开环控制系统与闭环控制系统的区别及相关的实例

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开环与闭环控制系统辨识

热交换器闭环和开环辨识的模型误差分别为0.1392和 0.0189。闭环模型误差虽然比开环辨识大一些，但数值仍然很小，因而两者都可以用于过程的动态控制。
实验结果表明，对系统进行闭环辨识，可以得到与开环辨识相近的过程模型且不会引起过程输入输出大的波动，也不会危及闭环系统的稳定性，因而是最适宜于工业生产过程应用的闭环辨识实验调节。
结束语：开环与闭环，作为自动控制中的两大基本控制方式，广泛的运用于各种行业，各种形式的自动控制中。而闭环辨识，更是以其出色的控制效果，为现代社会的发展做出了巨大的贡献。
参考资料：
《闭环系统的辨识》
《闭环辨识与开环辨识的比较及应用》
《闭环辨识与开环辨识的仿真比较》
谢谢观看！
特点
1、有反馈； 2、会调整； 3、被控量会被控制在一定的值——结果稳定； 4、“结果”会影响“结果”； 5、给定量与被控量是可比较的同一种性质的量。
系统辨识
辨识的定义 L. A. Zadeh曾给辨识下过这样的定义： “辨识就是在输入和输出数据的基础上，从一组给定的模型类中，确定一个与所测系统等价的模型。” 三要素：输入输出数据（辨识的基础）模型类（寻找模型的范围）等价准则（辨识的优化目标）
按此实验条件进行了实验室规模热交换器的闭环辨识，得到的过程模型，虽然比开环辨识模型稍大，但足可以用于过程控制。由于闭环辨识能确保生产过程的安全，使用工业仪表即能获得具有足够精度的过程控制模型，离线计算简便迅速，因此可以预见将会在工业生产过程中得到广泛的应用，成为设计控制发难和控制算法的方便工具。
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辨识算法
辨识的分类离线辨识、在线辨识非参数模型辨识、参数模型辨识非参数模型辨识（经典辨识）：假定过程是线性的前提下不必事先确定模型具体结构。阶跃响应、脉冲响应、频率响应、相关分析、谱分析等参数模型辨识（现代辨识）：必须假定一种模型结构，通过极小化误差准则来确定模型参数。最小二乘类法、梯度校正法、极大似然法等

闭环控制与开环控制

闭环控制与开环控制控制系统在工业自动化领域中起着至关重要的作用，其中闭环控制和开环控制是两种常见的控制策略。

本文将介绍闭环控制和开环控制的基本概念、原理及其应用，并探讨两者的优缺点以及在实际应用中的选择。

一、闭环控制闭环控制，又称反馈控制，是一种通过测量输出并将其与期望值进行比较，然后根据差异来调整输入，以实现系统稳定运行的控制方式。

闭环控制系统一般由传感器、控制器和执行器组成。

其基本原理是通过不断监测和调整系统输出，使其接近或稳定于期望状态。

闭环控制可以提供更稳定、更精确的控制效果。

通过实时的反馈信息，闭环控制可以补偿外部环境变化和系统误差，使系统更具鲁棒性。

闭环控制广泛应用于诸多领域，如温度控制、位置控制、速度控制等。

在这些应用中，闭环控制可以实现精确的控制目标，并对系统的稳定性和鲁棒性有较高的要求。

然而，闭环控制也存在一些缺点。

首先，闭环控制系统的设计和调试较为复杂。

其次，闭环控制需要传感器对系统的输出进行实时监测，从而增加了系统的成本和复杂度。

此外，闭环控制往往需要较快的反应速度，因此需要较高的计算能力和实时性。

二、开环控制开环控制，又称前馈控制，是一种根据预先设定的输入信号来控制系统的运行，而无需实时的反馈信息。

开环控制系统一般由输入设备、控制器和执行器组成。

开环控制通过预先确定的输入信号来指导系统运行，而忽略了系统输出与期望值之间的差异。

开环控制具有设计简单、调试容易的优点。

由于不需要实时的反馈信息，开环控制可以在很多应用中实现较低成本和复杂度的控制。

因此，在一些对控制精度和稳定性要求不高的应用中，开环控制是一个有效的选择。

然而，开环控制也存在一些限制。

首先，开环控制系统对外部环境的干扰和系统误差较为敏感，无法自动调整。

其次，由于没有反馈信息，开环控制无法实时纠正系统偏差，导致输出与期望值之间可能存在较大的误差。

因此，在一些对控制精度和稳定性要求较高的应用中，开环控制无法满足需求。

三、闭环控制与开环控制的应用闭环控制和开环控制在不同的应用场景中表现出各自的优势。

开环控制系统和闭环控制系统的区别与相关

开环控制系统与反馈回来影响当前控制的系统
举例：打开灯的开关一一按下开关后的一瞬间，控制活动已经结束，灯是否亮起
以对按开关的这个活动没有影响；
闭环控制系统:可以将控制的结果反馈回来与希望值比较，并根据它们的误差调整控制作用的系统
举例：调节水龙头一一首先在头脑中对水流有一个期望的流量，水龙头打开后由眼睛观察现有的流量大小与期望值进行比较，并不断的用手进行调节形成一个反馈闭
■
（定时器）
■
（进水门阀）
■
（游泳池）
（游泳池的水位）
（电流）
输入量
控制器
■
执行器
4
被控对象
输出量
（设定亮、灭时序）
（电脑）
（时序控制装置）’
■
（红绿灯）
（灯亮、灭时序）
开环系统，自动门、自动路灯一一自动开环系统
开环控制系统方框图
3、宾馆自动门控制系统
4、楼道自动声控灯装置控制量
（电流）
输入量
ih-
控制器
fa-
执行器
■
被控对象
输出量
（有无声音）
■
（声电传感
（触点延时开关）
■
（楼道灯）
（灯亮或灭）
（水流量）
输入量
■
控制器
ih-
执行器
■
被控对象
输出量
.
（设定注水的时间）
环控制；骑自行车同理不断的修正行进的方向与速度形成闭环控制
开环闭环的区别：1、有无反馈；2、是否对当前控制起作用。开环控制一般是在
瞬间就完成的控制活动，闭环控制一定会持续一定的时间，可以借此判断。
手动控制系统：必须在人的直接干预下才能完成控制任务的系统自动控制系统：不需要有人干预就可按照期望规律或预定程序运行的控制系统判断：骑自行车一一人工闭环系统，导弹一一自动闭环系统，人打开灯一一人工

日常生活中的开环和闭环控制系统的例子

日常生活中的开环和闭环控制系统的例子开环控制系统和闭环控制系统是控制工程中常用的两种控制方式。

开环控制系统是指输出不受控制系统内部状态的影响，而闭环控制系统是指输出受控制系统内部状态的影响。

下面将从日常生活中的例子来详细介绍这两种控制系统。

1. 音响控制系统：开环控制系统：当我们使用遥控器调节音响音量时，开环控制系统会根据我们的指令直接调节音响的音量，而不会考虑当前音量是否合适。

闭环控制系统：当我们使用有音量调节功能的耳机时，闭环控制系统会通过内置的传感器检测当前的音量，并根据我们的指令调整音量大小，使得输出音量达到我们期望的水平。

2. 温度调节器：开环控制系统：当我们使用普通的电风扇来调节室内温度时，开环控制系统会根据我们的指令调节风扇的风速，但无法感知室内温度是否达到我们期望的温度。

闭环控制系统：当我们使用具有温度传感器的空调来调节室内温度时，闭环控制系统会通过感知室内温度，并根据我们的指令调整制冷或制热模式，从而使得室内温度稳定在我们期望的范围内。

3. 洗衣机：开环控制系统：当我们使用普通的洗衣机洗衣服时，开环控制系统会按照我们的指令进行洗涤和漂洗等操作，但无法感知衣物的清洁程度。

闭环控制系统：当我们使用具有传感器的智能洗衣机时，闭环控制系统会通过感知洗涤水的浑浊度来判断衣物的清洁程度，并根据我们的指令调整洗涤和漂洗的次数，从而使得洗衣效果更好。

4. 自动灯控系统：开环控制系统：当我们手动控制灯的开关时，开环控制系统会根据我们的指令直接打开或关闭灯，而不会考虑当前环境的亮度。

闭环控制系统：当我们使用具有光敏传感器的自动灯控系统时，闭环控制系统会通过感知环境的亮度，并根据我们的指令调整灯的亮度，使得室内光照始终保持在一个合适的水平。

5. 汽车巡航控制系统：开环控制系统：当我们在高速公路上使用定速巡航功能时，开环控制系统会根据我们的指令维持车辆的恒定速度，而不会考虑前方交通情况。

闭环控制系统：当我们使用具有雷达传感器的自适应巡航控制系统时，闭环控制系统会通过感知前方车辆的距离和速度，并根据我们的指令调整车辆的速度，以保持与前车的安全距离。

开环控制系统与闭环控制系统的区别及相关讲课讲稿

开环控制系统与闭环控制系统的区别及相关开环控制系统与闭环控制系统的区别及相关的实例开环控制系统：不将控制的结果反馈回来影响当前控制的系统举例：打开灯的开关——按下开关后的一瞬间，控制活动已经结束，灯是否亮起以对按开关的这个活动没有影响；闭环控制系统：可以将控制的结果反馈回来与希望值比较，并根据它们的误差调整控制作用的系统举例：调节水龙头——首先在头脑中对水流有一个期望的流量，水龙头打开后由眼睛观察现有的流量大小与期望值进行比较，并不断的用手进行调节形成一个反馈闭环控制；骑自行车——同理不断的修正行进的方向与速度形成闭环控制开环闭环的区别： 1、有无反馈； 2、是否对当前控制起作用。

开环控制一般是在瞬间就完成的控制活动，闭环控制一定会持续一定的时间，可以借此判断。

手动控制系统：必须在人的直接干预下才能完成控制任务的系统自动控制系统：不需要有人干预就可按照期望规律或预定程序运行的控制系统判断：骑自行车——人工闭环系统，导弹——自动闭环系统，人打开灯——人工开环系统，自动门、自动路灯——自动开环系统开环控制系统方框图19 例开环控制系统的方框图：控制量输入量控制器执行器被控对象输出量（给定量）（被控量）1、水泵抽水控制系统控制量（水流量）输入量控制器执行器被控对象（接通电源）（控制电（水泵）（水管）2、家用窗帘自动控制系统控制量（转动）输入量控制器执行器被控对象（天亮或暗）（光的检测装置）（电动机）（窗帘）3、宾馆自动门控制系统4、楼道自动声控灯装置控制量（电流）输入量控制器执行器被控对象（有无声音）（声电传感（触点延时开（楼道灯）5、游泳池定时注水控制系统控制量（水流量）输入量控制器执行器被控对象（设定注水的时（定时器）（进水门阀）（游泳池）6、十字路口的红绿灯定时控制系统控制量（电流）输入量控制器执行器被控对象（设定亮、灭时序）（电脑）（时序控制装（红绿灯）7、公园音乐喷泉自动控制系统控制量（开、输入量控制器执行器被控对象（音乐信号）（声控装置）（阀门）（喷嘴）输出量（水管排出水）输出量（窗帘开或输出量（灯亮或灭）输出量（游泳池的水位）输出量（灯亮、灭时输出量（喷水与否）8、自动升旗控制系统控制量（转动）输入量控制器执行器被控对象（定时时间）（定时装（电动机）（滑轮、国9、宾馆火灾自动报警系统控制量（电流）输入量控制器执行器被控对象（烟雾信号）（感烟控制装置）（报警电路）（报警部10、宾馆自动叫醒服务系统控制量（电流）输入量控制器执行器被控对象（时间设定）（电脑）（拨号装置）（电话机）11、活动猴控制系统控制量（活动输入量控制器执行器被控对象（人操纵动（牵引线）（线、孔杠杆装（猴的活动部件）12、公共汽车车门开关控制系统控制量（压缩空气流向）输入量控制器执行器被控对象（开、关）（控制电（执行活（车门）13、家用缝纫机缝纫速度控制系统控制量（转动）输入量控制器执行器被控对象（脚踏速度）（踏脚板）（传动装置）（缝纫机）输出量（升旗速度）输出量（报警信号）输出量（电话铃声）输出量（猴的动作或表情）输出量（车门的开或关）输出量（缝纫速度）14、普通电风扇控制系统控制量（转速）输入量（设定的档控制器（控制电执行器（电动机）被控对象（电风扇）输出量（风速）15、普通全自动洗衣机控制系统控制量（转动等）输入量控制器执行器被控对象输出量（接通电源）（控制电路）（电机等装（洗衣机）（运行或停16、手电筒控制装置控制量（电流）输入量（人的动作）控制器（按钮）执行器（电路）被控对象（小灯泡）输出量（亮或灭）17、宾馆自动门加装压力传感器防意外事故自动控制系统控制量输入量（转动）（压力传感控制器执行器被控对象输出量器是否测到（控制电（电机）（门刹车）（门锁定与否）压力异常信号）18、可调光台灯控制系统控制量（电流大小）输入量控制器执行器被控对象输出量（设定的档（控制电路）（可变电（灯泡）（灯泡亮度）19、电吹风控制系统控制量（电压）输入量控制器执行器被控对象输出量（设定的档位）（控制电（风扇、电热（电吹风）（风速、温度）控制量（转动）输入量控制器执行器被控对象输出量（人热辐射（控制电路）（电动机）（自动门）（门开或闭）发出的信号）闭环控制系统方框图12 例闭环控制系统的方框图：比较器控制量给定量被控量控制器执行器被控对象（输入量）（输出量）检测装置1、投篮比较器控制量（投掷力）给定量控制器执行器被控对象被控量（篮圈位置）（大（手）（篮球）（篮球位置）检测装置（眼睛）2、供水水箱的水位自动控制系统比较器控制量控制器执行器（进水给定量被控对象被控量（机械或电（设定的水位高（阀（水箱）（水箱水位）气控制装检测装置（浮球或液位传感3、加热炉的温度自动控制系统控制量比较器控制器（电给定量执行器被控对象被控量（设定的温（电子或微（加热（加热（炉内温度）机控制装检测装置（热电偶）4、抽水马桶的自动控制系统控制量比较器执行器（进水给定量控制器被控对象被控量（设定的水位）（连杆机（进水阀（水箱）（水箱水位）检测装置（浮球）5、花房温度控制系统控制量（制冷制比较器执行器暖量）给定量控制器（加热或被控对象（花房）（设定的温（控制电制冷元检测装置（温度传感器）6、夏天房间温度控制系统控制量比较器（制冷控制器执行器给定量被控对象（设定的温（控制装（制冷装（空调房检测装置（空调测温装置）7、家用电饭锅保温控制系统控制量比较器（加热时间）给定量控制器执行器被控对象（设定的温（温控装（电热（电饭检测装置（双金属片）被控量（花房温被控量（房内实际温度）被控量（电饭锅温度70—80℃）8、家用电冰箱温度控制系统控制量比较器（制冷被控量给定量控制器执行器被控对象（冰箱实（设定的温度）（控制装（制冷装（电冰际温度）检测装置（冰箱温控装9、宾馆使用多台热水器串联电辅助加热自动控制系统控制量比较器（加热时间）给定量控制器执行器被控对象（设定的水（控制电（加热器）（水箱）检测装置装置（感温装置）10、粮库温、湿度自动控制系统控制量比较器（降温除湿时给定量控制器执行器被控对象（设定的（控制装（降温除湿装（粮库）温、湿度）置）置）置检测装置（感温、湿装置）11、自动电热水壶控制系统控制量比较器（加热时间）被控对象给定量控制器执行器（设定的温（温控装（加热（水壶）检测装置（测温装置）被控量（水温）被控量（粮库内温、湿被控量（水温）。

什么叫开环和闭环控制系统

什么叫开环和闭环控制系统有反馈的控制系统就叫闭环控制系统。

没有反馈的控制系统就叫开环控制系统。

例如：一个加热的控制系统，你不管温度，只管加热，就是开环控制系统。

如果一个加热的控制系统，可以通过温度的反馈，控制加热的功率或者加热时间，这个加热控制系统就叫闭环控制系统。

开环控制系统：不将控制的结果反馈回来影响当前控制的系统举例：打开灯的开关——按下开关后的一瞬间，控制活动已经结束，灯是否亮起以对按开关的这个活动没有影响；投篮——篮球出手后就无法再继续对其控制，无论球进与否，球出手的一瞬间控制活动即结束。

闭环控制系统：可以将控制的结果反馈回来与希望值比较，并根据它们的误差调整控制作用的系统举例：调节水龙头——首先在头脑中对水流有一个期望的流量，水龙头打开后由眼睛观察现有的流量大小与期望值进行比较，并不断的用手进行调节形成一个反馈闭环控制；骑自行车——同理不断的修正行进的方向与速度形成闭环控制开环闭环的区别：1、有无反馈；2、是否对当前控制起作用。

开环控制一般是在瞬间就完成的控制活动，闭环控制一定会持续一定的时间，可以借此判断，投篮第一次投篮投近了第二次投的时候用力一些，这也是一种反馈但不会对第一次产生影响了，所以是开环控制手动控制系统：必须在人的直接干预下才能完成控制任务的系统自动控制系统：不需要有人干预就可按照期望规律或预定程序运行的控制系统判断：骑自行车——人工闭环系统，导弹——自动闭环系统，人打开灯——人工开环系统，自动门、自动路灯——自动开环系统发动机电喷系统的闭环控制是一个实时的氧传感器、计算机和燃油量控制装置三者之间闭合的三角关系。

氧传感器“告诉”计算机混合气的空燃比情况，计算机发出命令给燃油量控制装置，向理论值的方向调整空燃比(14.7：1)。

这一调整经常会超过一点理论值，氧传感器察觉出来，并报告计算机，计算机再发出命令调回到14.7：1。

因为每一个调整的循环都很快，所以空燃比不会偏离14.7：1，一旦运行，这种闭环调整就连续不断。

开环和闭环的区别

开环和闭环的区别开环和闭环是系统控制领域中两个重要的概念。

它们描述了系统控制中输入和输出之间的关系，以及系统控制中反馈的作用。

本文将详细介绍开环和闭环的区别，并讨论它们在不同领域中的应用。

1. 定义和基本原理：开环控制是指在控制系统中，输出信号不会反馈给输入的情况下进行的控制。

它通过人为设定或预测的控制信号来控制系统。

开环控制不考虑系统输出与期望输出之间的差距，也没有对系统的状态进行监测和调整。

闭环控制（也称为反馈控制）是一种控制系统，在该系统中，系统的输出信号被反馈给输入，以根据输出信号对输入信号进行调整。

闭环控制通过比较实际输出与期望输出之间的差距来进行调整，以使系统达到所需的输出。

2. 基本组成：在开环控制中，控制器接收输入信号并产生输出信号，该输出信号直接作为控制系统的输入。

开环系统中通常包括传感器、执行器和控制器。

但是，由于没有反馈机制，开环控制对系统的变化或干扰不具有鲁棒性。

在闭环控制中，与开环控制相比，控制系统多了一个反馈环路。

它从执行器读取实际输出信号，并将其与期望输出进行比较，然后生成误差信号。

误差信号被送回控制器，用于调整控制信号，以实现期望输出。

闭环系统通常由传感器、执行器、控制器和反馈环路组成。

3. 作用和优势：开环控制相对简单，并且在一些简单的应用中具有一定的效果。

它在需要准确预测输出或不需要考虑系统的变化和干扰时，可被广泛使用。

例如，在煤气灶中，旋钮的位置决定了火焰的大小，而没有对火焰大小进行实时调整的反馈。

闭环控制的优势在于它具有更高的稳定性和鲁棒性，并且能够适应系统的变化和干扰。

通过反馈机制，可以根据实际输出来调整输入信号，以确保系统达到期望输出。

闭环控制广泛应用于自动化控制、医疗设备、交通系统等领域。

4. 应用领域的区别：开环控制适用于那些输出对外界影响小、稳定性要求不高的系统。

例如，家用电器、播放器等简单设备常常采用开环控制。

开环控制的一个典型特征是没有反馈环路，因此无法对系统输出进行实时调整。

开环控制系统与闭环控制系统的区别及相关的实例

开环控制系统与闭环控制系统的区别及相关的实例3、宾馆自动门控制系统控制量（转动）开环控制系统：不将控制的结果反馈回来影响当前控制的系统输入量控制器执行器被控对象输出量举例：打开灯的开关——按下开关后的一瞬间，控制活动已经结束，灯是否亮起以对按开关（人热辐射（控制电路）（电动机）（自动门）（门开或闭）的这个活动没有影响；发出的信号）4、楼道自动声控灯装置控制量闭环控制系统：可以将控制的结果反馈回来与希望值比较，并根据它们的误差调整控制作用（电流）的系统输入量控制器执行器被控对象输出量举例：调节水龙头——首先在头脑中对水流有一个期望的流量，水龙头打开后由眼睛观察现（有无声音）（声电传感（触点延时开关）（楼道灯）（灯亮或灭）有的流量大小与期望值进行比较，并不断的用手进行调节形成一个反馈闭环控制；骑自行车——5、游泳池定时注水控制系统同理不断的修正行进的方向与速度形成闭环控制控制量开环闭环的区别：1、有无反馈；2、是否对当前控制起作用。

开环控制一般是在瞬间就完（水流量）输入量控制器执行器被控对象成的控制活动，闭环控制一定会持续一定的时间，可以借此判断。

输出量（设定注水的时间）（定时器）（进水门阀）（游泳池）（游泳池的水位）手动控制系统：必须在人的直接干预下才能完成控制任务的系统自动控制系统：不需要有人干预就可按照期望规律或预定程序运行的控制系统判断：骑自行车——人工闭环系统，导弹——自动闭环系统，人打开灯——人工开环系统，6、十字路口的红绿灯定时控制系统控制量自动门、自动路灯——自动开环系统（电流）开环控制系统方框图19 例输入量控制器执行器被控对象输出量（设定亮、灭时序）（电脑）（时序控制装置）（红绿灯）（灯亮、灭时序）开环控制系统的方框图：控制量7、公园音乐喷泉自动控制系统控制量输入量控制器执行器被控对象输出量（开、关）（给定量）（被控量）输入量控制器执行器被控对象输出量（音乐信号）（声控装置）（阀门）（喷嘴）（喷水与否）1、水泵抽水控制系统控制量（水流量）8、自动升旗控制系统输入量控制器执行器被控对象输出量控制量（接通电源）（控制电路）（水泵）（水管）（水管排出水）（转动）输入量控制器执行器被控对象输出量（定时时间）（定时装置）（电动机）（滑轮、国旗）（升旗速度）2、家用窗帘自动控制系统控制量（转动）输入量控制器执行器被控对象9、宾馆火灾自动报警系统控制量输出量（天亮或暗）（光的检测装置）（电动机）（窗帘）（电流）（窗帘开或闭）输入量控制器执行器被控对象输出量（烟雾信号）（感烟控制装置）（报警电路）（报警部件）（报警信号）10、宾馆自动叫醒服务系统控制量16、手电筒控制装置控制量（电流）（电流）输入量控制器执行器被控对象输出量输入量控制器执行器被控对象输出量（时间设定）（电脑）（拨号装置）（电话机）（电话铃声）（人的动作）（按钮）（电路）（小灯泡）（亮或灭）11、活动猴控制系统控制量17、宾馆自动门加装压力传感器防意外事故自动控制系统（活动量）输出量输入量控制器执行器被控对象控制量（猴的动作（人操纵动作）（牵引线）（线、孔杠杆装置）（猴的活动部件）输入量（转动）或表情）（压力传感控制器执行器被控对象输出量12、公共汽车车门开关控制系统控制量（压缩空气流向）输出量器是否测到压力异常信号）（控制电路）（电机）（门刹车）（门锁定与否）输入量（开、关）控制器（控制电路）执行器（执行活塞）被控对象（车门）（车门的开或关）18、可调光台灯控制系统控制量（电流大小）控制器执行器被控对象输入量输出量（控制电路）（可变电阻）（灯泡）（设定的档位）（灯泡亮度）13、家用缝纫机缝纫速度控制系统控制量（转动）19、电吹风控制系统输入量控制器执行器被控对象输出量控制量（脚踏速度）（踏脚板）（传动装置）（缝纫机）（缝纫速度）（电压）控制器执行器被控对象输出量输入量14、普通电风扇控制系统（控制电路）（风扇、电热丝）（电吹风）（风速、温度）（设定的档位）控制量（转速）输入量控制器执行器被控对象输出量（设定的档位）（控制电路）（电动机）（电风扇）（风速）15、普通全自动洗衣机控制系统控制量（转动等）输入量控制器执行器被控对象输出量（接通电源）（控制电路）（电机等装置）（洗衣机）（运行或停止）闭环控制系统方框图12 例闭环控制系统的方框图：3、加热炉的温度自动控制系统控制量控制量比较器给定量（输入量）控制器执行器被控对象被控量（输出量）给定量比较器控制器执行器（电压）被控对象被控量（电子或微（设定的温度）（加热器）（加热炉）（炉内温度）机控制装置）检测装置检测装置（热电偶）1、投篮控制量比较器（投掷力）控制器执行器给定量被控对象被控量4、抽水马桶的自动控制系统（大脑）（手）控制量（篮圈位置）（篮球）（篮球位置）比较器（进水量）控制器执行器被控对象被控量给定量检测装置（连杆机构）（进水阀门）（水箱）（水箱水位）（设定的水位）（眼睛）检测装置（浮球）2、供水水箱的水位自动控制系统给定量（设定的水位高度）比较器控制器（机械或电气控制装置）执行器（阀门）控制量被控对象（水箱）被控量（水箱水位）给定量比较器控制器执行器（加热或控制量（制冷制暖量）（进水量）被控对象被控量（花房温度）检测装置（控制电路）（花房）（设定的温度）制冷元件）（浮球或液位传感检测装置（温度传感器）6、夏天房间温度控制系统控制量9、宾馆使用多台热水器串联电辅助加热自动控制系统比较器控制器（控制装置）执行器（制冷装置）（制冷量）被控对象（空调房间）被控量（房内实际温度）给定量控制量（设定的温度）（加热时间）比较器控制器执行器被控对象被控量给定量检测装置（控制电路）（加热器）（水箱）（水温）（设定的水温）（空调测温装置）检测装置装置（感温装置）7、家用电饭锅保温控制系统 10、粮库温、湿度自动控制系统控制量控制量比较器控制器执行器（加热时间）被控对象被控量（电饭锅温度比较器给定量控制器执行器（降温除湿时间）被控对象给定量被控量（温控装置）（电热盘）（电饭锅）（设定的温度）（设定的（控制装置）（降温除湿装置）（粮库）（粮库内 70—80℃）检测装置温、湿度）置检测装置温、湿度）（双金属片）（感温、湿装置）8、家用电冰箱温度控制系统控制量比较器控制器（控制装置）执行器（制冷装置）（制冷量）被控对象（电冰箱）被控量（冰箱实际温度）给定量 11、自动电热水壶控制系统控制量（设定的温度）（加热时间）比较器被控对象控制器执行器被控量检测装置给定量（水壶）（温控装置）（加热器）（水温）（冰箱温控装置）（设定的温度）检测装置（测温装置）。

开环控制系统和闭环控制系统区别及相关实例.docx

开环控制系统：不将控制的结果反馈回来影响当前控制的系统举例：打开灯的开关——按下开关后的一瞬间，控制活动已经结束，灯是否亮起以对按开关的这个活动没有影响；3、宾馆自动门控制系统控制量闭环控制系统：可以将控制的结果反馈回来与希望值比较，并根据它们的误差调整控制作用的系统输入量控制器执行器被控对象举例：调节水龙头——首先在头脑中对水流有一个期望的流量，水龙头打开后由眼睛观察现（人热辐射有的流量大小与期望值进行比较，并不断的用手进行调节形成一个反馈闭环控制；骑自行车——4、楼道自动声控灯装置同理不断的修正行进的方向与速度形成闭环控制控制量开环闭环的区别：1、有无反馈； 2 、是否对当前控制起作用。

开环控制一般是在瞬间就完成输入量控制器执行器被控对象的控制活动，闭环控制一定会持续一定的时间，可以借此判断。

手动控制系统：必须在人的直接干预下才能完成控制任务的系统自动控制系统：不需要有人干预就可按照期望规律或预定程序运行的控制系统5、游泳池定时注水控制系统控制量判断：骑自行车——人工闭环系统，导弹——自动闭环系统，人打开灯——人工开环系统，自动门、自动路灯——自动开环系统输入量控制器执行器被控对象开环控制系统方框图19 例开环控制系统的方框图：6、十字路口的红绿灯定时控制系统控制量控制量输入量控制器执行器被控对象输出量输入量控制器执行器被控对象1、水泵抽水控制系统控制量7、公园音乐喷泉自动控制系统控制量输入量控制器执行器被控对象输出量输入量控制器执行器被控对象2、家用窗帘自动控制系统控制量8、自动升旗控制系统控制量输入量控制器执行器被控对象输出量输入量控制器执行器被控对象输出量输出量输出量输出量输出量输出量9、宾馆火灾自动报警系统控制量输入量控制器执行器被控对象10、宾馆自动叫醒服务系统控制量输入量控制器执行器被控对象11、活动猴控制系统控制量输入量控制器执行器被控对象控制量12、公共汽车车门开关控制系统（压缩空输入量控制器执行器被控对象13、家用缝纫机缝纫速度控制系统控制量输入量控制器执行器被控对象输出量输出量输出量（猴的动作输出量（车门的输出量14、普通电风扇控制系统控制量输入量控制器执行器被控对象15、普通全自动洗衣机控制系统控制量输入量控制器执行器被控对象控制量16、手电筒控制装置输入量控制器执行器被控对象17、宾馆自动门加装压力传感器防意外事故自动控制系统控制量输入量控制器执行器被控对象（压力传感器是否测到18、可调光台灯控制系统控制量输入量控制器执行器被控对象输出量输出量输出量输出量输出量19、电吹风控制系统控制量输入量控制器执行器被控对象输出量2、供水水箱的水位自动控制系统比较器控制器给定量（机械或电闭环控制系统方框图12 例闭环控制系统的方框图：比较器控制量给定量被控量控制器执行器被控对象3、加热炉的温度自动控制系统检测装置比较器给定量控制器（电子或微1、投篮控制量比较器给定量控制器执行器被控对象被控量控制量执行器被控对象被控量检测装置控制量执行器被控对象被控量检测装置检测装置4、抽水马桶的自动控制系统比较器给定量控制器5、花房温度控制系统比较器给定量控制器6、夏天房间温度控制系统比较器给定量控制器控制量执行器被控对象检测装置控制量（制冷制执行器被控对象（加热或检测装置控制量执行器被控对象被控量被控量被控量7、家用电饭锅保温控制系统比较器给定量控制器8、家用电冰箱温度控制系统比较器给定量控制器控制量（加热被控量执行器被控对象（电饭锅温检测装置控制量被控执行器被控对象（冰箱检测装置检测装置（房内实9、宾馆使用多台热水器串联电辅助加热自动控制系统控制量比较器给定量控制器执行器被控对象被控量检测装置装置10、粮库温、湿度自动控制系统比较器给定量控制器（设定的11、自动电热水壶控制系统比较器给定量控制器控制量执行器被控对象被控量（降温除湿装置）（粮库内检测装置控制量执行器被控对象被控量检测装置。

开环控制系统与闭环控制系统的区别及相关的实例

开环控制系统与闭环控制系统的区别及相关的实例开环控制系统：不将控制的结果反馈回来影响当前控制的系统举例：打开灯的开关——的这个活动没有影响；闭环控制系统：可以将控制的结果反馈回来与希望值比较，的系统举例：调节水龙头——有的流量大小与期望值进行比较，并不断的用手进行调节形成一个反馈闭环控制；骑自行车同理不断的修正行进的方向与速度形成闭环控制自动控制系统：不需要有人干预就可按照期望规律或预定程序运行的控制系统判断：骑自行车——人工闭环系统，导弹——自动闭环系统，人打开灯——人工开环系统，自动门、自动路灯——自动开环系统开环控制系统方框图19例开环控制系统的方框图： 1、水泵抽水控制系统 2、家用窗帘自动控制系统3、宾馆自动门控制系统 5、游泳池定时注水控制系统6、十字路口的红绿灯定时控制系统7、公园音乐喷泉自动控制系统8、自动升旗控制系统9、宾馆火灾自动报警系统控制量控制量控制量控制量控制量控制量控制量控制量输入量（定时时间）控制量10、宾馆自动叫醒服务系统11、活动猴控制系统 12、公共汽车车门开关控制系统13、家用缝纫机缝纫速度控制系统14、普通电风扇控制系统15、普通全自动洗衣机控制系统16、手电筒控制装置 17、宾馆自动门加装压力传感器防意外事故自动控制系统 18、可调光台灯控制系统19、电吹风控制系统控制量控制量（压缩空控制量控制量控制量控制量控制量控制量控制量闭环控制系统方框图12例闭环控制系统的方框图：1、投篮2、供水水箱的水位自动控制系统3、加热炉的温度自动控制系统4、抽水马桶的自动控制系统5、花房温度控制系统给定量被控量给定量被控量给定量被控量给定量被控量给定量给定量被控量控制量6、夏天房间温度控制系统7、家用电饭锅保温控制系统8、家用电冰箱温度控制系统9、宾馆使用多台热水器串联电辅助加热自动控制系统10、粮库温、湿度自动控制系统11、自动电热水壶控制系统给定量被控量房内实被控量给定量控制量被控量冰箱实给定量给定量被控量—80℃）控制量被控量粮库内给定量（设定控制量给定量控制量。

开环控制和闭环控制的例子

开环控制和闭环控制的例子
1 开环控制
开环控制是一种应用数学、物理和控制理论的控制系统，以实现
设备、机械设备和一般过程的设计和控制，这就要求被控对象可以按
照系统预设的参数变化。

精确的控制是关键，关键因素是系统通过检
测被控对象状态而反馈给控制装置的参数的变化，使控制系统稳定可靠。

开环控制一般不需要反馈，可以通过控制系统的程序和参数来控
制被控对象。

常见的开环控制有恒压控制、恒流控制、燃油比控制等，常见的应用包括电路调速、投屏系统、机器人控制等，例如电路调速
应用，在控制电机的转速时，通过调整控制电路的频率就可以控制电
机的转速，这就是一种开环控制。

2 闭环控制
闭环控制是一种可以检测被控对象的状态，通过反馈给控制系统
的信号，再通过控制装置调整控制变量，促使系统达到所需的目标或
控制对象满足预期约束的控制系统。

相较于开环控制，闭环控制系统
可以拥有强大的精确控制能力，在工程中得到广泛的使用。

常见的闭环控制有PID控制、积分环节控制等，它们用于抗干涉，抗扰动及平稳性等特点，广泛应用在机器人控制、预订议件跟踪控制、温度控制、电动机调速等。

例如温度控制，精确控制温度是很重要的，
在采用PID控制的情况下，只要反馈给控制器的温度差值达到目标值，就可以实现温度的控制，这就是一种闭环控制。

总的来说，开环控制与闭环控制可以为控制系统提供高精度的控制，而开环控制仅仅需要外输入参数而不需要被控对象本身的反馈，
而闭环控制侧重于精确控制，系统会及时根据被控对象的参数变化而
调整系统参数，从而有效锁定系统的性能和目标性能。

开环控制和闭环控制系统的区别

如何判断开环控制系统与闭环控制系统浙江省仓南县勤奋高中林伯宽2008-6-22误区：自动的控制系统是闭环控制系统；有相反的控制过程的控制系统是闭环控制系统；有检测装置就是闭环控制系统；基本概念：开环控制系统是由输入来控制输出的单向控制；闭环控制系统是输出量反馈回输入端参与控制的控制系统；下图是一个典型的闭环控制系统——水箱水位的闭环控制系统其控制过程是：当实际水位较低时，浮子在较低的位置通过杠杆打开进水阀门，随后的实际水位会上升。

（请注意：这是由于实际水位较低，通过控制让随后的实际水位上升）当实际水位上升到一定高度时，浮子处在较高的位置，通过杠杆将进水阀门关闭，随后水箱的位置保持在一定的高度。

（请注意：实际水位会保持在一定高度的结果是由于实际水位达到给定值的缘故）由此可见，闭环控制系统的带有反馈的控制过程实际上就是“结果”控制“结果”的过程。

因此，只有原输出量影响随后的输出量的控制过程才是闭环控制过程。

设计一种自动伸缩的晾衣架：当感应器检测到有雨，把信号传给开关电路，命令开关接通电路，电动机通电而转动，带动衣架收回。

当感应器检测到有阳光，命令开关倒接电路，从而电动机倒转，带动衣架伸出。

请问此例是开环控制系统还是闭环控制系统？先分析有雨收回的过程。

其被控对象是衣架，输出量是收回衣架，衣架之所以收回不是因为衣架的收缩或伸出而收回，而是有雨才收回的，它的控制不是“结果”控制“结果”，而是雨对衣架的单向控制。

所以它是开环的控制系统。

有人就会疑问：它还有检测到阳光而伸出的反向控制过程，这两个合在一起应该是闭环的？没有疑问，还是开环的。

因为，阳光控制它伸出是阳光对衣架伸出进行的单向控制，跟雨控制衣架收回是一样的道理。

没有检测原来的衣架位置，而对随后的衣架位置产生影响的反馈控制过程。

方框图：另，提供一条经验：输入量与输出量不是同一种物理量就不可能是闭环控制过程。

（当然要建立在输入量、输出量非常明确的基础上）我们现在来看看，压力锅烧开水的过程：经过约十分钟时间的加热，高压锅开始了第一次喷汽，随后停止喷汽，约十秒以后开始第二次喷汽，随后又停止喷汽，约五秒后开始第三次喷汽，随后又停止喷汽，约两秒后开始第四次喷汽，接着就不间断地平稳喷汽。

开环控制系统与闭环控制系统的区别及相关的实例

开环控制系统：不将控制的结果反馈回来影响当前控制的系统举例：打开灯的开关——按下开关后的一瞬间，控制活动已经结束，灯是否亮起以对按开关的这个活动没有影响；闭环控制系统：可以将控制的结果反馈回来与希望值比较，的系统举例：调节水龙头——首先在头脑中对水流有一个期望的流量，有的流量大小与期望值进行比较，并不断的用手进行调节形成一个反馈闭环控制；同理不断的修正行进的方向与速度形成闭环控制手动控制系统：必须在人的直接干预下才能完成控制任务的系统自动控制系统：不需要有人干预就可按照期望规律或预定程序运行的控制系统自动门、自动路灯——自动开环系统开环控制系统方框图19例开环控制系统的方框图：1、水泵抽水控制系统2、家用窗帘自动控制系统4、楼道自动声控灯装置5、游泳池定时注水控制系统6、十字路口的红绿灯定时控制系统8、自动升旗控制系统控制量控制量控制量控制量控制量控制量控制量输入量控制量控制量9、宾馆火灾自动报警系统10、宾馆自动叫醒服务系统11、活动猴控制系统13、家用缝纫机缝纫速度控制系统14、普通电风扇控制系统15、普通全自动洗衣机控制系统17、宾馆自动门加装压力传感器防意外事故自动控制系统18、可调光台灯控制系统控制量控制量控制量控制量控制量控制量控制量控制量19、电吹风控制系统闭环控制系统方框图12例闭环控制系统的方框图：1、投篮2、供水水箱的水位自动控制系统3、加热炉的温度自动控制系统控制量给定量被控量给定量被控量给定量被控量给定量4、抽水马桶的自动控制系统5、花房温度控制系统6、夏天房间温度控制系统7、家用电饭锅保温控制系统8、家用电冰箱温度控制系统9、宾馆使用多台热水器串联电辅助加热自动控制系统被控量给定量给定量被控量房内实给定量被控量控制量被控量给定量被控量冰箱实给定量给定量被控量控制量10、粮库温、湿度自动控制系统11、自动电热水壶控制系统被控量粮库内给定量（设定控制量给定量控制量。

开环控制系统与闭环控制系统

从上表数据中，我们根据下面的公式（相对均方根误差），可以得出
热交换器闭环和开环辨识的模型误差分别为0.1392和 0.0189。闭环模型误差虽然比开环辨识大一些，但数值仍然很小，因而两者都可以用于过程的动态控制。
实验结果表明，对系统进行闭环辨识，可以得到与开环辨识相近的过程模型且不会引起过程输入输出大的波动，也不会危及闭环系统的稳定性，因而是最适宜于工业生产过程应用的闭环辨识实验调节。
【闭环辨识的重要性】
1.不能轻易切断过程的反馈回路，否则可能造成过程失控，严重影响运行。
2.自适应控制问题时，辨识跟控制是有机结合的，这时辨识一定要在闭环情况下进行，以便随时修改控制规律。
3.系统本身就存在着内在的，固有的反馈，因为他们是内部存在的是客观的，无法解除的。
转速反馈控制的直流调速系统
过程调整时间T =195s
采样时间t=15s，数据采样300个周期。
本实验采用目标函数试验的方式来确定模型阶数：目标函数V(n)=e^t(n)e(n) 开环与闭环的目标函数试验结果如下；
所以d=1，n=3，是最合适的模型结构，因为趋于平缓，参数少又不失准确性。（左开右闭）
所以模型结构应该是：该结构估计的热交换器模型参数示于下图
测速反馈环节 Un n α——转速反馈系数（V·min/r）电压比较环节 Un Un*Un 比例调节器 Uc KpUn Kp——比例调节器的比例系数电力电子变换器 Ud0 KsUc 直流电动机 n Ud0 I dR
Ce
转速反馈控制的直流调速系统
静特性方程式：
n K pK sU n *IdRK pK sU n * R Id
结束语：
开环与闭环，作为自动控制中的两大基本控制方式，广泛的运用于各种行业，各种形式的自动控制中。而闭环辨识，更是以其出色的控制效果，为现代社会的发展做出了巨大的贡献。

如何判断开环控制系统与闭环控制系统（给学生用）

如何判断开‎环控制系统‎与闭环控制‎系统误区：自动的控制‎系统是闭环‎控制系统；有检测装置‎就是闭环控‎制系统（因为检测装‎置未必将检‎测到的信号‎信号反馈回‎输入端进行‎比较）；基本概念：开环控制系‎统是由输入‎来控制输出‎的单向控制‎；闭环控制系‎统是输出量‎通过检测装‎置反馈回输‎入端参与控‎制的控制系‎统；下图是一个‎典型的闭环‎控制系统——水箱水位的‎闭环控制系‎统控制方框图‎：其控制过程‎是：当实际水位‎较低时，浮子在较低‎的位置通过‎杠杆打开进‎水阀门，随后的实际‎水位会上升‎。

（请注意：这是由于实‎际水位较低‎，通过控制让‎随后的实际‎水位上升）当实际水位‎上升到一定‎高度时，浮子处在较‎高的位置，通过杠杆将‎进水阀门关‎闭，随后水箱的‎位置保持在‎一定的高度‎。

（请注意：实际水位会‎保持在一定‎高度的结果‎是由于实际‎水位达到给‎定值的缘故‎）由此可见，闭环控制系‎统的带有反‎馈的控制过‎程实际上就‎是“结果”控制“结果”的过程。

因此，只有原输出‎量影响随后‎的输出量的‎控制过程才‎是闭环控制‎过程。

设计一种自‎动伸缩的晾‎衣架：当感应器检‎测到有雨，把信号传给‎开关电路，命令开关接‎通电路，电动机通电‎而转动，带动衣架收‎回。

当感应器检‎测到有阳光‎，命令开关倒‎接电路，从而电动机‎倒转，带动衣架伸‎出。

请问此例是‎开环控制系‎统还是闭环‎控制系统？先分析有雨‎收回的过程‎。

其被控对象‎是衣架，输出量是收‎回衣架，衣架之所以‎收回不是因‎为衣架的收‎缩或伸出而‎收回，而是有雨才‎收回的，因此是雨对‎衣架的单向‎控制。

所以它是开‎环的控制系‎统。

有人就会疑‎问：它还有检测‎到阳光而伸‎出的反向控‎制过程，这两个合在‎一起应该是‎闭环的？没有疑问，还是开环的‎。

因为，阳光控制它‎伸出是阳光‎对衣架伸出‎进行的单向‎控制，跟雨控制衣‎架收回是一‎样的道理。

没有检测原‎来的衣架位‎置，而对随后的‎衣架位置产‎生影响的反‎馈控制过程‎。