开环与闭环概念的理解
开环与闭环概念的理解
开环与闭环是自动控制原理里面的概念,在电路设计里面也经常用到,像是运放电路,时钟电路,开关电源电路等。用是用到了,但是真的要你针对这两个概念讲出个ABCD时就。。。。
1 开环系统
系统的输出量对系统的控制作用不产生任何影响,即系统的输出端与输入端之间不存在任何反馈,这种系统就称为开环控制系统。开环控制系统一般有两类:按给定量控制方式,也按扰动控制方式。
1.1 给定量控制方式
按给定量控制的开环控制系统,其控制作用直接由输入量产生,给定一个输入量,就有一个输出量与之对应,控制精度取决于系统所用元器件及校准的精度。像是自动洗衣机,地铁商场的自动贩卖机、红绿灯等一般都是此类开环控制系统。
1.2 按扰动控制方式
按扰动控制的开环控制系统,是利用可测量的扰动量,产生一种补偿作用,用来减小或者抵消扰动对输出量的影响。该种控制方式直接从扰动里面获取信息,进而改变控制量,精度及抗干扰性要比给定量控制方式要好点,但是依赖干扰可测量,如果无法对干扰进行测量,或者系统内部器件自身参数变化,则无法起到作用。这种控制方式也被称为顺馈控制。像是电源稳压、机械上的速度控制,一般都是按扰动控制的开环系统。
2 闭环系统
将输出信号送回输入端,并与输入信号相比较产生偏差信号的过程,称为反馈。如果反馈的信号是与输入相比较,让他们的偏差越来越小,这就叫负反馈;反之,则称为正反馈。反馈控制系统就是利用了负反馈进行控制(使用正反馈的话会形成自激振荡),由于这个过程引入了被控量的反馈信息,整个控制过程为一个闭环的过程,又称为闭环控制。比较典型的应用有PLL。
3 特性对比
3.1 开环控制系统
抗干扰能力、控制精度较差,无法消除误差,结构简单,但是如果要保障系统的精度对元器件精度要求就较高。
3.1 闭环控制系统
抗干扰能力,控制精度都较强,也正是由于抑制干扰能力强,所以对系统本身元器件要求不是非常敏感,可以自己纠偏,相对也复杂一点。
4 总结
从以上对比可以看到,开环闭环≠正反馈负反馈,开环≠放大,开环系统不包含反馈,闭环系统包含负反馈,闭环是针对输入与输出来说的。
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