閉環自動控制系統英文解釋翻譯、閉環自動控制系統的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【電】 closed loop automatic controal system

分詞翻譯：

閉的英語翻譯：

close; shut

環的英語翻譯：

annulus; hem in; link; loop; ring; surround
【計】 ring up; toroid
【化】 ring
【醫】 annuli; anulus; band; circle; circulus; cycle; cyclo-; gyro-; loop; orb
ring; verge

自動控制系統的英語翻譯：

【計】 ACS; automatic control system; robot control system

專業解析

閉環自動控制系統（Closed-loop Automatic Control System）是控制工程的核心概念，指通過實時反饋（Feedback）調節輸出量（Output）以達到設定目标（Setpoint）的自動化系統。其核心特征在于利用輸出信號與期望值的偏差（Error）持續修正控制動作，形成閉合回路（Closed Loop），從而顯著提升系統的穩定性（Stability）、精度（Accuracy）和抗幹擾能力（Disturbance Rejection）。

一、核心原理與漢英術語對照

反饋機制（Feedback Mechanism）：系統輸出量（如電機轉速、溫度值）被傳感器（Sensor）實時監測并回傳至控制器（Controller），與輸入設定值（Input Setpoint）比較生成偏差信號（Error Signal）。
例：恒溫控制系統（Thermostat System）中，溫度傳感器反饋實際室溫，與用戶設定溫度對比。

偏差驅動（Error-driven Adjustment）：控制器（如PID控制器）根據偏差大小和方向，按預設算法（如比例-積分-微分控制）計算控制量（Control Signal），驅動執行器（Actuator）調節被控對象（Plant）。
例：若實際溫度低于設定值，控制器增大加熱器功率。

閉環調節（Closed-loop Regulation）：輸出量的變化持續影響控制決策，形成“測量→比較→計算→執行→再測量”的閉合環路，實現動态平衡。數學描述為：
$$ e(t) = r(t) - y(t) $$ $$ u(t) = K_p e(t) + K_i int e(t)dt + K_d frac{de(t)}{dt} $$ 其中 ( e(t) ) 為偏差，( r(t) ) 為設定值，( y(t) ) 為輸出值，( u(t) ) 為控制量，( K_p, K_i, K_d ) 為PID參數。

二、系統結構與關鍵組件

被控對象（Plant）：需調節的物理過程或設備（如電機、鍋爐）。
傳感器（Sensor）：測量輸出量并轉換為電信號（如編碼器測轉速、熱電偶測溫）。
控制器（Controller）：處理偏差并生成控制指令（常用PLC、微處理器）。
執行器（Actuator）：執行控制指令的裝置（如伺服電機、調節閥）。
比較器（Comparator）：計算設定值與反饋值的偏差（通常集成于控制器）。

三、優勢與應用場景

抗幹擾性（Disturbance Rejection）：外部擾動（如負載變化、環境溫度波動）導緻的輸出偏差可被快速修正。
例：汽車巡航控制中，上坡時自動增大油門維持車速。

參數魯棒性（Parameter Robustness）：對系統模型誤差的敏感性較低，適應元件老化或工況變化。
來源：IEEE控制系統協會（IEEE Control Systems Society）對工業控制系統的分析報告。

高精度跟蹤（Precision Tracking）：適用于要求嚴格跟隨設定軌迹的場景，如機器人關節控制、航天器姿态調整。
來源：胡壽松《自動控制原理》（第七版）第2章閉環系統性能分析。

四、對比開環系統（Open-loop System）

特性	閉環系統	開環系統
反饋路徑	存在（閉合回路）	不存在（單向控制）
抗幹擾能力	強（自動補償偏差）	弱（依賴初始校準）
精度	高（持續修正）	低（易受參數漂移影響）
複雜度	較高（需傳感器與算法）	較低（結構簡單）
典型應用	無人機導航、化工過程控制	洗衣機定時、步進電機驅動

權威定義參考

根據國際自動控制聯合會（IFAC）術語标準，閉環控制被定義為“通過測量被控變量并反饋至輸入端，以減小其與期望值偏差的控制策略”。其核心價值在于将不确定性納入調節過程，實現動态環境下的精确目标追蹤，廣泛應用于工業自動化（Industrial Automation）、航空航天（Aerospace）及智能設備（Smart Devices）領域。

網絡擴展解釋

閉環自動控制系統是一種通過實時反饋調節輸出以實現精确控制的系統。其核心在于通過傳感器持續監測被控對象的實際輸出，并與設定目标值（輸入）進行對比，利用誤差信號調整控制動作，最終使系統輸出穩定在預期範圍内。以下是詳細解析：

核心組成

控制器
接收誤差信號，根據預設算法（如PID控制）生成控制指令。例如：工業機器人關節的軌迹規劃模塊。
執行器
将控制指令轉化為物理動作，如電機、閥門等。
被控對象
需要調節的系統或設備，如溫度控制系統中的加熱元件。
傳感器
實時檢測輸出量（如溫度、速度），并将數據反饋至控制器，形成閉環。

工作原理

反饋機制
系統輸出被傳感器測量後，與輸入目标值比較，生成誤差信號（誤差 = 目标值 - 實際值）。
動态調整
控制器根據誤差調整執行器動作，例如：若實際溫度低于設定值，則增大加熱功率。
穩定性保障
通過持續反饋和修正，系統能抵抗外部幹擾（如環境溫度變化），最終使誤差趨近于零。

典型應用

工業自動化：數控機床的精度控制、化工過程流量調節。
智能設備：空調溫度調節、無人機姿态平衡。
交通系統：汽車定速巡航、高鐵自動駕駛。

優勢與局限

優點：抗幹擾能力強、控制精度高、適應複雜工況。
缺點：設計複雜度高（需穩定性分析）、成本較高（依賴傳感器與算法）。

示例：家用空調通過溫度傳感器實時檢測室溫，若檢測值高于設定溫度，則啟動制冷直至溫差消除，形成閉環控制。這種機制避免了開環系統“隻執行不調整”的缺陷。