閉環控制系統
| 閉環控制系統 |
閉環控制系統是控制系統的一種類型。具體內容是指： 把控制系統輸出量的一部分或全部，通過一定方法和裝置反送回系統的輸入端，然後將反饋信息與原輸入信息進行比較，再將比較的結果施加於系統進行控制，避免系統偏離預定目標。閉環控制系統利用的是負反饋。 即是由信號正向通路和反饋通路構成閉合迴路的自動控制系統，又稱反饋控制系統。
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簡介
基於反饋原理建立的自動控制系統。所謂反饋原理，就是根據系統輸出變化的信息來進行控制，即通過比較系統行為（輸出）與期望行為之間的偏差，並消除偏差以獲得預期的系統性能。在反饋控制系統中，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迴路。因此，反饋控制系統又稱為閉環控制系統。反饋控制是自動控制的主要形式。自動控制系統多數是反饋控制系統。在工程上常把在運行中使輸出量和期望值保持一致的反饋控制系統稱為自動調節系統，而把用來精確地跟隨或實現某種過程的反饋控制系統稱為伺服系統或隨動系統。反饋控制系統由控制器、受控對象和反饋通路組成。比較環節是用來將輸入與輸出相減，給出偏差信號。這一環節在具體系統中可能與控制器一起統稱為調節器。以爐溫控制為例，受控對象為爐子；輸出變量為實際的爐子溫度;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，兩者的差值電壓經過功率放大後用來驅動相應的執行機構進行控制。
評價
同開環控制系統相比，閉環控制具有一系列優點。在反饋控制系統中，不管出於什麼原因（外部擾動或系統內部變化），只要被控制量偏離規定值，就會產生相應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，並能改善系統的響應特性。但反饋迴路的引入增加了系統的複雜性，而且增益選擇不當時會引起系統的不穩定。為提高控制精度，在擾動變量可以測量時，也常同時採用按擾動的控制（即前饋控制）作為反饋控制的補充而構成複合控制系統。一般來說，開環控制系統結構比較簡單，成本較低。開環控制系統的缺點是控制精度不高，抑制干擾能力差，而且對系統參數變化比較敏感。一般用於可以不考慮外界影響或精度要求不高的場合，如洗衣機、步進電機控制裝置以及水位調節系統等。 [1]