开环和闭环的区别

开环和闭环的区别

同开环控制系统相比，闭环控制具有一系列优点。在反馈控制系统中，不管出于什么原因（外部扰动或系统内部变化），只要被控制量偏离规定值，就会产生相应的控制作用去消除偏差。因此，它具有抑制干扰的能力，对元件特性变化不敏感，并能改善系统的响应特性。但反馈回路的引入增加了系统的复杂性，而且增益选择不当时会引起系统的不稳定。为提高控制精度，在扰动变量可以测量时，也常同时采用按扰动的控制（即前馈控制）作为反馈控制的补充而构成复合控制系统。

闭环调速系统的静特性 　根据调速系统各环节的静态关系式可以画出系统的静态结构图(图2)。图中各方块中的符号是该环节的放大倍数，或称传递函数。比较一下闭环系统静特性和开环系统机械特性，就能清楚地看出闭环控制的优越性。如果断开反馈回路，则上述系统的开环机械特性是而闭环时的静特性可写成


图1转速负反馈闭环调速系统静态结构

图2闭环系统的静特性与开环系统机械特性的比较

式中nok和nob 分别表示开环和闭环系统的理想空载转速，Δnk和Δnb分别表示开环和闭环系统的静态速降。闭环调速系统的静特性有下列性质：①在同样的负载扰动下，闭环系统的静态速降减为开环系统速降的1/(1+K)，K是闭环系统的开环放大倍数。②如果要维持理想空载转速不变，闭环时的给定电压须比开环时相应地提高(1+K)倍；给定电压不能过分提高时，须增设电压放大器。③在同样的最高转速和低速静差率的条件下，闭环系统的调速范围可以扩大到开环调速范围的(1+ K)倍。如果将开环系统和闭环系统的理想空载转速调到相等，比较上式可得Δnb=Δnk/(1+K)。这表明系统由转速反馈构成闭环后，在同样大小负载条件下，静态转速降比开环时减小了(1+K)倍，从而大大提高了机械特性硬度。图3分别表示开环和闭环系统的机械特性。可见，只要系统的开环放大倍数K足够大，总可以把闭环系统的静态转速降Δпb减小到允许的范围，并把调速范围提高到预定的要求。

开环和闭环的区别综合分析：

闭环控制系统比开环控制系统具有更好的抗干扰能力，那么是否都应该用闭环控制代替开环控制？
是否采用闭环控制主要看对控制系统的要求（如成本、控制要求）
如空调和风扇的使用选择