开环与闭环控制系统的区别

控制系统是其中微分方程控制计算机系统行为的系统。控制回路主要用于处理系统和设备。控制系统主要有两种类型：开环和闭环。开环控制系统是一种控制系统，其中控制作用独立于物理系统产生的输出。这表明控制作用不会被开环控制系统的输出改变。

另一方面，闭环控制系统是一种控制系统，其中控制作用依赖于物理系统提供的输出。这意味着闭环控制系统的输出会改变控制作用。用户的体验决定了开环控制系统的准确性。相比之下，闭环系统即使存在非线性，也具有高度的准确性和精确性。

在本文中，您将了解开环和闭环控制系统之间的区别。但在讨论区别之前，您必须了解开环和闭环控制系统及其优缺点。

什么是开环控制系统？

“开环控制系统”是一种控制系统，其中系统的输出依赖于输入，而系统的输入或控制器依赖于系统的输出。这些开环系统缺少反馈回路，有时也被称为非反馈系统。

控制系统接收系统输入。然后，系统处理输入并产生输出。开环控制系统由两个物理组件组成：控制器和被控对象。控制器负责控制输入值，然后该值被发送到被控对象。

被控对象组件处理受控输入，并产生相应的输出。在此控制系统中，提供给被控对象的受控输入量与产生的输出无关。

开环控制系统的优缺点

开环控制系统有许多优点和缺点。开环控制系统的一些主要优点和缺点如下：

优点

1. 这些系统易于构建和维护。
2. 开环控制系统响应更快，因为处理输入的物理组件较少。
3. 系统的输出表现出稳定性。
4. 这些系统成本较低。
5. 开环控制系统的操作非常方便。

缺点

1. 外部干扰引起的输出变化不会自动调整。
2. 这些系统必须定期校准。
3. 这些系统更容易发生故障。

什么是闭环控制系统？

“闭环控制系统”是一种系统，其中系统的输出信号被反馈回系统的输入。因此，在闭环控制系统中，相关的输出信号定义了控制作用。

控制器、被控对象、反馈或传感器以及误差检测组件是闭环系统的主要物理组件。最初，控制器接收输入，即参考输入。控制器控制输入量并将其发送给被控对象。然后，被控对象处理受控输入并产生输出。

当产生初始输出时，反馈组件会选择它并将其转换为与参考信号相同的信号。反馈信号被路由到误差检测器。误差检测器检测参考信号和反馈信号之间的差异，生成误差信号，并将其发送给控制器。

控制器会改变误差信号以产生控制作用。然后，被控对象会处理控制作用以纠正其输出。闭环控制信号受外部干扰的影响较小，因此更准确。

闭环控制系统的优缺点

闭环控制系统有许多优点和缺点。闭环控制系统的一些主要优点和缺点如下：

优点

1. 即使存在非线性，这些系统也更精确。
2. 它们的布局更简单，因此这些系统更经济实惠且稳定。
3. 它能够应对外部干扰。
4. 这些系统受噪声的影响较小。
5. 反馈系统会自动纠正输出。

缺点

1. 这些系统更昂贵且复杂。
2. 反馈会降低系统的整体增益。
3. 闭环系统的主要问题是稳定性，因此需要付出额外的努力来创建稳定的闭环系统。
4. 闭环系统中的反馈可能导致振荡响应。

开环和闭环控制系统之间的主要区别

开环和闭环控制系统之间有许多关键区别。开环和闭环控制系统之间的一些关键区别如下：

1. 在开环系统中，控制作用不依赖于产生的输出。另一方面，闭环系统是一种控制系统，其中控制作用依赖于产生的输出。
2. 控制器和被控对象是开环系统的物理组件。另一方面，闭环控制系统使用控制器、反馈元件、被控对象和误差检测器作为物理组件。
3. 开环系统产生的输出不会改变控制作用。相比之下，闭环系统产生的输出会改变控制作用。
4. 在成本方面，闭环系统比开环系统更昂贵。
5. 在可靠性方面，闭环控制系统比开环控制系统更可靠。
6. 开环控制系统无法应对外部干扰。相比之下，闭环控制系统已准备好应对外部干扰。
7. 开环控制系统的物理组件配置相对简单。相比之下，闭环系统主要组件的设置相当复杂。
8. 开环系统有时被称为手动或非反馈控制系统。相比之下，闭环控制系统通常被称为自动控制系统或反馈控制系统。
9. 开环控制系统不准确，因为没有自动纠正机制。相比之下，存在一个自动纠正机制，以确保闭环控制系统的准确性。
10. 开环系统比闭环控制系统需要的维护少。相比之下，闭环系统需要更多的维护。
11. 开环控制系统响应输入更快，因为它包含多个物理组件来处理信息。相比之下，闭环控制系统响应较慢，因为它比开环控制系统具有更多的组件。
12. 开环控制系统通常用于实际应用，例如自动洗衣机、浸入式加热器、自动交通信号系统等。相比之下，闭环控制系统通常用于多种应用，包括烤面包机、火箭发射系统、空调、冰箱、雷达跟踪系统等。

开环和闭环控制系统的并排比较

在这里，您将了解开环和闭环控制系统之间的并排比较。开环和闭环控制系统之间的主要区别如下：

结论

开环和闭环控制系统是主要用于管理系统行为的两种类型的控制系统。这两种系统都有其自身的优点和缺点。闭环控制系统通常更可靠、更一致，因为它们提供反馈。许多自动过程都利用开环和闭环控制系统，例如冰箱的温度控制系统、自动洗衣机、交通信号灯、空调等。