对开环系统和闭环系统的一种理解

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什么是开环控制系统

什么是开环控制系统

1,什么是开环控制系统?什么是闭环控制系统?它们各有什么优缺点?答:开环控制系统由控制器和被控对象组成,由输入端通过输入信号控制被控对象得输出物理量得变化。

开环控制系统是最简单的一种控制系统。

闭环控制系统是负反馈控制系统,闭环控制系统具有输入信号控制被控量的通道,同时具有由输出量信号反馈到输入端的反馈通道。

负反馈控制系统是按输入信号与输出信号的偏差进行控制的。

开环控制系统简单,但不能抑制系统外部或内部扰动的影响。

闭环控制系统不但能抑制扰动的影响,对系统的动态和稳态性能都可能大大提高。

2,闭环控制系统由那些基本环节组成?它们各起什么作用?答:闭环控制系统由控制器、被控对象和测量元件等几个基本环节组成。

被控对象是设备(或系统)的主体。

控制器是将控制信号变成控制作用的部件,实现对设备(或系统)控制的主要部件。

测量元件是将被控物理量转换成电信号元件,以实现反馈控制和监测被控物理量的作用。

3,图T1.1是一个简单的水位控制系统。

⑴试说明它的工作原理。

⑵指出系统的被控对象、被控量、给定量(输入信号)。

⑶画出系统工作原理的方框图。

图T1.1 答:这个简单的水位控制系统是通过浮球和杠杆来实现的。

进水出水h 水位高度浮球可以检测水位的高低,这个信息通过杠杆来调节进水阀门来实现对水位的调节,控制。

这个调节作用也是一个负反馈过程,当水位升高时,浮球位置上移,从而使阀门下移,减小进水量,使水位不再上升。

当水位下降时,浮球位置下移,从而使阀门上移,增加进水量,使水位不再下降。

图中输入信号是浮球的理想位置,被控对象是进水阀门、被控量是水池的水位。

可以看出,浮球的实际位置是水位的检测信号。

4,图T1.2是一个直流发电机的励磁调节电压控制系统。

⑴试说明它的工作原理⑵画出系统工作原理的方框图。

⑶说明如何调节输出电压。

⑷分析引起输出电压不稳定的主要干扰源。

图T1.2 答:这是一个通过调节励磁,控制输出电压的直流发电机系统。

控制作用的实现是由输入信号电压控制励磁电源的电压输出,再由励磁电源的输出电压来控制直流发电机的输出电压。

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

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。

控制系统的原理结构特点及应用

控制系统的原理结构特点及应用

控制系统的原理结构特点及应用1. 控制系统的基本原理控制系统是由传感器、执行器、控制器和反馈回路组成的一种系统。

其基本原理是通过采集系统输入信号,经过控制器处理后,输出控制信号给执行器,从而实现对系统的控制和调整。

控制系统可以分为开环控制系统和闭环控制系统。

•开环控制系统:开环控制系统是指控制器的输出不受系统反馈信息的影响。

其特点是系统稳定性较差,容易受到外界干扰的影响。

适用于简单的、不需要高稳定性的系统。

•闭环控制系统:闭环控制系统是指控制器的输出受到系统反馈信息的调整。

其特点是系统稳定性较好,能够自动调整控制信号以使系统达到预期的状态。

适用于需要高稳定性和精密控制的系统。

2. 控制系统的结构控制系统的结构通常由三个主要部分组成:输入部分、处理部分和输出部分。

2.1 输入部分输入部分主要包括传感器和数据采集装置。

传感器负责将被控制对象的状态或参数转化为电信号,数据采集装置将传感器的电信号转化为数字信号,供处理部分使用。

2.2 处理部分处理部分是控制系统的核心部分,负责接受输入信号并进行处理,输出相应的控制信号。

处理部分通常由控制器组成,可以是硬件控制器或软件控制器。

控制器根据输入信号和预设的控制策略,计算出控制信号,并将其送到输出部分。

2.3 输出部分输出部分主要由执行器和执行机构组成,负责接收处理部分的控制信号,并将其转化为实际的控制行动。

执行器通常是电机、阀门等设备,通过输出的控制信号来实现对被控制对象的控制。

3. 控制系统的特点控制系统具有以下几个特点:•稳定性:控制系统能够在一定范围内维持稳定的输出状态,不受外界干扰的影响。

•灵活性:控制系统能够根据输入信号和控制策略的变化做出相应的调整,实现灵活的控制。

•可靠性:控制系统能够在长时间运行中保持正常工作,不容易出现故障或失效。

•精密性:控制系统能够实现对被控对象的精密控制,提高系统的准确性和稳定性。

•实时性:控制系统能够快速响应输入信号的变化,并及时输出相应的控制信号。

开环与闭环的概念

开环与闭环的概念

开环和闭环是控制系统的基本概念,它们通常用于描述控制系统中的不同控制方式。

开环控制是指在控制系统中,控制器输出的信号只受输入信号的控制,而不受输出信号的反馈。

也就是说,输出信号不会被反馈到控制器中,也不会影响到输入信号。

开环控制通常适用于简单的控制问题,如加热控制、速度控制等。

闭环控制是指在控制系统中,输出信号会被反馈到控制器中,并影响到输入信号。

也就是说,控制器会根据输出信号的变化来调整输入信号,以达到控制的目的。

闭环控制通常适用于复杂的控制问题,如温度控制、水位控制、机器人控制等。

在闭环控制系统中,反馈回路是非常重要的组成部分,它能够保证系统的稳定性和精度。

如果反馈回路出现故障或者不稳定,系统的控制效果就会受到影响。

因此,在设计和实现闭环控制系统时,必须充分考虑反馈回路的稳定性和可靠性。

开环和闭环的简单举例

开环和闭环的简单举例

开环和闭环的简单举例
(1)开环
开环是许多系统结构中的一种常见形式,是指没有回路的结构。

一个常见的开环系统
是水温控制器,它通常可以分为三个部分:感温器、控制器和动力设备。

感温器会检测水
的温度,然后将温度信号发送给控制器,控制器会根据检测到的温度信号,来调节动力设备,使水的温度保持在正确的水平,而不存在回路。

另外,财务系统也是一种开环系统,
它没有明显的闭环结构,而是从发放资金过程中到支付和报告,后续过程不会影响前面过程,因此,财务系统也是一种开环系统。

(2)闭环
闭环是另一种常见的系统结构,也就是它的输出会反馈给它的输入,产生一个连续的
反馈回路,使输出变量维持在特定的水平,如果把闭环系统比作是一体,常犹指的目标就
是使系统安定,或者说是要保持一定的状态。

常见的一些闭环系统有温度控制、速度控制、湿度控制等等。

例如,酒店中空调自动温度控制系统就是一个闭环系统,感温器会检测房
间的温度,然后将温度信号发送给控制器,控制器会根据检测到的温度信号,来调节空调
的除湿调节,这个系统的输出会反馈回空调除湿调节,这就是闭环系统。

开环与闭环系统

开环与闭环系统

Hefei University自动控制课程综述开环与闭环系统BACH ELOR DISSERTATION论文题目:______________ 开环与闭环系统_____________________学科专业:____________ 自动化1班_______________________学生姓名:__________________ 姚辉___________________________导师姓名:__________________ 李秀娟__________________________摘要:所谓开环与闭环系统主要是对开环和闭环传递函数的研究。

所谓传递函数,只是反馈信号的数学公式/模型。

传递函数零初始条件下线性系统响应(即输出)量的拉普拉斯变换(或z变换)与激励(即输入)量的拉普拉斯变换之比。

记作G(s)=Y(s)/U(s),其中Y(s)、U(s)分别为输出量和输入量的拉普拉斯变换。

传递函数是描述线性系统动态特性的基本数学工具之一,经典控制理论的主要研究方法——频率响应法和根轨迹法——都是建立在传递函数的基础之上。

而在经典控制理论中传递函数有两个重要且易混淆的内容即:Gk(s)=G(s)•H(s) 开环传递函数Gb(s)=G(s)/1+G(s)•H(s) 闭环传递函数开环传函其实是闭环传函的一部分。

开环和闭环的本质区别是:闭环控制系统的被控量要反馈回到给定信号端,与给定信号进行比较(一般为负反馈),而开环没有这一环节。

另外,还有半闭环控制系统,之所以叫半闭环是因为反馈回到给定输入信号的反馈量不是直接取自被控量,而是间接取到的。

关键字:自动控制原理、开环系统、闭环系统、传递函数、区别、联系发展与前景:自动控制理论是研究自动控制共同规律的技术科学。

它的发展初期,是以开环与闭环理论为基础的自动调节原理,主要用于工业控制,二战期间为了设计和制造飞机及船用自动驾驶仪,火炮定位系统,雷达跟踪系统以及其他基于反馈原理的军用设备,进一步促进并完善了自动控制理论的发展。

《开环电子控制系统和闭环电子控制系统》核心素养目标教学设计、教材分析与教学反思-2023-2024学

《开环电子控制系统和闭环电子控制系统》核心素养目标教学设计、教材分析与教学反思-2023-2024学

《开环电子控制系统和闭环电子控制系统》教学分析在电子控制系统领域,开环电子控制系统和闭环电子控制系统是两种常见的控制方式。

本文将对这两种控制系统进行详细的教学分析,帮助读者更好地理解它们的原理和应用。

一、开环电子控制系统开环电子控制系统是一种简单的控制系统,它通过输入指令直接控制执行器的动作,而不思量输出结果对系统的影响。

开环系统中没有反馈回路,无法自动调节输出来纠正误差,因此对系统的稳定性和鲁棒性要求较高。

开环系统通常用于对控制要求不高的场合,如家用电器、玩具等。

开环电子控制系统的特点包括:1. 简单直观:只需输入指令,系统即可执行相应动作,操作简单直观。

2. 精度低:由于没有反馈回路,系统无法自动调节输出,容易受到外部干扰影响,精度较低。

3. 稳定性差:系统稳定性差,容易出现误差累积,影响系统的性能。

二、闭环电子控制系统闭环电子控制系统是一种相对复杂的控制系统,它通过测量输出并与期望输出进行比较,通过反馈回路来调节控制器的输出,以实现系统的稳定性和精度要求。

闭环系统具有自动调节功能,能够根据实际输出情况来调节控制器的输出,使系统更加稳定和精确。

闭环电子控制系统的特点包括:1. 精度高:通过反馈回路调节输出,能够实时纠正误差,提高系统的精度。

2. 稳定性好:系统稳定性高,能够自动调节输出以保持系统稳定。

3. 复杂性高:闭环系统相对开环系统更加复杂,需要精确的传感器和控制器来实现反馈控制。

在实际应用中,开环电子控制系统和闭环电子控制系统各有优缺点,需要根据具体的控制要求来选择合适的控制方式。

开环系统适用于对控制要求不高的场合,闭环系统适用于对精度和稳定性要求较高的场合。

通过本文的教学分析,读者可以更深入地了解开环电子控制系统和闭环电子控制系统的原理和特点,帮助他们在实际工程应用中选择合适的控制方式,提高系统的性能和稳定性。

教学设计方案(第一课时)一、教学目标:1. 了解开环电子控制系统和闭环电子控制系统的基本观点和原理;2. 能够区分开环电子控制系统和闭环电子控制系统的特点和应用途景;3. 能够分析和设计简单的开环电子控制系统和闭环电子控制系统。

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

步进电机闭环系统与开环系统的区别

步进电机闭环系统与开环系统的区别

现如今步进电机设备被广泛运用在生活的各个领域,对人们的生活带来了很多的便利。

步进电机的主要优点之一是适于开环控制。

但是,步进电机的开环控制无法避免步进电机本身所固有的缺点,即共振、振荡、失步和难以实现高速。

另一方面,开环控制的步进电机系统的精度要高于分级是很困难的,其定位精度相对较低。

因此,在精度和稳定性要求比较高的系统中,就必须果用闭环控制系统。

步进电机的闭环控制是采用位置反馈和(或)速度反馈来确定与转子位置相适应的相位转换,可大大改进步进电机的性能。

在闭环控制的步进电机系统中,或可在具有给定精度下跟踪和反馈时,扩大工作速度范围,或可在给定速度下提高跟踪和定位精度,或可得到极限速度指标和极限精度指标。

步进电机的闭环控制性能与开环控制性能相比,具有如下优点:a.随着输出转矩的增加,二者的速度均以非线性形式下降,但是,闭环控制改善了矩频特性。

b.闭环控制下,输出功率/转矩曲线得以改善,原因是,闭环下,电机励磁转换是以转子位置信息为基础的,电流值决定于电机负载,因此,即使在低速度范围内,电流也能够充分转换成转矩。

c.闭环控制下,效率/转矩曲线得以改善。

d.采用闭环控制,可得到比开环控制更高的运行速度,更稳定、更光滑的转速。

e.利用闭环控制,步进电机可自动地、有效地被加速和减速。

f.闭环控制相对开环控制在快速性方面提高的定量评价,可借助比较Ⅳ步内通过某个路径间隔的时间得出:n-步进电机转换拍数(N>n)。

g.应用闭环驱动,效率、功率和速度同时得到提高。

闭环驱动的步进电机的性能在所有方面均优于开环驱动的步进电机。

步进电机闭环驱动具有步进电机开环驱动和直流无刷伺服电机的优点。

因此,在可靠性要求很高的位置控制系统中,闭环控制的步进电机将获得广泛应用。

深圳市维科特机电有限公司成立于2005年,是步进电机产品的销售、系统集成和应用方案提供商。

我们和全球产品性价比高的生产厂家合作,结合本公司专家团队多年的客户服务经验,给客户提供有市场竞争力的步进电机系统解决方案。

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

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。

开环控制系统的概念 -回复

开环控制系统的概念 -回复

开环控制系统的概念-回复什么是开环控制系统?开环控制系统是一种基本的控制系统结构,它是指在控制器和执行机构之间没有反馈信号的控制系统。

换句话说,它是依靠事先设定的控制信号来驱动执行机构进行操作。

开环控制系统的概念可以通过一种简单的比喻来理解。

想象一下你正在烹饪一道菜,你根据食谱中的指示加入相应的材料和调味品,并按照指定的时间和温度进行烹饪。

在这个过程中,你没有真正的反馈来告诉你料理的状态,你只是按照事先设定的指令进行操作。

开环控制系统就好比这样的烹饪过程,控制信号在没有经过反馈的情况下直接驱动执行机构的运动。

在开环控制系统中,控制器根据系统的需求,通过计算和确定控制信号的值,并直接发送给执行机构。

执行机构根据接收到的控制信号进行相应的操作。

然而,由于没有反馈信号来指示执行机构的状态,开环控制系统无法调整和修正执行机构的操作,因此无法提供准确的控制。

开环控制系统可以在一些简单的应用中发挥作用,例如控制电动机的速度或温度。

在这些应用中,因为执行机构的操作相对简单,不会受到外界干扰或系统动态特性的变化,开环控制系统能够满足系统的控制需求。

然而,在许多实际的控制应用中,开环控制系统的性能和效果往往无法满足预期。

这是因为开环控制系统无法对系统的实时状态进行监测和修正。

例如,在一个开环控制的液位控制系统中,当容器中的液位发生变化时,执行机构无法根据实际的液位调整操作,因此无法保持稳定的液位。

为了解决这个问题,人们引入了闭环控制系统。

闭环控制系统在开环控制系统的基础上增加了反馈环节,将执行机构的状态信息反馈给控制器。

控制器根据反馈信号对控制信号进行修正,以实现对系统状态的准确控制。

尽管闭环控制系统相对于开环控制系统更为复杂,但它能够提供更加准确、稳定和可靠的控制效果。

闭环控制系统能够根据实际的系统状态进行调整和修正,对外界的扰动和系统动态特性的变化具有更好的适应性。

总结起来,开环控制系统是一种基本的控制系统结构,它依靠事先设定的控制信号来驱动执行机构的运动。

什么叫开环和闭环控制系统

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。

开环与闭环控制系统优缺点

开环与闭环控制系统优缺点

工作研究—54—开环与闭环控制系统优缺点王继光 白昊飞(风神轮胎股份有限公司,河南 焦作 454003)引言:自动控制技术及其系统在今天社会中并不鲜见,小到可远程控制的智能家用电器、红绿灯,大到工业自动化生产线、飞机自动驾驶系统、导弹发射系统,都是自动控制技术及其系统的应用结果。

在自动控制系统中,不同功能和需求的被控制对象需要匹配不同的控制技术,开环和闭环控制是两种不同原理的控制方式,也是自动控制系统中最基本的两种控制技术。

1开环控制系统开环控制系统是指无信息反馈环节来影响当前控制的系统,信号的发出到结果产生是一条直线,无论结果如何对系统本身没有影响。

领域内用于具象化描述开环控制系统的经典案例为“投篮”,人体大脑发出“投篮”的信号,通过控制手臂、手腕、手指来控制篮球离手时的速度、方向和力量,然后篮球被投出,至此这个控制过程完成。

至于篮球最终有没有投中,并不会影响控制系统的活动。

开环控制系统运行流程图如图1所示。

图1 开环控制系统流程图 2闭环控制系统闭环控制系统是指有信息反馈环节来影响当前控制的系统,信号发出后系统会根据结果反馈的偏差进行调整,追求消除偏差来获得更优质、更符合预期的系统效果。

因此,闭环控制系统也称反馈控制系统,结果能够在一定程度上影响系统的运行。

领域内用于具象化描述闭环控制系统的经典案例为“驾驶”,将司机与汽车视作一个系统整体,司机的大脑输出控制信号,司机的双手、脚控制汽车的方向盘、信号系统、刹车油门系统,最终实现对汽车的控制,在汽车行驶过程中,司机需要通过视觉来不断矫正车辆行驶的方向、速度等参数,最终使汽车能够安全到达目的地。

汽车的被控制程度和结果对整个驾驶控制过程有很大的影响,司机的控制调整是参照系统控制结果来进行的。

闭环控制系统运行流程图如图2所示。

图2 闭环控制系统流程图3开环与闭环控制系统的区别从以上两点阐述中可知,开环控制系统是按照时序进行的控制系统,始终保持前进没有回头;而闭环控制系统有反馈、会调节,被控对象会始终被控制在一个相对稳定的范围内,被控对象所表现出的结果会在一定程度上影响控制系统运行、继而再一次影响结果,结果与预期之间有比较的过程。

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。

人机简答 论述

人机简答 论述

简答1、何为开环和闭环人机系统?人机系统按有无反馈控制分类。

按反馈分类,有开环人机系统和闭环人机系统。

反馈是指系统的输出量与系统输入量结合后至新对系统发生作用。

(1)开环人机系统开环人机系统是指系统中没有反馈回路,或输出过程也可提供反馈的信息,但无法用这些信息进一步直接控制操作,即系统的输出对系统的控制作用没有直接影响。

如操纵普通车床加工工件,就属于开环人机系统。

(2)闭环人机系统闭环人机系统是指系统有封闭的反馈回路,输出对控制作用有直接影响。

若由人来观察和控制信息的输入、输出和反馈,如在普通车床加工工件,再配上质量检测构成反馈,则称为人工闭环人机系统;若由自动控制装置来代管人的工作,如利用自动车床加工工件,人只起监督作用,则称为自动闭环人机系统。

2、人机各有哪些优势和劣势?由人机功能比较可知:人和机各有自己的能力、特长。

人具有智能、感觉、综合判断能力、随机应变能力、对各种情况的决策和处理能力等;而人的功能限度是准确性、体力、速度和知觉能力。

机是作用力大、速度快、连续作业能力和耐久性能好等;而机的功能限度是性能维持能力、正常动作、判断能力、造价及运营费用。

3、作业环境设计包括哪些内容?1.温度环境2.光环境3.色彩环境4.有毒环境5.振动与噪音环境6.其他环境4、人机功能分配的原则是什么?人机功能匹配的一般原则:适合人的工作分配给人;适合机的工作分配给机;笨重的,快速的,精细的,有规律的,单调的,高阶运算的,支付大功率的,操作复杂的,环境恶劣的作业以及检测人不能识别的物理信号的作业,应分配给极其承担;而指令和程序的安排,图形的辨认或多种信息输入时,机器系统的监控,维修,设计,制造,故障处理及应对突然事件等工作,则由人承担。

5、人主要有哪几种感觉类型?各有何特点?感觉主要包括:视觉,听觉,嗅觉,触觉,味觉,运动觉,平衡觉,空间知觉及时间知觉。

视觉:空间辨别;视野与视距;暗适应:(人由明亮的环境转入暗环境的过程。

数控加工的开环和闭环的区别

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。

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对开环系统和闭环系统的一种理解
开环系统相当于生物中的反射,只反映情况,而不影响这种情况。

闭环系统相当于生物中的反馈,会影响(一般是阻碍)引起变化的情况
高中生活终于开始了,我坚守阵地,又分到了二班,从小学到现在,除了六年就在三班外,一直在二班了,我为什么和二班有这么深的不解之缘呢?!原来我是为二班而生的!嘿嘿....和我有一样命运的还有蒋栋,俺俩从小学一年级到现在一直一班了,这缘分....难得难得!
王涛(武警),我们的教官,我应该记住他,一个新手,今年是他第一次训学生,刚来的时候可尴尬了,嘿嘿,后来才发现,他挺搞笑的,滑稽的很!“笑,笑嘛笑,嘛好笑的!”;“低调”;“飞啦!”;“多好”......是他的常用语.平时随便来一个教官就可以训他,都把他当小孩,他也确实还是个小孩,嘿嘿。

同时还有个胖胖的严教官,好像是俺教官的班长,以前经常次他,长的就像《炊事班的故事》里的胖洪一样,听说挺强的,还让俺班的学生来了两次百米冲刺!
二班口号“势若雷霆,划破苍穹,二班神武,傲视群雄”
学了两首歌《军中绿花》《坚贞气节歌》
学会了踢正步,虽然和平时走路没啥区别....
开学后就算正式上学了,三年,我已经准备好了!!。

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