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回馈控制系统英文解释翻译、回馈控制系统的近义词、反义词、例句

英语翻译:

【电】 feedback control system

分词翻译:

回馈的英语翻译:

【电】 feedback

控制系统的英语翻译:

【化】 control system

专业解析

回馈控制系统(Feedback Control System)

在控制工程领域,回馈控制系统(又称反馈控制系统)指通过实时监测输出信号并与期望值(参考输入)比较,利用偏差信号调整系统行为的闭环控制系统。其核心是通过反馈回路实现系统的自我修正,以提升稳定性、精度和抗干扰能力。以下从核心概念、数学表达及典型应用展开说明:


一、核心概念与工作原理

  1. 闭环结构(Closed-loop)

    系统输出量被传感器实时采集,并反馈至输入端与参考输入比较,生成误差信号(Error Signal)。控制器根据误差信号计算控制量,驱动执行器调节被控对象,形成闭环。例如恒温器通过测量室温与设定温度的偏差,控制加热器开关。

  2. 核心组件

    • 参考输入(Reference Input):目标设定值(如期望转速)。
    • 传感器(Sensor):测量输出量(如温度传感器)。
    • 控制器(Controller):根据误差生成控制指令(如PID控制器)。
    • 执行器(Actuator):执行控制动作(如电机、阀门)。
    • 被控对象(Plant):需调控的系统(如发动机、化工反应器)。

二、数学表达与稳定性分析

回馈控制系统的动态行为常通过传递函数描述。设开环传递函数为 ( G(s)H(s) )(( G(s) )为前向通路,( H(s) )为反馈通路),则闭环传递函数为:

$$

T(s) = frac{G(s)}{1 + G(s)H(s)}

$$

稳定性判据:系统稳定的充要条件是闭环特征方程 ( 1 + G(s)H(s) = 0 ) 的根均位于复平面左半侧(即实部为负)。奈奎斯特判据(Nyquist Criterion)或劳斯-赫尔维茨判据(Routh-Hurwitz Criterion)为常用分析方法。


三、典型应用场景

  1. 工业过程控制

    化工反应器中温度、压力的PID控制,确保反应条件稳定。

  2. 汽车电子系统

    巡航控制系统通过反馈调节油门开度,维持车速恒定。

  3. 航空航天

    飞行器姿态控制(如陀螺仪反馈角速度信号至飞控计算机)。


权威参考文献

  1. MIT OpenCourseWare, "Feedback Control Systems" (课程讲义)

    链接:https://ocw.mit.edu/courses/16-30-feedback-control-systems-fall-2010/

  2. IEEE Xplore, "Control System Design" (标准指南)

    链接:https://ieeexplore.ieee.org/document/123456

  3. Wikipedia, "Feedback" (基础概念)

    链接:https://en.wikipedia.org/wiki/Feedback

(注:以上链接为示例性权威来源,实际引用需确保有效性。)

网络扩展解释

回馈控制系统(反馈控制系统)是一种通过实时监测输出结果并调整输入行为,使系统输出趋近于设定目标的自动控制机制。其核心思想是通过“反馈”形成闭环,持续修正偏差,提升系统的稳定性和精确性。


一、核心组成

  1. 控制器
    根据偏差信号生成控制指令,决定如何调整系统行为(如PID控制器)。
  2. 执行器
    将控制指令转化为物理动作(如电机、阀门)。
  3. 被控对象
    需要控制的系统或设备(如温度、速度)。
  4. 传感器
    实时监测输出结果并反馈(如温度传感器、速度编码器)。
  5. 比较器
    将实际输出与设定目标对比,计算偏差。

二、工作原理与流程

  1. 设定目标(如设定温度25℃)→
  2. 测量输出(传感器获取当前温度)→
  3. 计算偏差(比较实际温度与设定值)→
  4. 调整输入(控制器调节加热功率)→
  5. 循环反馈,直至偏差趋近于零。

三、分类与特点

  1. 按反馈类型
    • 负反馈:抑制偏差,增强稳定性(如恒温控制)。
    • 正反馈:放大偏差,用于特定场景(如振荡电路)。
  2. 按控制方式
    • 开环控制:无反馈,依赖预设模型(如洗衣机定时)。
    • 闭环控制:依赖反馈,动态调整(如自动驾驶)。

四、典型应用


五、数学表达示例

反馈控制系统的核心公式可简化为:
$$ text{控制量} = K_p cdot e(t) + K_i int e(t) , dt + K_d frac{de(t)}{dt} $$
其中,( e(t) ) 为偏差,( K_p )、( K_i )、( K_d ) 分别为比例、积分、微分系数(PID控制)。

若需进一步了解具体实现或案例分析,可提供更具体的场景或领域。

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