檢測輸出,、計(jì)算誤差并用以糾正誤差的控制系統(tǒng),其輸出會通過某種途徑變換后反饋回輸入端,,這就是閉環(huán)控制系統(tǒng),。
反之,不對輸出進(jìn)行檢測和反饋,,輸出與輸入之間沒有形成反饋環(huán)路的控制系統(tǒng),,就是開環(huán)控制系統(tǒng)。
概念
由信號正向通路和反饋通路構(gòu)成閉合回路的
自動控制系統(tǒng),,又稱
反饋控制系統(tǒng),。
原理
基于反饋原理建立的自動控制系統(tǒng)。所謂反饋原理,,就是根據(jù)系統(tǒng)輸出變化的信息來進(jìn)行控制,,即通過比較系統(tǒng)行為(輸出)與期望行為之間的偏差,并消除偏差以獲得預(yù)期的系統(tǒng)性能,。在反饋控制系統(tǒng)中,,既存在由輸入到輸出的信號前向通路,也包含從輸出端到輸入端的信號反饋通路,,兩者組成一個閉合的回路,。因此,反饋控制系統(tǒng)又稱為閉環(huán)控制系統(tǒng),。反饋控制是自動控制的主要形式,。自動控制系統(tǒng)多數(shù)是反饋控制系統(tǒng)。在工程上常把在運(yùn)行中使輸出量和期望值保持一致的反饋控制系統(tǒng)稱為自動調(diào)節(jié)系統(tǒng),,而把用來精確地跟隨或復(fù)現(xiàn)某種過程的反饋控制系統(tǒng)稱為伺服系統(tǒng)或隨動系統(tǒng),。
反饋控制系統(tǒng)由控制器,、受控對象和反饋通路組成(見圖)。圖中帶叉號的圓圈為比較環(huán)節(jié),,用來將輸入與輸出相減,,給出偏差信號。這一環(huán)節(jié)在具體系統(tǒng)中可能與控制器一起統(tǒng)稱為調(diào)節(jié)器,。以爐溫控制為例,,受控對象為爐子;輸出變量為實(shí)際的爐子溫度;輸入變量為給定常值溫度,一般用電壓表示,。爐溫用熱電偶測量,,代表爐溫的熱電動勢與給定電壓相比較,兩者的差值電壓經(jīng)過功率放大后用來驅(qū)動相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制,。
同開環(huán)控制系統(tǒng)區(qū)別
同
開環(huán)控制系統(tǒng)相比,,閉環(huán)控制具有一系列優(yōu)點(diǎn)。在反饋控制系統(tǒng)中,,不管出于什么原因(外部擾動或系統(tǒng)內(nèi)部變化),,只要被控制量偏離規(guī)定值,就會產(chǎn)生相應(yīng)的控制作用去消除偏差,。因此,,它具有抑制干擾的能力,對元件特性變化不敏感,,并能改善系統(tǒng)的響應(yīng)特性,。但反饋回路的引入增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性,而且增益選擇不當(dāng)時會引起系統(tǒng)的不穩(wěn)定,。為提高控制精度,,在擾動變量可以測量時,也常同時采用按擾動的控制(即前饋控制)作為反饋控制的補(bǔ)充而構(gòu)成復(fù)合控制系統(tǒng)