开环控制和闭环控制自动控制原理
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例：开环调速系统
1、系统组成及各环节作用
电位器：产生电压 可控硅整流电路：
产生直流输出电压U d 电动机：带动负载执行机构 励磁绕组：提供励磁电流
2、工作原理：
U
Rw
Ug
1）该系统中被控量，输入量，对象执行机构等。 2）工作过程。 3）扰动量：对系统输出量产生相反作用的量。
该系统扰动量： ① Mfz；②电流波动；③元件参数变化
三.开环控制与反馈控制的比较
开环 优点 :结构简单，成本低廉，工作稳定，当输入信 号和扰动能预先知道时，控制效果较好。 缺点：不能自动修正被控制量的偏离，系统的元 件参数变化以及外来的未知扰动对控制精度影响 较大。
闭环 优点：具有自动修正被控制量出现偏离的能力， 可以修正元件参数变化以及外界扰动引起的误差， 控制精度高。 缺点：被控量可能出现振荡，甚至发散。
向通路与主反馈通路共同构成主回路。此外，还有局部反馈通路以及由
它构成的内回路。
• 反馈：输出量送回至输入端并与输入信号比较的过程 • 负反馈：反馈的信号是与输入信号相减而使偏差越来越小
3、闭环控制系统的特点
1) 系统输出量对控制作用有直接影响。 2）有反馈环节，并应用反馈减小误差。 3）当出现干扰时，可以自动减弱其影响。 4）系统可能工作不稳定。
～
Ud n
M
—
＋
－
3、系统框图
输入量
控制装置
-
被控对象
输出量
输出量：控制系统的被控量－电机转速n 输入量：影响系统输出的外界输入－给定电压Ug
（给定输入、扰动输入） 控制装置：可控硅整流电路 被控对象：电动机
4、开环控制系统的特点
1）系统输出量对控制作用无影响 2）无反馈环节 3) 出现干扰靠人工消除 4）无法实现高精度控制
二.闭环控制 既有顺向作用，又有反向作用的控制过程。
输入 信号
人眼
大脑
手臂,手
输出信号
人眼
用自动装 置代替人 工操作
例：闭环调速系统
1）系统组成及各环节作用
测速发电机（CF）将机械能 （n）转换成电能（Uj）。
U
+
Rw U g
.-
+ -
K Uk
Ud
Mn
—
2）工作原理：
闭环调速过程：
+
. U f -
2、闭环控制系统的方框图
输入量
串连 补偿元件
放大元件 -
执行元件
输出量 被控对象
局部反馈 反馈 补偿元件
主反馈
测量元件
相关说明：
用“ ”号代表比较元件，“—”号代表两者符号相反，“+”号代表两 者符号相同。信号沿箭头方向从输入端到达输出端的传输通路称前向通
路；系统输出量经测量元件反馈到输入端的传输通路称主反馈通路。前
T～G
Mgz↓→n↑ →Uf↑→ ↓→U ↓→un↓
Mfz↑ →n↓→Uf↓→ ↑→U ↑→nu↑
3）系统框图
Ug
U
比较电路
放大器
Uk
触发器
整流电路 U d 电动机
n
-
Uf
测速发电机
1、闭环系统的基本组成。
U
+
Rw U g
.-
+ -
K Uk
Ud
Mn
—
+
. U f -
Tቤተ መጻሕፍቲ ባይዱG
1) 控制对象：进行控制的设备或过程。（工作机械） 2) 执行机构：执行机构直接作用与控制对象。（电动机） 3) 检测装置：用来检测被控量。（TG） 4) 中间环节：一般指放大元件。（放大器，整流电路） 5) 给定环节：设定被控量的给定值。（电位器） 6) 比较环节：将所测的被控量与给定量比较，确定两者偏 差量。
1、系统组成及各环节作用
电位器：产生电压 可控硅整流电路：
产生直流输出电压U d 电动机：带动负载执行机构 励磁绕组：提供励磁电流
2、工作原理：
U
Rw
Ug
1）该系统中被控量，输入量，对象执行机构等。 2）工作过程。 3）扰动量：对系统输出量产生相反作用的量。
该系统扰动量： ① Mfz；②电流波动；③元件参数变化
三.开环控制与反馈控制的比较
开环 优点 :结构简单，成本低廉，工作稳定，当输入信 号和扰动能预先知道时，控制效果较好。 缺点：不能自动修正被控制量的偏离，系统的元 件参数变化以及外来的未知扰动对控制精度影响 较大。
闭环 优点：具有自动修正被控制量出现偏离的能力， 可以修正元件参数变化以及外界扰动引起的误差， 控制精度高。 缺点：被控量可能出现振荡，甚至发散。
向通路与主反馈通路共同构成主回路。此外，还有局部反馈通路以及由
它构成的内回路。
• 反馈：输出量送回至输入端并与输入信号比较的过程 • 负反馈：反馈的信号是与输入信号相减而使偏差越来越小
3、闭环控制系统的特点
1) 系统输出量对控制作用有直接影响。 2）有反馈环节，并应用反馈减小误差。 3）当出现干扰时，可以自动减弱其影响。 4）系统可能工作不稳定。
～
Ud n
M
—
＋
－
3、系统框图
输入量
控制装置
-
被控对象
输出量
输出量：控制系统的被控量－电机转速n 输入量：影响系统输出的外界输入－给定电压Ug
（给定输入、扰动输入） 控制装置：可控硅整流电路 被控对象：电动机
4、开环控制系统的特点
1）系统输出量对控制作用无影响 2）无反馈环节 3) 出现干扰靠人工消除 4）无法实现高精度控制
二.闭环控制 既有顺向作用，又有反向作用的控制过程。
输入 信号
人眼
大脑
手臂,手
输出信号
人眼
用自动装 置代替人 工操作
例：闭环调速系统
1）系统组成及各环节作用
测速发电机（CF）将机械能 （n）转换成电能（Uj）。
U
+
Rw U g
.-
+ -
K Uk
Ud
Mn
—
2）工作原理：
闭环调速过程：
+
. U f -
2、闭环控制系统的方框图
输入量
串连 补偿元件
放大元件 -
执行元件
输出量 被控对象
局部反馈 反馈 补偿元件
主反馈
测量元件
相关说明：
用“ ”号代表比较元件，“—”号代表两者符号相反，“+”号代表两 者符号相同。信号沿箭头方向从输入端到达输出端的传输通路称前向通
路；系统输出量经测量元件反馈到输入端的传输通路称主反馈通路。前
T～G
Mgz↓→n↑ →Uf↑→ ↓→U ↓→un↓
Mfz↑ →n↓→Uf↓→ ↑→U ↑→nu↑
3）系统框图
Ug
U
比较电路
放大器
Uk
触发器
整流电路 U d 电动机
n
-
Uf
测速发电机
1、闭环系统的基本组成。
U
+
Rw U g
.-
+ -
K Uk
Ud
Mn
—
+
. U f -
Tቤተ መጻሕፍቲ ባይዱG
1) 控制对象：进行控制的设备或过程。（工作机械） 2) 执行机构：执行机构直接作用与控制对象。（电动机） 3) 检测装置：用来检测被控量。（TG） 4) 中间环节：一般指放大元件。（放大器，整流电路） 5) 给定环节：设定被控量的给定值。（电位器） 6) 比较环节：将所测的被控量与给定量比较，确定两者偏 差量。