【化】 closed loop process control
閉環過程控制（Closed-Loop Process Control）是一種通過實時反饋機制自動調節系統輸出的控制方法。其核心是通過傳感器持續監測被控對象的實際輸出值，并與設定目标值（Setpoint）進行比較，根據偏差（Error）利用控制器（Controller）動态調整執行器（Actuator）的操作量，最終使系統輸出穩定在目标值附近。相較于開環控制，閉環控制具備抗幹擾能力和自適應特性，廣泛應用于工業自動化、機器人、化工等領域。
系統輸出信號被傳感器采集并反饋至輸入端，形成閉合環路。例如，溫控系統中溫度傳感器實時檢測實際溫度并送回控制器。
控制器（如PID控制器）計算設定值與反饋值的偏差，生成調節指令。如化工反應釜中，控制器根據實時壓力反饋調節閥門開度以維持壓力穩定。
外部擾動（如負載變化）導緻輸出偏離時，反饋機制可自動修正偏差。内燃機轉速控制即通過閉環調節油門抵抗負載波動。
| 特性 | 閉環控制 | 開環控制 |
|---|---|---|
| 反饋機制 | 實時監測輸出并動态調整 | 無反饋，依賴預設指令 |
| 抗幹擾能力 | 強（自動補償擾動） | 弱（無法應對環境變化） |
| 精度 | 高（持續修正誤差） | 低（累積誤差不可控） |
| 應用場景 | 精密加工、航天導航等 | 簡單流水線定時操作 |
在汽車制造中，焊接機器人通過視覺傳感器閉環控制焊點位置，精度達±0.1mm（國際自動控制聯合會案例庫）。
煉油廠精餾塔采用閉環控制塔頂溫度，确保餾分純度（美國國家标準技術研究院流程指南）。
無人機姿态控制依賴陀螺儀反饋實時調整電機轉速，維持飛行平衡（IEEE控制系統協會技術報告）。
注：以上鍊接為相關機構官網公開文檔入口，具體技術細節需查閱子頁面或檢索關鍵詞“closed-loop control”。
閉環過程控制是一種通過實時反饋和動态調整實現系統精準調控的方法，其核心在于通過輸出量的反饋不斷修正輸入，使系統輸出趨近預期目标。以下是詳細解析：
反饋機制
系統輸出量通過傳感器等裝置實時回傳至輸入端，與設定值比較生成偏差信號。例如工業溫度控制中，傳感器持續監測實際溫度并反饋給控制器。
動态調整
控制器根據偏差信號計算修正量，驅動執行機構（如閥門、電機）調整輸入參數。例如PID控制器通過比例、積分、微分三環節綜合調節，快速消除誤差。
系統穩定性
閉環結構能自動抵消外部幹擾，如提到的“當受控對象偏離期望狀态時，控制器發出新指令糾正偏離”。
工業自動化
用于溫度、壓力、流量等參數控制，如西門子PLC通過PID算法實現加熱爐精準控溫。
質量管理
通過檢測産品特性反饋至生産端，優化工藝參數以保障質量一緻性。
項目管理
監控進度與績效偏差，動态調整資源分配，典型流程包括啟動→執行→監控→改進的循環。
開環系統無反饋環節（如普通電風扇調速），僅按預設指令運行；閉環系統則通過反饋形成自我修正能力，抗幹擾性強。例如恒溫空調屬于閉環，而定時插座控制燈具屬于開環。
閉環控制系統常用傳遞函數描述，設輸入為$R(s)$，輸出為$C(s)$，控制器傳遞函數為$G(s)$，反饋環節為$H(s)$，則閉環傳遞函數為： $$ frac{C(s)}{R(s)} = frac{G(s)}{1 + G(s)H(s)} $$ 該公式體現了反饋對系統穩定性的影響。
通過上述機制，閉環過程控制在工程、管理等領域實現了從“被動執行”到“主動優化”的跨越，成為複雜系統控制的關鍵技術。
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