
【电】 open loop automatic controal system
开环自动控制系统(Open-Loop Automatic Control System)是一种控制方式,其输出量对系统的控制作用没有直接影响。系统仅根据输入信号或预设程序进行操作,不利用输出量的实际值进行实时反馈来调整控制动作。其核心特点是“无反馈”。
英文术语:Open-Loop Automatic Control System
释义:系统的输出量不反馈到输入端参与控制的自动控制系统。控制精度取决于系统参数的标定精度和外部干扰的稳定性,抗干扰能力较弱。
单向控制流程
输入信号 → 控制器 → 执行器 → 被控对象 → 输出量。
输出量不返回输入端,形成单向开环路径(来源:IEEE Control Systems Society)。
依赖预设模型
控制器基于被控对象的数学模型生成指令,例如工业烤箱按预设时间-温度曲线运行,不检测实际温度(来源:维基百科“开环控制器”)。
抗干扰性局限
外部扰动(如负载变化、环境波动)会导致输出偏离预期,因系统无法自主修正误差(来源:《现代控制工程》,Ogata著)。
特性 | 开环系统 | 闭环系统 |
---|---|---|
反馈机制 | 无 | 有(实时检测输出并调整输入) |
精度 | 依赖参数标定,易受干扰影响 | 通过反馈动态修正,精度较高 |
成本/复杂度 | 低 | 高(需传感器与反馈算法) |
开环自动控制系统是一种无反馈的控制系统,其核心特征是输出量不会对控制过程产生直接影响。以下是其关键解析:
开环系统的控制指令单向流动,仅由输入信号决定执行动作,不通过传感器检测输出结果进行修正。例如:洗衣机定时洗涤(设定时间后自动停止,不检测衣物是否洗净)。
缺失环节:测量元件(传感器)、反馈回路。
对比项 | 开环系统 | 闭环系统 |
---|---|---|
反馈机制 | 无 | 有(实时检测输出并调整) |
精度 | 低 | 高 |
抗干扰能力 | 弱 | 强 |
复杂度 | 简单 | 复杂(需传感器、算法) |
开环系统的传递函数通常为: $$ G(s) = G{c}(s) cdot G{p}(s) $$ 其中,$G{c}(s)$为控制器传递函数,$G{p}(s)$为被控对象传递函数。
开环系统适用于控制逻辑简单、外部干扰少的场景,其设计需权衡成本与精度需求。在需要高可靠性或环境多变的场景中,闭环系统更具优势。
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