1、被控量(controlled plant)
被控量又称被控对象。在自动控制系统中，一般指被控制的设备或过程，如反应器、精馏设备的控制，或传热过程、燃烧过程的控制等。从定量分析和方案设计角度来看，控制对象只是被控设备或过程中影响对象输入、输出参数的部分因素，并不是设备的全部。例如：在精馏过程控制中，定回流控制系统的控制对象，只涉及设备的回流管道；塔釜液位控制系统的对象，只与塔釜有关。在简单控制系统中，工程上也可以把被控参数叫做对象，如流量控制、压力控制和温度控制等。
比如在温控系统中，我们要达到的目的是恒温，那么这里能使温度升高或降低的设备就是被控量。在有些时候，这个被控对象又不是某个可以确定的设备，这个很好理解，比如现在房价太高了，我们要抑制一下，房价就是被控对象，对于导致房价升高的始作俑者-热钱的炒作，也可以被称为被控对象，控制的方法就是增加资金流动的成本，降低资金的流动性。
2、扰动量(perturbation)
干扰或破坏系统按预定规律运行的输入量，也称为扰动输入。例如，本来房价是按市场规律涨跌的，但是我们的专家们说了几话，使本来正常的市场被搅乱了(请注意乱，这个乱有两个方向，加速涨或者加速跌)，这就是扰动，再比如，银行加息了，这是间接扰动，它增加了资金流动的成本，降低了投资利润率。凡是影响系统运行的输入，都称为扰动。有些扰动的结果是加速系统达到目的，称为正作用；有些是减慢系统达到目的，称为反作用。自动调节的目的就是控制设备的运行，来抵消或利用各种扰动，满足工艺要求。
3、给定值(specified value)
根据生产的需要，我们给一些控制对象设定一个目标值，当这个被控对象达到目标值时才能生产出满足要求的产品，这个目标值就被称为给定值。比如阀门位置在20%时，给水量就能满足生产用水的需要，这里的20%就是给定值。在自动控制时，我们会制定某种控制方案，使阀门在20%开度附近波动，如果实际开度大了，系统就命令阀门关小一些，相反，如果实际开度小了，就命令阀门开大一些。由于工艺过程的变化，导致很多时候这个给定值是没有具体值的，这就需要控制方案来计算出给定值，因此它也不一定就是个定值。给定值通常与测量值做比较，看看偏差有多少，如果偏差在我们允许范围，就不去管它，如果超出允许范围，就要命令阀门去动作以消除偏差或者说使偏差回到允许范围内。
4、反馈 (feedback)
通过测量装置将系统或元件的输出量反送到输入端，这个量就称为反馈。反馈的概念是最重要的，可以说自动控制的精髓就是反馈。怎么样理解呢？比如我们回家之后，进屋先开灯，之后干什么呢？有人说找个水果吃，在控制系统中，这样做的结果就很可能吃到的不是水果，而是碰了一鼻子灰。为什么呢，因为我们省略了一个重要的步骤，看看灯有没有亮！对于我们习以为常的东西，我们几乎不去考虑这样细微的问题(也许是人大脑的处理速度比计算机还要快)，因为只要有电，我们的灯就是会亮的，谁也不会每天都重复这样愚笨的行为，打开灯，抬头看看亮没亮。请记住，计算机是最笨的，它仅仅是算得比较快，它的所有行为都是人教的，因此必须要教他检查一下开灯的结果，也就是灯亮了没有，依据这个结果我们再进行以后的动作。所以，灯亮了还是没亮这个开灯的结果就是反馈，如果计算机没有对此做出判断，就不能执行正确的动作，或者进入异常处理。
按反馈的信号极性分类，反馈可分为正反馈和负反馈。若反馈信号与输入信号极性相同或同相，则两种信号混合的结果将使放大器的净输入信号大于输出信号，这种反馈叫正反馈(positive feedback)。正反馈主要用于信号产生电路。反之，反馈信号与输入信号极性相反或变化方向相反(反相)，则叠加的结果将使净输入信号减弱，这种反馈叫负反馈(negative feed-back)。自动调节系统通常采用负反馈技术以稳定系统的工作状态。
5、开环控制系统(open-loop control system)
开环控制系统是指被控对象的输出(被控制量)对控制器(controller) 的输出没有影响。在这种控制系统中，不依赖将被控量返送回来以形成任何闭环回路。有点绕嘴，可以简单理解为，只管做事，不看结果的处理方式。
6、闭环控制系统(closed-loop control system)
闭环控制系统的特点是，系统被控对象的输出(被控量)会返送回来影响控制器的输出，形成一个或多个闭环。闭环控制系统有正反馈和负反馈，若反馈信号与系统给定值信号相反，则称为负反馈；若极性相同，则称为正反馈。一般闭环控制系统(见图2-1)均采用负反馈，又称负反馈控制系统。
闭环控制系统的例子很多。上面讲的开灯的例子就是个闭环控制系统，如果没有眼睛，无法判断灯是否被打开，就没有了反馈回路，也就成了一个开环控制系统，这样就能一下子理解了两个概念。
7、过程控制系统(process control systems)
过程控制系统主要由控制器与被控对象组成、能够实现过程控制任务的系统。包括用于数据传输的网络结构、网络设备、用于测量的一次仪表及执行机构等。系统中的灵魂是控制方案，如人的思想一样，对于可能出现的问题做好处理程序，这样的控制系统才能称为自动的，至是智能的。当前一些产品只要加了单片机之类的控制芯片，就自称为智能设备，其实仅仅是拥有了一个简单的大脑，却没有教会它处理问题的思想。可见，面向行业应用的成熟控制方案才是自动控制系统的关键，因此在工作中我们就要着重了解工艺方法，最终形成自己的解决方案，这个问题我们将在后面的章节专门论述。
为了更好地制定控制方案，我们需要了解一下被控对象的一般特性：对于大多数生产过程对象，在系统开环控制下，控制信号U发生阶跃变化时，被控量会出现如图1a、图1b两种情况。一种情况是被控对象在受到阶跃扰动后经历了一个非周期过程，最后被控量达到新的平衡，如图1a；另一种情况是，这个扰动造成了更大的扰动，导致系统无法恢复平衡，最终造成更大的反应，这种是破坏性的，如图1b。
图1 被控对象的一般特征
下面以一个简单的水箱为例来说明。
图2中水箱的截面积A，流入水箱的水量为Q1，由流入侧控制阀1控制；流出量为Q2；控制阀2控制；水箱水位为h。设t0时刻前，水箱系统处于平衡状态，此时流入量Q1=Q2，水位稳定在h不变，流入侧控制阀1开度为U10。在t0时刻，控制阀1突然增加了开度，发生了阶跃△U，流入侧阀门1的开大使流入量阶跃增加如△Q1，此时流入水箱中的流量为Q1+△Q1，流出侧的阀门2开度不动。这样水箱的水位在t0时刻的不平衡流量△Q1的作用下开始上升，其上升速度与△Q1成正比。水位的上升使水箱液面对控制阀2的压力增加，导致流速增大，流出量Q2增加，设△Q2，而且随着水位的上升，△Q2越来越大，当水位上升到某个高度以后,经过控制阀2的流量的增加抵消了新增水位的压力差，水位将维持在新的高度不变，达到新的平衡。由阶跃响应曲线看出，水箱水位在受到流入侧的流入量的阶跃扰动后，开始上升速度较大，随后速度越来越小，最后变化速度为零。从这个特性来分析，单容水箱具有惯性，从受扰动后无需外部干预，水位依然能恢复到新的稳态值，因此称该对象具有自平衡能力。假设我们在开大阀门1的同时也开大阀门2，也就是说使输入的增量△Q1等于输出的增量△Q2，那么水位将维持在h不动，这就是利用输出阀门的增量来抵消了输入阀门的阶跃，当然了，输出的增量应该是足够快的，否则h也会产生一个波动。
图2 被控对象的一般特征2
通过对以上过程控制基本概念的介绍及应用举例，大家可以看出来，根据被控对象的动态特性，制订出一个合适的规则，来完成自动控制的过程就是过程控制。
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