开环控制系统与闭环控制系统(课堂PPT)
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开环控制和闭环控制的概念一、引言控制系统是指通过对被控对象施加某种干扰,使其在规定的时间内达到预定要求的系统。
控制系统主要分为开环控制和闭环控制两种。
二、开环控制1. 定义开环控制是指在不考虑被控对象反馈信号的情况下,根据输入信号直接输出干扰信号,从而使被控对象达到预期状态的一种控制方式。
2. 特点(1)简单易行:开环控制器结构简单,易于设计和实现。
(2)适用范围窄:由于不考虑被控对象反馈信号,因此只适用于对被控对象有足够了解且稳定性较高的场合。
(3)误差大:由于不考虑被控对象反馈信号,因此无法及时调整干扰信号,容易产生误差。
三、闭环控制1. 定义闭环控制是指通过对被控对象反馈信号进行测量和分析,并根据分析结果调整输出干扰信号,使其达到预期状态的一种控制方式。
2. 特点(1)精度高:由于能够及时调整干扰信号,因此能够减小误差,提高控制精度。
(2)适用范围广:由于能够根据被控对象反馈信号进行调整,因此适用范围较广。
(3)结构复杂:闭环控制器结构复杂,设计和实现难度较大。
四、开环控制与闭环控制的比较1. 总体比较开环控制器和闭环控制器都是常见的控制方式。
相对而言,开环控制器结构简单,易于设计和实现;而闭环控制器精度高、适用范围广,但结构复杂。
2. 误差比较由于开环控制器不考虑被控对象反馈信号,容易产生误差;而闭环控制器能够及时调整干扰信号,减小误差。
3. 适用范围比较由于开环控制器不考虑被控对象反馈信号,只适用于对被控对象有足够了解且稳定性较高的场合;而闭环控制器能够根据被控对象反馈信号进行调整,适用范围更广。
五、结论开环控制器和闭环控制器都有各自的优点和缺点,应根据具体情况选择合适的控制方式。
在实际应用中,一般采用闭环控制器,以提高控制精度和适用范围。
系统有三种基本控制方式:开环控制、闭环控制和复合控制。
其中闭环控制是自动控制系统最基本的控制方式,且应用广泛。
一、开环控制开环控制是指控制装置与被控对象之间只有顺向作用而没有反向联系的控制过程,按这种方式组成的系统称为开环控制系统,其特点是系统的输出量不会对系统的控制作用发生影响,不具备自动修正的能力。
其输入可分为给定值输入和干扰输入。
涉及的基本概念
控制系统;用以完成一定控制任务的元、部件的组合。
控制器:对被控对象起控制作用的设备总体,即控制装置。
被控对象:需要控制的机器、设备或生产过程。
输入量:作用于控制系统的物理量,可分为使系统具有预定功能的控制输入量(简称控制量)和破坏系统控制输入量和输出量之间预定规律的干扰输入量(简称干扰或扰动量)。
输出量:控制系统或被控对象的需要进行控制的物理量。
二、闭环控制 闭环控制是将输出量直接或间接反馈到输入端形成闭环、参与控制的控制方式。
若由于干扰的存在,使得系统实际输出偏离期望输出,系统自身便利用负反馈产生的偏差所取得的控制作用再去消除偏差,使系统输出量恢复到期望值上,这正是反馈工作原理。
可见,闭环控制具有较强的抗干扰能力. 涉及的基本概念反馈: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。
三、复合控制 复合控制是开环控制和闭环控制相结合的一种控制方式,是在闭环控制的基础上,通过增设顺馈补偿器来提高系统的控制精度,从而改善控制系统的稳态性能。
主要应用于高精度的控制系统中。