Ⅰ 試列舉幾個日常生活中的開環和閉環控制系統並說明它們的工作原理
開環控制是指無反饋信息的系統控制方式。當操作者啟動系統,使之進入運行狀態後,系統將操作者的指令一次性輸向受控對象。此後,操作者對受控對象的變化便不能作進一步的控制。採用開環控制設計的人機系統,操作指令的設計十分重要,一旦出錯,將產生無法挽回的損失。
不將控制的結果反饋回來影響當前控制的系統。
舉例:
1、打開燈的開關——按下開關後的一瞬間,控制活動已經結束,燈是否亮起已對按開關的這個活動沒有影響
2、投籃——籃球出手後就無法再繼續對其控制,無論球進與否,球出手的一瞬間控制活動即結束
閉環控制指作為被控的輸出以一定方式返回到作為控制的輸入端,並對輸入端施加控制影響的一種控制關系。帶有反饋信息的系統控制方式。當操作者啟動系統後,通過系統運行將控制信息輸向受控對象,並將受控對象的狀態信息反饋到輸入中,以修正操作過程,使系統的輸出符合預期要求。
可以將控制的結果反饋回來與希望值比較,並根據它們的誤差調整控製作用的系統
舉例:
1、調節水龍頭——首先在頭腦中對水流有一個期望的流量,水龍頭打開後由眼睛觀察現有的流量大小與期望值進行比較,並不斷的用手進行調節形成一個反饋閉環控制
2、騎自行車——同理,不斷的修正行進的方向與速度形成閉環控制
原理:
當受控客體受干擾的影響,其實現狀態與期望狀態出現偏差時,控制主體將根據這種偏差發出新的指令,以糾正偏差,抵消干擾的作用。在閉環控制中,由於控制主體能根據反饋信息發現和糾正受控客體運行的偏差,所以有較強的抗干擾能力,能進行有效的控制,從而保證預定目標的實現。管理中所實行的控制大多是閉環控制,所用的控制原理主要是反饋原理。這種控制如果我們把輸入值用x表示,輸出值用y表示,客體的功能用s表示,控制系統也即反饋系統的作用用R表示,偏差信息用△x表示,
則有:y=S(X+△X)=S(X+Ry)=SX+SRy
式中R稱反饋因子或控制參數,它反映閉環控制系統的反饋功能或控制功能。
拓展資料
一、開環閉環的區別:
1、有無反饋;2、是否對當前控制起作用。開環控制一般是在瞬間就完成的控制活動,閉環控制一定會持續一定的時間,可以藉此判斷。
手動控制系統:必須在人的直接干預下才能完成控制任務的系統
自動控制系統:不需要有人干預就可按照期望規律或預定程序運行的控制系統
判斷:騎自行車——人工閉環系統,導彈——自動閉環系統,人打開燈——人工開環系統,自動門、自動路燈——自動開環系統
二、開環控制沒有反饋環節,系統的穩定性不高,響應時間相對來說很長,精確度不高,使用於對系統穩定性精確度要求不高的簡單的系統,開環控制是指控制裝置與被控對象之間只有按順序工作,沒有反向聯系的控制過程,按這種方式組成的系統稱為開環控制系統,其特點是系統的輸出量不會對系統的控製作用發生影響,沒有自動修正或補償的能力。
閉環控制有反饋環節,通過反饋系統使系統的精確度提高,響應時間縮短,適合於對系統的響應時間,穩定性要求高的系統。
半閉環控制系統是在開環控制系統的伺服機構中裝有角位移檢測裝置,通過檢測伺服機構的滾珠絲杠轉角間接檢測移動部件的位移,然後反饋到數控裝置的比較器中,與輸入原指令位移值進行比較,用比較後的差值進行控制,使移動部件補充位移,直到差值消除為止的控制系統。這種伺服機構所能達到的精度、速度和動態特性優於開環伺服機構,為大多數中小型數控機床所採用。
資料來源閉環控制 開環控制
Ⅱ 數控機床檢測裝置的種類有哪些
1)增量式檢測方式
增量式檢測方式單純測量位移增量,移動一個測量單位就發出一個測量信號。其優點是檢測裝置比較簡單,任何一個對中點均可作為測量起點;缺點是對測量信號計數後才能讀出移距,一旦計數有誤,此後的測量結果將全錯;同時發生故障時(如斷電、斷刀等)不能再找到事故前的正確位置,事故排除後,這時必須將工作台移至起點重新計數才能找到事故前的正確位置。
2)絕對式測量方式
絕對式測量方式中,被測量的任一點的位置都以一個固定的零點作基準,每一被測點都有一個相應的測量值。這樣就避免了增量式檢測方式的缺陷,但其結構較為復雜。
2.數字式與模擬式
1)數字式測量方式
數字式檢測是將被測量單位量化以後以數字形式表示,測量信號一般為電脈沖,可以直接把它送到數控裝置進行比較、處理。數字式檢測裝置的特點是:
(1)被測量量化後轉換成脈沖個數,便於顯示和處理;
(2)測量精度取決於測量單位,與量程基本無關;
(3)檢測裝置比較簡單,脈沖信號抗干擾能力強。
2)模擬式測量方式
模擬式檢測是將被測量用連續的變數來表示,如用相位變化、電壓變化來表示。主要用於小量程測量。它的主要特點是:
(1)直接對被測量進行檢測,無需量化;
(2)在小量程內可以實現高精度測量;
(3)可用於直接檢測和間接檢測。
3.直接測量與間接測量
1)直接測量
對機床的直線位移採用直線型檢測裝置測量,稱為直接檢測。其測量精度主要取決於測量元件的精度,不受機床傳動精度的影響。但檢測裝置要與行程等長,這對大型數控機床來說,是一個很大的限制。
2)間接測量
對機床的直線位移採用回轉型檢測元件測量,稱為間接測量。間接檢測使用可靠方便,無長度限制,缺點是在檢測信號中加入了直線轉變為旋轉運動的傳動鏈誤差,從而影響檢測精度。因此為了提高定位精度,常常需要對機床的傳動誤差進行補償。
Ⅲ 電工實驗中的開環是什麼意思
開環是指沒有信號反饋做重新修正的系統。
閉環是指有信號反饋,然後會根據反饋信號重新做修正的系統。
Ⅳ 什麼叫開環控制,半閉環控制,閉環控制三者有何區別並試舉例說明。
開環控制沒有反饋環節,系統的穩定性不高,響應時間相對來說很長,精確度不高,使用於對系統穩定性精確度要求不高的簡單的系統。
開環控制是指控制裝置與被控對象之間只有按順序工作,沒有反向聯系的控制過程。按這種方式組成的系統稱為開環控制系統,其特點是系統的輸出量不會對系統的控製作用發生影響,沒有自動修正或補償的能力。
半閉環控制系統是在開環控制系統的伺服機構中裝有角位移檢測裝置,通過檢測伺服機構的滾珠絲杠轉角間接檢測移動部件的位移,然後反饋到數控裝置的比較器中,與輸入原指令位移值進行比較,用比較後的差值進行控制,使移動部件補充位移,直到差值消除為止的控制系統。
這種伺服機構所能達到的精度、速度和動態特性優於開環伺服機構,為大多數中小型數控機床所採用。
閉環控制有反饋環節,通過反饋系統是系統的精確度提高,響應時間縮短,適合於對系統的響應時間,穩定性要求高的系統。
數控系統中開環,閉環,半閉環的區別在於伺服系統的控制原理不同。
開環控制的數控機床的速度和精度都較低,其結構簡單,成本較低,調試維修方便;
閉環控制的數控機床的定位精度高,速度調節快,但工作台慣性大,系統的穩定性不易控制;
半閉環控制的數控機床的加工精度和速度較好,系統調節比閉環系統方便,穩定性好,成本比閉環系統低。
Ⅳ 什麼是汽車發動機開環控制
發動機電噴系統的閉環控制是一個實時的氧感測器、計算機和燃油量控制裝置三者之間閉合的三角關系。氧感測器「告訴」
計算機混合氣的空燃比情況,計算機發出命令給燃油量控制裝置,向理論值的方向 調整空燃比(14.7:1)。這一調整經常會超過一點理論值,氧感測器察覺出來,並報告計算機,計算機再發出命令
調回到14.7:1。因為每一個調整的循環都很快,所以空燃比不會偏離14.7:1,一旦運行,這種閉環調整就連續不斷。採用閉環控制的電噴發動機,由於能使發動機始終在較理想的工況下運行(空燃比偏離理論值不會太多),從而能保證汽車不僅具有較好的動力性能,還能省油。
閉環控制,從輸出量變化取出控制信號作為比較量反饋給輸入端控制輸入量,一般這個取出量和輸入量相位相反,所以叫負反饋控制,自動控制通常是閉環控制。比如家用空調溫度的控制
閉環控制]
閉環控制是控制論的一個基本概念。指作為被控的輸出以一定方式返回到作為控制的輸入端,並對輸入端施加控制影響的一種控制關系。在控制論中,閉環通常指輸出端通過「旁鏈」方式回饋到輸入,所謂閉環控制。輸出端回饋到輸入端並參與對輸出端再控制,這才是閉環控制的目的,這種目的是通過反饋來實現的。正反饋和負反饋是閉環控制常見的兩種基本形式。其中負反饋和正反饋從達於目的的角度講具有相同的意義。從反饋實現的具體方式來看,正反饋和負反饋屬於代數或者算術意義上的「加減」反饋方式,即輸出量回饋到輸入端後,與輸入量進行加減的統一性整合後,作為新的控制輸出,去進一步控制輸出量。實際上,輸出量對輸入量的回饋遠不止這些方式。這表現為:運算上,不止於加減運算,還包括更廣域的數學運算;回饋方式上,輸出量對輸入量的回饋,也不一定採取與輸入量進行綜合運算形成統一的控制輸出,輸出量可以通過控制鏈直接施控於輸入量等等。
閉環控制在各種控制實例中有具體的表現方式,比如上面舉的汽車發動機燃燒控制。
如果系統的輸出端與輸入端之間不存在反饋,也就是控制系統的輸出量不對系統的控制產生任何影響,這樣的系統稱開環。控制系統中,將輸出量通過適當的檢測裝置返回到輸入端並與輸入量進行比較的過程,就是反饋。系統的控制輸入不受輸出影響的控制系統。在開環控制系統中,不存在由輸出端到輸入端的反饋通路(見反饋控制系統)。因此,開環控制系統又稱為無反饋控制系統。開環控制系統由控制器與被控對象組成。控制器通常具有功率放大的功能。同閉環控制系統相比,開環控制系統的結構要簡單得多,同時也比較經濟。
開環控制系統:不將控制的結果反饋回來影響當前控制的系統
舉例:打開燈的開關——按下開關後的一瞬間,控制活動已經結束,燈是否亮起以對按開關的這個活動沒有影響;投籃——籃球出手後就無法再繼續對其控制,無論球進與否,球出手的一瞬間控制活動即結束。
閉環控制系統:可以將控制的結果反饋回來與希望值比較,並根據它們的誤差調整控製作用的系統
舉例:調節水龍頭——首先在頭腦中對水流有一個期望的流量,水龍頭打開後由眼睛觀察現有的流量大小與期望值進行比較,並不斷的用手進行調節形成一個反饋閉環控制;騎自行車——同理不斷的修正行進的方向與速度形成閉環控制
開環閉環的區別:1、有無反饋;2、是否對當前控制起作用。開環控制一般是在瞬間就完成的控制活動,閉環控制一定會持續一定的時間,可以藉此判斷,
投籃第一次投籃投近了第二次投的時候用力一些,這也是一種反饋但不會對第一次產生影響了,所以是開環控制 開環控制系統:不將控制的結果反饋回來影響當前控制的系統
舉例:打開燈的開關——按下開關後的一瞬間,控制活動已經結束,燈是否亮起以對按開關的這個活動沒有影響;投籃——籃球出手後就無法再繼續對其控制,無論球進與否,球出手的一瞬間控制活動即結束。
閉環控制系統:可以將控制的結果反饋回來與希望值比較,並根據它們的誤差調整控製作用的系統
舉例:調節水龍頭——首先在頭腦中對水流有一個期望的流量,水龍頭打開後由眼睛觀察現有的流量大小與期望值進行比較,並不斷的用手進行調節形成一個反饋閉環控制;騎自行車——同理不斷的修正行進的方向與速度形成閉環控制
開環閉環的區別:1、有無反饋;2、是否對當前控制起作用。開環控制一般是在瞬間就完成的控制活動,閉環控制一定會持續一定的時間,可以藉此判斷,
投籃第一次投籃投近了第二次投的時候用力一些,這也是一種反饋但不會對第一次產生影響了,所以是開環控制
Ⅵ 開環控制系統有什麼概念簡介
開環控制系統是指一個輸出只受系統輸入控制的沒有反饋迴路的系統。在開環控制系統中,不把關於被控量的值的信息用來在控制過程中構成控製作用。其特點是施控裝置指揮執行機構動作,改變被控對象的工作狀態,被控量相應地發生變化,而這種變化並不再次構成施控裝置動作的原因,即控制信號和被控量之間沒有反饋迴路。為了選擇一個控制力,重要的是,要用到關於擾動對被控量影響的信息,而不是關於擾動本身的信息。所以,可以不用直接測量擾動就組織起一個控制。只要監視由擾動對被控系統造成的偏差就行了。
因此,控制信號也可以由被控量離它預定值的偏差的信息產生。所有的手動控制、大多數的程式控制與數控機床、時間程序控制都屬於開環控制。如圖所示,這種系統的輸入直接控制著它的輸出,它的裝置簡單,成本較低,可以排除許多閉環控制系統中存在的穩定性問題。當擾動在某種程度上來得及影響被控系統的值之前,控制力就直接按照擾動的變化而變化。但它的抗干擾能力差,使它的控製作用受到很大的限制,精度較閉環控制系統要低。
開環控制系統是輸入信號不受輸出信號影響的控制系統。也就是,不將控制的結果反饋回來影響當前控制的系統。與閉環控制系統相對。控制系統中,將輸出量通過適當的檢測裝置返回到輸入端並與輸入量進行比較的過程,就是反饋。系統的控制輸入不受輸出影響的控制系統。在開環控制系統中,不存在由輸出端到輸入端的反饋通路(見反饋控制系統)。因此,開環控制系統又稱為無反饋控制系統。開環控制系統由控制器與被控對象組成。控制器通常具有功率放大的功能。同閉環控制系統相比,開環控制系統的結構要簡單得多,同時也比較經濟。開環控制系統主要是用於增強型的系統。
Ⅶ 1. 試用簡圖說明數控機床開環控制系統與閉環控制系統的區別,並說明各自的應用場合.
開環控制系統中沒有測量裝置。
半閉環控系統將位置檢測裝置安裝在驅動電機的端部或是絲桿的端部,用來檢測絲杠或伺服馬達的回轉角,間接測出機床運動部件的實際位置,經反饋送回控制系統。
Ⅷ 開環系統和閉環系統的優缺點
1、開環系統
優點:結構簡單,比較經濟;
缺點:無法消除干擾所帶來的誤差。
2、閉環系統
優點:具有抑制干擾的能力,並能改善系統的響應特性;
缺點:增加了系統的復雜性和不穩定性。
開環系統,也稱「無反饋系統」,其內部沒有形成閉合的反饋環,因此開環系統不能對輸出偏差和擾動作出反應,只對設定值作出規定的響應。
閉環系統,也稱「反饋系統」,系統的輸入影響輸出同時又受輸出的影響,系統中有若干個閉合的迴路結構。
(8)開環控制有沒有檢測裝置擴展閱讀
一個典型的反饋控制系統中的組成元件按職能來劃分,主要有以下幾種:
(1)給定元件:給出與期望輸出對應的輸入量。
(2)比較元件:求輸入量與反饋量的偏差,常採用集成運算放大器(簡稱集成運放)來實現。
(3)放大元件:由於偏差信號一般較小,不足以驅動負載,故需要放大元件,包括電壓放大及功率放大。
(4)執行元件:直接驅動被控對象,使輸出量發生變化。常用的有電動機、調節閥、液壓馬達等。
(5)測量元件:檢測被控量並轉換為所需要的電信號。在控制系統中常用的有用於速度檢測的測速發電機、光電編碼盤等;用於位置與角度檢測的旋轉變壓器、自整機等;用於電流檢測的互感器及用於溫度檢測的熱電偶等。這些檢測裝置一般都將被檢測的物理量轉換為相應的連續或離散的電壓或電流信號。
(6)校正元件:也叫補償元件,是結構與參數便於調整的元件,以串聯或反饋的方式連接在系統中,完成所需的運算功能,以改善系統的性能。根據在系統中所處的位置不同,可分別稱為串聯校正原件和反饋校正元件。