开环控制系统与闭环控制系统ppt课件

通用技术开环和闭环控制系统引言在现代工程领域，控制系统被广泛应用于各种设备和机器中，用于监测和调节系统的运行状态。

控制系统根据设定的目标值对系统进行控制，以使系统达到预期的工作状态。

在控制系统中，存在两种基本的控制策略，即开环控制和闭环控制。

本文将对开环控制和闭环控制的基本概念和技术进行介绍，并讨论它们在通用技术中的应用。

开环控制系统开环控制系统是一种基本的控制策略，它通过将输入信号直接传递给执行器来控制系统的输出。

在开环控制系统中，不考虑系统的实际输出和期望输出之间的差异，也不对实际输出进行测量和反馈。

因此，开环控制系统的控制效果主要依赖于输入信号和执行器的性能。

开环控制系统具有简单、稳定等优点，适用于一些简单且可预测的系统。

例如，开环控制系统经常应用于家用电器中，比如电磁炉和微波炉等。

在这些设备中，输入信号和执行器之间的关系相对简单，因此开环控制系统可以实现较好的控制效果。

然而，开环控制系统也存在一些缺点，例如对参数变化和噪声的鲁棒性较差。

闭环控制系统闭环控制系统是一种比较复杂的控制策略，它将系统的实际输出与期望输出之间的差异作为反馈信号，通过调节输入信号控制系统的输出。

闭环控制系统通过不断测量和反馈实际输出来实现对系统的精确控制，并具有较好的鲁棒性和适应性。

闭环控制系统通常包括传感器、控制器和执行器等组件。

传感器用于测量系统的实际输出，控制器根据实际输出和期望输出之间的差异计算调节量，执行器根据控制器的输出执行相应的操作。

闭环控制系统通过不断测量和反馈实际输出，使系统的输出逐渐趋近于期望输出，从而实现对系统的控制。

闭环控制系统在工业自动化、机器人技术等领域得到广泛应用。

例如，在自动驾驶车辆中，闭环控制系统可以通过传感器测量车辆的位置和速度，并根据目标路线和速度计算调节量，控制车辆的行驶方向和速度。

闭环控制系统的高精度和鲁棒性可以使自动驾驶车辆在复杂的交通环境中准确地执行各种操作。

开环和闭环的比较开环控制系统和闭环控制系统的选择取决于实际应用中的需求和要求。

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。

开环控制系统与闭环控制系统的区别及相关(总6页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除2开环控制系统与闭环控制系统的区别及相关的实例开环控制系统：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；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。

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——自动开环系统开环控制系统方框图19例开环控制系统的方框图：1、水泵抽水控制系统2、家用窗帘自动控制系统3、宾馆自动门控制系统控制量控制量 控制量4、楼道自动声控灯装置5、游泳池定时注水控制系统6、十字路口的红绿灯定时控制系统7、公园音乐喷泉自动控制系统8、自动升旗控制系统9、宾馆火灾自动报警系统10、宾馆自动叫醒服务系统11、活动猴控制系统 控制量控制量控制量 控制量 控制量控制量 控制量控制量412、公共汽车车门开关控制系统14、普通电风扇控制系统15、普通全自动洗衣机控制系统16、手电筒控制装置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 （压缩空控制量 控制量控制量控制量 输入量 （压力传感器是否测到压力异常信号） 控制量18、可调光台灯控制系统 19、电吹风控制系统闭环控制系统方框图12例闭环控制系统的方框图：1、投篮2、供水水箱的水位自动控制系统控制量 控制量 控制量给定量 被控量给定量 被控量给定量（设定的水位高3、加热炉的温度自动控制系统4、抽水马桶的自动控制系统5、花房温度控制系统67、家用电饭锅保温控制系统被控量给定量（设定的温被控量给定量给定量 （设定的温被控量给定量 （设定的温被控量 控制量 给定量 （设定的温被控量—80℃） 控制量78、家用电冰箱温度控制系统9、宾馆使用多台热水器串联电辅助加热自动控制系统10、粮库温、湿度自动控制系统11、自动电热水壶控制系统被控量给定量 （设定的水控制量被控量给定量被控量 给定量（设定的控制量给定量 （设定的温控制量。