更新时间：2022-08-25 13:47
控制系统硬件，即在控制系统中的硬件元件或设备，是和控制系统的软件相对应的概念。
控制系统，是指在没有人直接参与的情况下，使机器、设备或生产过程的某个工作状态或参数按照预定规律运行的系统。控制系统是由软件和硬件共同构成的。
控制系统硬件，即在控制系统中的硬件元件或设备。在小型控制系统中，主要是指控制芯片、外围电路、小型电机、传感器等；在中大型工业控制系统中，主要指检测仪表、控制仪表、执行机构等。
按照使用场合，可以分为小型控制系统硬件，如在小型机器人、小型飞行器、小型智能设备中；以及中大型控制系统硬件，主要是在工业生产中使用。
按照硬件作用，可以分为检测传感器、控制器、执行器等。
小型控制系统中，硬件结构主要是“传感器-控制器-执行器”，其中传感器用来收集环境信息或自身工作状态信息，将这些信息传递到控制器中，控制器根据事先编写好的控制规律，对传感器传入的信息进行处理，生成控制量，控制量再传递给执行器，最终得以执行。
随着传感器种类和功能的丰富以及性能的提高，传感器能够给控制器反馈的信息越来越全面且精准，这也直接提高了整个控制系统的工作能力和效率；控制器主要是围绕微型控制单元搭建的控制电路，比如单片机最小系统、FPGA数字电路等；执行器主要是各种声光元件、电机舵机等。
中大型控制系统主要指工业控制系统，在工业控制系统中，小型控制系统的硬件元件和设备难以满足复杂的工业作业环境，因此在工业控制系统中，虽然控制系统的结构基本相同，但是硬件上会有相应的改变，如图1为基本过程控制系统结构示意图。
不同于小型的传感器，工业中用于收集信息的多是较大的检测仪表，检测仪表用于检测生产过程中的种种物理量，如温度、压力、流量、物位、成分等；控制仪表通常分为模拟和数字两种，模拟控制仪表有如DDZ-Ⅱ和DDZ-Ⅲ型，数字控制仪表主要是数字PID控制器，此外还有一种常用的工业控制器——可编程逻辑控制器（PLC）；执行器主要是阀门和转换器，传统的阀门是气动调节阀，新型阀门主要是电动调节阀和智能调节阀，其中转换器用于将气动信号和电信号进行转换。
除了几个基本部分，为了保证生产安全，工业控制系统中还会引入安全栅等安全设备。
随着计算机技术的发展和数字元器件的丰富，在很多场合，不仅是一些工业领域，在各个领域如楼宇自动化、智能家居、智能城市、航空航天等，计算机控制系统占有越来越大的比重。在计算机控制系统中，计算机是整个系统硬件上的核心控制部分。
控制系统的核心硬件是主控板或控制器，用以收集信息的硬件是传感器或检测仪表，以来实现控制结果的是执行器。
主控板是指在一个嵌入式设备中，用来处理信息和数据并控制系统运作的核心板件。主控板一般由处理芯片和外设构成，处理芯片有微型处理器MPU、微型控制器MCU（单片机）、数字信号处理器DSP等，负责处理信息和数据；外设有存储单元、外部接口、外部晶振、开关元件、电阻电容、数模/模数转换器等，用来将处理结果和外部设备相交换。
除了传统的主控板结构，有很多系统级处理器设计或先进智能处理器技术等，如片上系统SoC、片上多核处理器CMP、流处理器SP等。
以主控板为核心控制硬件的场合多是在嵌入式设备中，最主要的几种嵌入式处理器为：
工业控制器主要有模拟式控制器、数字式控制器和可编程控制器。
同功能的小型传感器和工业检测仪表的原理基本相同，都是基于物理规律或化学反应的。无论是小型嵌入式控制系统还是中大型工业控制系统，主要的检测内容都是温度、压力、流量、物位、成分等环境或系统状态信息。以下将对几种常用的检测硬件进行罗列。
在嵌入式控制系统中，充当执行环节的硬件主要是声光装置（如LED灯、扬声器、显示屏灯）、各种小型电机和舵机等；而在工业控制系统中，充当执行环节的硬件主要是控制阀、大型电机等。