有反馈的控制系统就叫闭环控制系统

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高中通用技术课程开、闭环控制系统的区分

⾼中通⽤技术课程开、闭环控制系统的区分2019-08-24在⾼中通⽤技术课程的《技术与设计2》中，我认为对学⽣来说，最⼤的重难点应该就是开环控制系统和闭环控制系统的判断与分析。

在教材中，对开、闭环控制系统分别是这样定义的：“控制系统的输出量不对系统的控制产⽣任何影响，这种控制系统称为开环控制系统；系统的输出量返回到输⼊端并对控制过程产⽣影响的控制系统称为闭环控制系统。

”从定义来看，闭环控制系统⽐开环控制系统多了⼀个检测输出量并返回输⼊端⽐较的过程，也就是反馈环节，因此，判断有没有反馈环节，就是我们区分开、闭环控制系统的⼀个最明显的标志，也是最确切的办法。

但是我发现学⽣在⾯对⼀个控制系统的时候，却经常不能很好地判定到底有没有反馈。

尤其有的同学经常把检测输⼊信号的装置当成了反馈环节中检测装置，以致把开环控制系统误判成了闭环控制系统。

⽐如⾃动门控制系统，系统中有⼀个检测装置，但这是⽤来检测有没有⼈站到门⼝的装置，⽽不是检测输出量并返回到输⼊端的装置。

因此，不能以此来判定这⾥有⼀个反馈环节，这是⼀个闭环控制系统。

在教学过程中，根据我⾃⼰对开、闭环控制系统的理解，我让学⽣可以再⽤以下⼏种⽅法来辅助区分这两者：1. 看输⼊量与输出量开、闭环控制系统的输⼊量与输出量之间都是有⼀定关系的。

⾸先，在不考虑⼲扰因素的情况下，开环控制系统的输⼊量与输出量应该是⼀⼀对应的。

⽽闭环控制系统系统则是⼀个输⼊量对应多个输出量；其次，因为闭环控制系统的输⼊量与输出量要在⽐较器中进⾏⽐较，所以必须是同⼀种量。

只要把握好这两种关系，我们就可以⽐较容易地判断出⼀部分开环控制系统。

⽐如，电风扇控制系统，⼀个挡位对应⼀个风速，改变挡位，风速就要随之变化，输⼊量与输出量不是同⼀种量且⼀⼀对应，这肯定是⼀个开环控制系统。

2. 看该系统的输出量是不是⾃动维持在某个状态上详细⼀点说，就是看这个系统在⼯作过程当中，⼀旦输出量发⽣了变化，会不会⾃动、及时地进⾏调整，把输出量维持在原来的状态上。

开环与闭环控制

开环与闭环控制1.普通机械式电饭煲简单的工作过程如下：接通电源，拨动杠杆按钮，给出做饭指令，磁钢吸合，拉住与之相连的杠杆，杠杆拨动微动开关，微动开关在杠杆的按压下接通加热回路，磁钢铝壳帽与锅底接触，开始加热。

当饭熟时（不再有水的沸腾），锅底温度升高，磁钢温度达到150℃时失去磁性，在弹簧力作用下，杠杆下移，微动开关恢复常态，结束加热状态。

此时电源仍是接通状态，由于双金属片温控器的作用，电饭煲进入保温状态（70度以下），这就是电饭煲接通电源后即使不按键也能得到温水的原因。

但不按下杠杆按键则煮不熟饭。

由上面的工作过程可知，普通电饭煲虽然简单，但其控制过程还是比较复杂的。

其工作流程为：给出“做饭”指令——进入加热状态——判断是否达到150度，没有达到，继续加热，如果达到，则进入保温状态。

从这个流程知道，电饭煲的控制，从总体上说，仍是一个开环控制。

因为，输入一个“做饭”指令，输出的就是“做饭”状态。

如果输入的是“温水”指令，则输出的状态就是“温水”状态。

即输入量和输出量是一一对应的。

但是，其局部环节还有反馈。

其参考方块图如下：3.宾馆、酒店的“自动叫醒服务系统”是一个开环控制系统。

参考框图如下：4．家用缝纫机的缝纫速度控制系统缝纫机“转速控制系统”的控制对象应该是“缝纫机”不应该是“机针”。

对缝纫机来说，还有其它控制系统，如“针距控制系统”、“倒车控制系统”等，这些系统的控制对象都是缝纫机。

参考框图如下：注：有些学生会认为这个控制系统是一个闭环控制系统，理由是人可以不断调整缝纫的转速。

其实这种理解是错误的。

它不是闭环的原因是：第一，它输入的转速不是恒定的，没法与输出转速进行比较。

第二，“人”作为操作者，对控制系统施加控制指令的行为不能视为“人作为某个环节参与了控制系统”。

5.走道路灯的声光控制系统声光自动控制白炽灯开关的基本工作原理如下：白天或夜晚光线较亮时，光控部分将开关自动关断，声控部分不起作用。

当光线较暗时，光控部分将开关自动打开，负载电路的通断受控于声控部分。

闭环控制系统名词解释

闭环控制系统名词解释1.闭环控制：闭环控制是控制论中的一个基本概念，它指的是控制系统的一种类型，其中控制器的输出会直接影响系统的输入，形成一个封闭的环路。

在闭环控制系统中，控制器的输出会通过执行器作用于被控对象，同时被控对象的输出会被检测器检测并反馈给控制器，形成一个闭环的反馈机制。

2.开环与闭环：开环控制系统指的是控制器的输出并不会直接作用于被控对象，而是通过其他方式影响被控对象的输入。

在开环控制系统中，控制器的输出和被控对象的输入之间并没有形成直接的反馈机制。

相比之下，闭环控制系统具有更好的稳定性和动态性能，因为它们可以通过负反馈来自动调节系统的输出。

3.负反馈：负反馈是闭环控制系统中常见的一种反馈机制，它指的是检测器的输出与控制器的输入反向变化的一种反馈方式。

在负反馈系统中，如果被控对象的输出偏离了预设值，检测器会检测到这个偏差并将其反馈给控制器，控制器会根据偏差的大小和方向调整其输出，使被控对象的输出回到预设值。

负反馈可以提高系统的稳定性和动态性能。

4.正反馈：正反馈是相对于负反馈而言的，它指的是检测器的输出与控制器的输入同向变化的一种反馈方式。

在正反馈系统中，如果被控对象的输出偏离了预设值，检测器会检测到这个偏差并将其反馈给控制器，控制器会根据偏差的大小和方向调整其输出，使被控对象的输出更加偏离预设值。

正反馈通常会导致系统的不稳定和振荡。

5.控制器：控制器是闭环控制系统中的一个关键组件，它根据预设的控制算法来调整执行器的输出，从而控制被控对象的输入。

控制器通常由微处理器、微控制器、DSP等数字计算器实现。

6.执行器：执行器是闭环控制系统中的另一个关键组件，它接受控制器的指令并驱动被控对象。

执行器通常由电动机、气动阀、液压马达等机械设备实现。

7.检测器：检测器是闭环控制系统中的另一个重要组件，它能够检测被控对象的输出并转换为电信号反馈给控制器。

检测器通常由各种传感器实现，例如温度传感器、压力传感器、位置传感器等。

闭环控制系统的干扰与反馈

42-32
三、功能模拟法
功能模拟是指在没有搞清楚或不可能搞清楚某系统原型的内部结构条件下用一个与它的内部结构不同的模型来实现与原型相似的功能。简而言之，功能模拟法就是用用模型来实现一定功能和行为的方法
功能模拟方法是由美国数学家维纳提出的，揭示了机器中的通信和控制机能与人的神经、感觉机能的共同规律。功能模拟法为仿生学、人工智能等学科提供了科学方法。
干扰因素
承载的重量、电压的波动滑轮组的摩擦力等
环境温度的变化、材料的保温性能
42-11
电视机有时在正常工作时，突然出现图像闪烁厉害或画面紊乱等情况，这是由于它受到外界磁场干扰所导致的现象。电视机最忌磁场干扰，电冰箱，空调器,电风扇、日光灯等家用电器所形成的磁场，就是电视机正常工作时的干扰因素。从而导致电视机的图像出现抖动，波纹等现象。克服这些干扰因素的办法就是将家用电器远离电视机放置。
设定温度
热量
控制器
比较器
加热器
加热炉
实际温度
热电偶
42-29
在出现干扰的情况下，开环控制系统和闭环控制系统哪种受干扰的影响小？为什么？
闭环控制系统受影响较小，因为闭环控制系统能不断修正控制效果。
闭环控制系统比开环控制系统具有更好的抗干扰能力，那么是否都应该用闭环控制代替开环控制？是否采用闭环控制主要看对控制系统的要求（如成本、控制要求）。
执行器
42-15
姚明在练习立定投篮时，发生了这样的情况：
第一次投掷，由于用力太大，篮球碰到篮板上弹了回来，没有命中。第二持投掷，他吸取了第一次的经验，减小了用力，但由于用力过小，篮球没有碰到篮圈。
第三次投掷，他吸取了前两次的经验，终于投中了。

闭环控制系统的描述

闭环控制系统的描述
闭环控制系统是一种通过反馈机制对系统输出进行自动调节的控制系统。

在闭环控制系统中，系统的输出会被传感器或其他监测设备实时测量，并将测量结果反馈给控制器。

控制器根据反馈信息与设定目标进行比较，然后调整控制信号，使系统的输出逐渐接近或达到设定目标。

闭环控制系统的优点在于其具有较高的精度和稳定性，能够自动补偿系统内部和外部的干扰和变化，从而实现对被控对象的精确控制。

常见的闭环控制系统包括温度控制系统、速度控制系统、位置控制系统等。

闭环控制系统通常由控制器、执行器、被控对象和传感器等组成。

控制器是闭环控制系统的核心部分，它接收传感器反馈的信息，并根据控制算法计算出控制信号，发送给执行器。

执行器根据控制信号对被控对象进行调节，使其输出达到设定目标。

传感器则用于实时测量被控对象的输出，并将测量结果反馈给控制器。

在实际应用中，闭环控制系统需要根据被控对象的特点和控制要求进行设计和调试，以确保系统的稳定性和可靠性。

同时，还需要考虑系统的安全性和可维护性等因素，以保障系统的正常运行和长期使用。

什么是闭环控制系统的基本工作原理

什么是闭环控制系统的基本工作原理闭环控制系统是一种基于反馈机制的控制系统。

它能够对系统输出进行测量，并将这一测量结果与系统期望输出值进行比较，从而产生反馈信号。

这些反馈信号被用来调整系统输入，从而实现控制目标。

其基本工作原理可以分为以下几个步骤。

第一步，设计反馈环节。

闭环控制系统的核心在于反馈环节。

其作用是将输出信号与期望信号进行比较，并产生误差信号。

首先需要确定期望输出值，以及输出信号需要测量的物理效应。

然后，通过测量传感器或单元，可以获得一个反馈量，该量用于表示实际输出值。

这个反馈值与期望输出值进行比较，并产生一个误差信号。

误差信号通过误差放大器，得到调节量。

第二步，设定控制器。

控制器是指根据误差信号，产生控制信号的设备。

它根据误差信号计算一些公式或使用其他算法，以产生一个控制信号。

控制信号有助于使系统向期望输出值移动。

第三步，设定执行器。

执行器是指接收控制信号，产生实际动作的设备。

当控制信号通过执行器发送给物理过程时，执行器会产生实际的动作，从而实现输出信号的变化。

执行器可能是一个马达，也可能是一个液压系统。

第四步，对控制器和执行器进行调节。

一旦设定好反馈环节、控制器和执行器，就可以进行系统性能的调整。

首先根据实际的误差值，可以对控制器进行参数调节，以改善控制精度。

例如，可以调整比例、积分和微分增益等参数，以获得更好的系统性能。

对于执行器，也可以调整其参数，以更深入地了解它如何影响系统性能。

第五步，重复步骤1到步骤4，直到达到最佳系统性能。

在实际生产中，由于环境、工作负载或器件变化等因素的影响，需要不断调整并重复上述步骤。

通过反馈调整系统，最终得到在给定条件下最佳输出。

总之，闭环控制系统的基本工作原理是通过反馈机制，将实际输出与期望输出进行比较，并通过控制器和执行器进行调节，从而实现控制目标。

通过不断优化系统参数，可以最终实现最佳性能，并为生产和工业应用提供持续稳定的输出。

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。

闭环通俗解释

闭环通俗解释
闭环(闭环结构）也叫反馈控制系统，是将系统输出量的测量值与所期望的给定值相比较，由此产生一个偏差信号，利用此偏差信号进行调节控制，使输出值尽量接近于期望值。

扩展资料
闭环控制是应用输出与输入信号之差来作用于控制器，进而来减少系统误差。

而开环系统则没有这个功能。

当系统的输入量已知，并且不存在任何干扰时，采用开环系统是完全能够达到稳定化的生产的，此时并不需要闭环控制。

但是这个情况几乎无法实现。

当存在着无法预知的干扰或系统中元件参数存在着无法预计的变化时，闭环系统才能充分发挥作用。

闭环与开环的主要区别在于，闭环控制有反馈环节，通过反馈系统使系统的精确度提高,响应时间缩短,适合于对系统的响应时间,稳定性要求高的`系统.。

开环控制没有反馈环节，系统的稳定性不高，响应时间相对来说很长，精确度不高，适用于对系统稳定性精确度要求不高的简单的系统。

电大机电控制工程基础考试复习重点题库

29、时间响应由瞬态响应和稳态响应两部分组成.
30、为系统的幅频特性,它描述系统对不同频率输入信号的稳态响应幅值衰减(或放大）的特性。为系统的相频特性，它描述系统对不同频率输入信号的稳态响应，相位迟后或超前的特性。
31、频率响应是系统在正弦输入信号下的响应。
32、惯性环节的传递函数为.
33、当输入信号的角频率ω在某一范围内改变时所得到的一系列频率的响应称为这个系统的频率响应。
A ； B ;
C ;其中均为不等于零的正数。
17、下列开环传递函数所表示的系统，属于最小相位系统的是(C)。
A ;B （T>0）；
C；D
18、已知系统频率特性为，则该系统可表示为（C）
A；B；
C；D
20、题图中R－C电路的幅频特性为(B）。
A ； B ；
C ; D 。
21、已知系统频率特性为 ,则该系统可表示为（B）
2、F(t)的拉氏变换F（s）=
3、放大环节传递函数：G（=K
4、惯性环节传递函数：G（s）=K/（Ts+1）
4、积分环节传递函数：G（s）=K/s
5、振荡环节传递函数：
6、负反馈结构的系统,其前向通道上的传递函数为G（s），反馈通道上的传递函数为H（s)，则该系统的开环传递函数为G(s) H(s），闭环传递函数为G(s）/（1+G(s)H（s)）。
A串联校正； B并联校正；
C混合校正； D 正反馈校正。
25、二阶系统的传递函数为 ;则其无阻尼振荡频率和阻尼比为（C）
A1 ，；B2 ,1 ;C1 ，0.25；D,
26、某二阶系统的特征根为两个纯虚根，则系统的单位阶跃响应曲线表现为（C）
A．单调衰减B.单调上升

闭环控制系统的干扰与反馈

振荡。
反馈对系统性能的影响
要点一
总结词
反馈对闭环控制系统性能具有重要影响。适当的负反馈可以改善系统跟踪性能、提高系统稳定性和减小误差，而正反馈则可能导致系统不稳定或产生振荡。
要点二
详细描述
在负反馈情况下，系统能够更好地跟踪设定值，减小跟踪误差，提高系统的稳定性和精度。此外，负反馈还可以抑制外部干扰对系统的影响。然而，正反馈可能导致系统对外部干扰的放大效应，使系统变得不稳定，甚至产生振荡。因此，在闭环控制系统设计过程中，应充分考虑负反馈的作用，避免不适当的正反馈。
系统性能
如响应速度、超调量、调节时间等，与稳定性密切相关。稳定性好的系统通常具有较好的动态性能和较快的响应速度。
提高闭环控制系统稳定性的方法
优化控制算法
选择合适的控制算法，如PID控制器、模糊控制器等，可以提高系统的稳定性和动态性能。
增加阻尼环节
在系统中增加阻尼环节，如积分环节、微分环节等，可以增加系统的阻尼效应，提高系统的稳定性。
火箭推进控制
在火箭发射中，闭环控制系统用于控制推进剂的注入和燃烧，确保火箭按预定轨迹发射和精确入轨。
智能家居领域的应用
1 2
智能空调系统
通过闭环控制系统，智能空调能够根据室内温度和湿度进行自动调节，提供舒适的居住环境。
智能照明系统
闭环控制系统用于控制室内照明亮度、色温和光线方向等，实现个性化的照明体验。
04
闭环控制系统的稳定性分析
稳定性分析的基本概念
平衡状态
01
指系统在没有受到任何外部干扰时所处的状态。
稳定性
02
指系统受到外部干扰后，能够通过自身调节恢复到平衡状态的
能力。

闭环控制系统

反馈控制系统由控制器、受控对象和反馈通路组成。比较环节是用来将输入与输出相减，给出偏差信号。这一环节在具体系统中可能与控制器一起统称为调节器。以炉温控制为例，受控对象为炉子；输出变量为实际的炉子温度;输入变量为给定常值温度,一般用电压表示。炉温用热电偶测量，代表炉温的热电动势与给定电压相比较，两者的差值电压经过功率放大后用来驱动相应的执行机构进行控制。
(6)校正元件：也叫补偿元件，是结构与参数便于调整的元件，以串联或反馈的方式连接在系统中，完成所需的运算功能，以改善系统的性能。根据在系统中所处的位置不同，可分别称为串联校正原件和反馈校正元件。
区别
区别
同开环控制系统区别
同开环控制系统相比，闭环控制具有一系列优点。在反馈控制系统中，不管出于什么原因（外部扰动或系统内部变化），只要被控制量偏离规定值，就会产生相应的控制作用去消除偏差。因此，它具有抑制干扰的能力，对元件特性变化不敏感，并能改善系统的响应特性。但反馈回路的引入增加了系统的复杂性，而且增益选择不当时会引起系统的不稳定。为提高控制精度，在扰动变量可以测量时，也常同时采用按扰动的控制（即前馈控制）作为反馈控制的补充而构成复合控制系统。
闭环控制系统
控制系统的一种类型
01 原理
03 区别 05 应用实例
目录
02 基本组成 04 控制特点
基本信息
闭环控制系统是控制系统的一种类型。具体内容是指：把控制系统输出量的一部分或全部，通过一定方法和装置反送回系统的输入端，然后将反馈信息与原输入信息进行比较，再将比较的结果施加于系统进行控制，避免系统偏离预定目标。闭环控制系统利用的是负反馈。即是由信号正向通路和反馈通路构成闭合回路的自动控制系统，又称反馈控制系统。
一般来说，开环控制系统结构比较简单，成本较低。开环控制系统的缺点是控制精度不高，抑制干扰能力差，而且对系统参数变化比较敏感。一般用于可以不考虑外界影响或精度要求不高的场合，如洗衣机、步进电机控制装置以及水位调节系统等。

如何辨别开环和闭环控制系统

如何辨别开环和闭环控制系统摘要：控制系统是通用技术课里一个重难点之一，纵观两次通用技术高考，这个知识点占有相当大的分量。

但这也是相对比较专业知识，教师缺少这方面的知识，平时可能会遇到很多难题，尤其是开环和闭环控制系统的判别，想要容易判别它们就要抓住一个关键，还有理清两个基本点。

关键词：控制系统开环控制系统闭环控制系统反馈《控制与设计》这个单元是通用技术里的难点之一，在教学中教师应熟悉有关自动控制方面的专业知识，理解控制系统的基本理论和工作原理，特别是开环和闭环控制系统的区分的问题常常困扰了很多通用技术教师。

在通用技术高考大纲中要求比较高，对所列知识要理解其确切含义及其中的技术思想方法，能够进行叙述和解释，并在解决技术设计的实际问题中运用它们；再从两次高考的分数比例来看这一单元的重要性，在08年10月的高考中，选择题2道共4分，简答题1道6分，总共占10分；09年3月份高考中，比例没有改变，题型也没有变化，100分卷面还是占了10分。

题目涉及的内容都是与学生的生活密切相关，难度并不大，因此在教学中应重视这个单元，并充实自身的专业知识，理清教学的困扰。

那下面就针对于辨别开环和闭环控制系统的问题提出一些看法，供老师们参考。

从定义上看：开环控制系统是指控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响。

而闭环控制系统是指系统的输出量返回到输入端并对控制过程产生影响的控制系统。

区别的关键看是否存在反馈，反馈肯定有适当的检测装置把系统的输出量返回到输入端的过程。

这里出现了检测装置，就引起了不小的误解，有人认为有检测装置就是闭环控制系统这样的错误认识，例如：自动门的案例，当人走进自动门时，红外线装置检测到人体红外线信号，然后通过处理电路，启动电机的正转和反转，实现开门和关门。

此控制系统属于开环控制系统，虽然这里有存在红外线检测装置，但不是闭环控制系统，关键看检测装置检测到的信号是输入量还是系统的输出量，也就是看是否存在反馈。

自动控制系统的组成及分类

自动控制系统的组成及分类
一、系统组成
自动控制系统主要由控制器、受控对象、执行机构和反馈通路组成。

1. 控制器：控制器的功能是接受操作人员的指令，以及对由检测装置得到的被控量进行一定的处理，以控制受控对象的控制量的大小，以满足系统的性能要求。

控制器有多种分类，按能量关系可分为电动、气动、液压、机械和混合型等；按信息传递方式可分为开环和闭环等。

2. 受控对象：受控对象又称被控对象，是指在自动化系统中需要控制的设备或装置。

受控对象根据不同的要求和控制方案，可以是一个单台设备、一条生产线或一个系统。

3. 执行机构：执行机构是自动控制系统中的重要组成部分，它的作用是根据控制器的输出信号，产生相应的动作，驱动被控对象，以改变受控量的状态。

常见的执行机构有伺服电动机、步进电机等。

4. 反馈通路：反馈通路是指把被控量的变化通过传感器和转换装置变成电信号，再传输给控制器，以实现系统的闭环控制。

反馈通路由传感器、转换装置和控制器等组成。

二、分类方式
自动控制系统有多种分类方式，以下列举几种常见的分类方式：
1. 按控制系统类型分类：可分为开环控制系统和闭环控制系统。

开环控制系统是指系统的输出只受输入的控制，与系统的过去状态无关；而闭环控制系统是指系统的输出不仅受输入的控制，还与系统的过去状态有关。

2. 按控制方式分类：可分为程序控制和随动控制。

程序控制是指系统按照预定的程序进行控制；随动控制是指系统根据被控量的变化实时调整控制参数。

3. 按控制变量的数量分类：可分为单变量控制系统和多变量控制系统。

单变量控制系统是指系统只有一个被控量；多变量控制系统是指系统有多个被控量。

闭环控制系统的设计

04
闭环控制系统应用实例
温度控制系统设计
温度控制系统是闭环控制中常见的一种，主要用于工业和家庭环境中对温度的精确控制。
温度控制系统通过温度传感器检测环境温度，并将该信号传输至控制器。控制器根据预设的温度值与实际温度值的差异，输出相应的控制信号，如调节加热元件的功率，以实现温度的精确控制。
液位控制系统设计
控制精度分析
分析系统输出与期望输出之间的误差大小和分布情况，评估控制精度。
03
闭环控制系统设计方法
根轨迹法
总结词
根轨迹法是一种通过绘制闭环极点在复平面上的轨迹来分析控制系统稳定性的方法。
详细描述
根轨迹法通过分析开环传递函数的极点位置变化来预测闭环系统的稳定性。通过改变开环传递函数的某些参数，可以观察到闭环极点的变化，从而判断闭环系统的稳定性。根轨迹法还可以用于确定系统对特定参数变化的敏感度。
闭环控制系统是一种反馈控制系统，它通过比较实际输出与期望输出之间的误差来调整系统的输入，从而减小误差并使输出达到期望的目标值。
闭环控制系统的基本组成
总结词
闭环控制系统通常由控制器、受控对象、反馈通道和前馈通道等部分组成。
详细描述
控制器是闭环控制系统的核心，负责接收输入信号并根据控制算法计算输出信号；受控对象是实际需要控制的设备或系统；反馈通道负责将受控对象的输出信号反馈回控制器；前馈通道则用于补偿系统中的干扰和变化。
闭环控制系统的特点
总结词
闭环控制系统具有高精度、高稳定性和适应性强的特点。
详细描述
由于闭环控制系统采用了负反馈机制，能够实时监测系统输出并与期望值进行比较，因此具有高精度和高稳定性，能够快速适应不同的输入和环境变化。此外，通过调整控制算法和参数，闭环控制系统还可以实现复杂的控制策略和优化目标。

(完整版)机械专业考研面试问答题

·液压传动系统由哪几部分组成?液压传动系统由液压动力源、液压执行元件、液压控制元件、液压辅助元件和工作液组成。

·什么是绿色制造?它是一个综合考虑环境影响和资源效益的现代化制造模式，其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个产品生命周期中，对环境的影响（负作用）最小，资源利用率最高，并使企业经济效益和社会效益协调优化。

·带传动与链传动的区别？带传动靠摩擦力工作且带具有弹性，1能缓和冲击，吸收震动,传动平稳无噪音，2结构简单,维护制造方便，成本较低，3具有过载保护作用。

链转动用在工作可靠，低速重载，工作环境恶劣，以及其他不宜采用齿轮传动和带传动的场合，例如翻土机的运行机构采用链传动,虽然经常受到土块、泥浆和瞬时过载等的影响，依然能够很好的工作.·例举一个生活中受到交变应力的例子联轴器·为什么无风时，纸片落下也是曲线运动纸片下落时,空气阻力给了纸片水平方向的加速度·水上滑板运动和机械设计的什么原理相似滑动轴承动压油膜·机电一体化设备结构要素？1，机械本体2，动力源3，检测与传感装置4, 控制与信息处理装置5, 执行机构·控制系统相关内容按控制原理的不同,自动控制系统分为开环控制系统和闭环控制系统。

常见工具：可编程控制器PLC·传感器的放大器的类型是什么？放大器是能把输入讯号的电压或功率放大的装置，主要用于检测信噪比很低的微弱信号，其原理是：输入待测信号,经放大和带通滤波后与参考信号共同输入乘法器得到的结果再通过低通滤波器滤波后输出.·CAD与CAE区别计算机辅助设计（Computer Aided Design,CAD）计算机辅助工程（Computer Aided Engineering,CAE）计算机辅助工艺过程设计（Computer Aided Process Planning，CAPP)计算机辅助制造(Computer-aided manufacturing，CAM）·一个高速物体向你过来，如何测速（传感器方向）雷达测速仪，原理是多普勒效应激光测速仪，原理是测量单位时间内的位移·传感器的工作原理传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。

闭环控制系统的干扰与反馈

三闭环控制系统的干扰与反馈学习目标节次考试内容考核要求考试属性闭环控制系统的干扰与反馈①反馈的含义必考＋加试b②简单控制系统运行的主要干扰因素c③闭环控制系统中反馈环节的作用b④闭环控制系统的工作过程 b⑤功能模拟方法和黑箱方法 a一、干扰因素1．定义：在控制系统中，除输入量(给定值)以外，引起被控量变化的各种因素称为干扰因素。

干扰不仅是外界对控制系统的影响，同时也包括控制系统内部对控制的影响。

2．来源问题。

有的干扰因素是由于环境造成的，如影响自行车行驶速度变化的自然风等；有的干扰因素是人为原因所致。

3．数量问题。

在控制系统中，干扰因素可能有一个，也可能有若干个。

4．处理问题。

控制系统在工作过程中必须克服干扰，使被控量稳定。

5．利用问题。

在一般控制系统中，干扰因素是需要克服的。

而在有些情况下却可以利用干扰因素实现某种目的。

二、反馈1．反馈的含义自动控制系统中，将输出量通过适当的检测装置返回到输入端并与输入量进行比较的过程称为反馈。

2．反馈方法：利用反馈来分析和处理被控对象，通过系统的输出来调整系统的行为，使系统沿着预期的目标运行的方法。

3．闭环控制系统中反馈环节的作用将输出量通过适当的检测装置，返回到输入端并与输入量(给定值)进行比较，从而减少输出量的偏差，使系统的被控量控制在给定值附近。

系统的输出量返回输入端参与整个控制过程，即系统的输出端与输入端之间存在反馈回路，其核心是通过反馈减少输出量的偏差。

4．闭环控制系统的工作过程当干扰因素作用在闭环控制系统上时，会引起系统输出量(被控量)偏离给定值；此时闭环控制系统中的检测装置能及时检测出被控量的值，并迅速反馈到输入端，与给定值进行比较；然后控制器根据比较得到偏差信号控制执行器工作，执行器得到指令后直接控制被控对象进行调节，从而使系统的被控量接近给定值，达到精确控制的目的。

5．开环控制系统与闭环控制系统的比较开环控制系统闭环控制系统能否自动调整和补偿不能能控制精度相对低相对高结构相对简单相对复杂适用场合控制精度要求不高而系统本身的元件又比较稳定的场合要求高精度和高可靠性的场合三、功能模拟方法功能模拟方法就是以功能和行为的相似性为基础，用“模型”模拟“原型”的功能和行为的方法。

数控加工的开环和闭环的区别

首先来介绍一下什么是开环系统，什么是闭环系统。

开环系统：这类机床没有来自位置传感器的反馈信号。

数控系统将零件程序处理后，输出数字指令后给伺服系统，驱动机床运动;其结构简单、较为经济、维护方便，但是速度及精度低，适于精度要求不高的中小型机床，多用于对旧机床的数控化改造。

闭环系统：这类机床上装有位置检测装置，直接对工件的位移量进行测量;其精度高，但系统设计和调整困难、结构复杂、成本高，主要用于一些精度要求很高的镗铣床、超精密车床、超精密铣床、加工中心等。

开环和闭环的区别：
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。

如果：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。

开环系统没有反馈，闭环系统有反馈。

闭环系统通过反馈信号可以调节输入，达到稳定输出的效果，而开环系统因为没有反馈，所以输出的稳定性方面不如闭环系统。

工程控制

1-1 试举日常生活工程中开环和闭环控制系统的两个例子，说明其工作原理。

答：（1）控制系统的输出量不影响系统的控制作用，即系统中输出端与输入端之间无反馈通道时称开环系统。

如普通的车削加工或没有反馈通道的控制车床进给系统。

其工作原理为：指令(系统输入)(系统输出)工作台控制装置输入装置伺服装置工作台位置（2）控制系统的输出与输入间存在着反馈通道，即系统的输出对控制作用有直接影响的系统，称为闭环系统。

因此，反馈系统也就是闭环控制系统。

如数控机床进给系统（采用闭环系统时）。

系统的输出（工作台的移动）通过检测装置（同步感应器或光栅等）把信号反馈到输入端，与输入信号一起通过控制装置对工作台的移动进行控制。

其工作原理为：工作台控制装置输入装置驱动装置检测装置1-2 图（题1-2）是控制导弹发射架方位的电位器式随动系统原理图。

图中电位器P1,P2并联后跨接到同一电源E0的两端，其滑臂分别与输入轴和输出轴相联结，组成方位角的给定元件和测量反馈元件。

输入轴由手轮操纵；输出轴则由直流电动机经减速后带动，电动机采用电枢控制的方式工作。

手轮输入轴输出轴放大器发射架θE θE P P u u u u u +-题 1-2 导弹发射架方位角控制系统原理图试分析系统的工作原理，指出系统的被控对象、被控量和给定量，画出系统的方框图。

解当导弹发射架的方位角与输入轴方位角一致时，系统处于相对静止状态。

当摇动手轮使电位器P1的滑臂转过一个输入角iθ的瞬间，由于输出轴的转角i o θθ≠,于是出现一个误差角o i e θθθ-=，该误差角通过电位器1P、2P 转换成偏差电压o i e u u u -=，e u经放大后驱动电动机转动，在驱动导弹发射架转动的同时，通过输出轴带动电位器2P 的滑臂转过一定的角度o θ，直至i oθθ=时，o i u u =，偏差电压0=e u ，电动机停止转动。

这时，导弹发射架停留在相应的方位角上。

只要o i θθ≠，偏差就会产生调节作用，控制的结果是消除偏差e θ，使输出量o θ严格地跟随输入量i θ的变化而变化。