量因扰动而偏离期望值后，经过一段过渡过程时间后，被控量应回到原来的期望值状态；对于稳定的伺服系统，控制量应始终跟随输入量的变化。相反，对于不稳定的控制系统，控制量与期望值的偏差会随着时间的增加而发散。因此，不稳定的控制系统无法实现预定的控制任务。

控制系统发散

线性控制系统的稳定性由系统的结构和参数决定，与外界因素无关，因为控制系统一般含有储能元件或惯性元件。参见：控制系统的6个典型环节。

当系统受到干扰或有输入时，控制过程不会立即完成，但会有一定的延迟，使被控变量恢复到期望值或以时间过渡过程跟踪输入。

在控制过程中，当被控量回到期望值时，执行机构应立即停止工作，但由于惯性环节的存在，控制动作会继续进行，导致符号相反的偏差，导致执行机构向相反方向运动。通过重复这个过程，被控量围绕期望值来回摆动，呈现振荡的形态。

如果这种振荡过程逐渐减弱，系统最终达到平衡状态，称为稳定系统。反之，如果振荡过程逐渐增大，系统最终失去控制，则称为不稳定系统。

2、快速性

为了更好地完成控制任务，控制系统仅仅满足稳定性是不够的，还要对其过渡过程的形式和速度提出要求，一般称为动态性能。

控制系统的快速性

例如，当飞机由于风干扰而偏离飞行路线时，飞机的自动驾驶系统具有自动将飞机恢复到预定飞行路线的能力。但在回收过程中，如果机身晃动过大或回收速度过快，乘客会感到不舒服。

因此，对控制系统的过渡过程时间(快速性)和最大振荡幅度(超调量)有一定的要求。一般来说，如果控制系统响应快，很容易造成较大的超调。当响应较慢时，过冲较小。对于实际的控制系统，一般需要在两者之间进行一定的权衡。

3、准确性

理想情况下，当过渡过程结束时，受控量的稳态值应与期望值一致。但实际上，由于系统结构或外部摩擦、间隙等因素的影响，被控量的稳态值与期望值之间会存在误差，即稳态误差。

稳态误差是衡量控制系统控制精度的重要指标。

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