自动控制原理（1）开环和闭环系统
让我们首先深入了解自动控制理论中的基石——开环系统与闭环系统。在控制系统中，开环系统(Open loop)是一种设计，其输出(Q)不依赖于输入(Tw)，反馈机制(feedback)并不参与，其关系式简单表述为 Q=f(Tw)。
而闭环系统(Closed loop)则不同，它允许输入和输出之间存在反馈，输出的变化会影响输入，从而实现系统的自我纠正。在设计时，自动控制系统的目标是构建稳定、高效的工作环境，这就需要对系统稳定性进行深入分析。
稳定性是控制理论的核心要素。一个系统若能在偏离设定值后逐渐回归，我们称其为稳定。例如，A点的输出偏离后无法返回原点，不稳定；而B点的系统在偏离后会在原点形成有限范围内的振荡，属于稳定状态；C点则是稳定的，虽然有振荡，但最终能回到平衡点。
稳定性分析通常从系统传递函数着手。以单位阶跃输入(unit impulse input)对系统进行测试，拉普拉斯变换将这个问题转化为数学语言。对于开环系统(Open loop transfer function)，我们有：
而对于闭环系统(Closed loop transfer function，我们关注输出与输入的动态关系：
通过拉普拉斯逆变换，我们可以直观地观察到，当系统的阻尼不足时，如在s = 0时，闭环系统的输出不为零，这表明系统不稳定。
以具体例子来说，考虑系统 H(s) = 1/(s + 1 + j2)。通过分析其极点，我们发现：
- 实部<0，意味着系统趋向于稳定，但可能存在谐振现象。
- 虚部不为0，表明系统存在振荡特性。
综上所述，理解开环和闭环系统以及它们的稳定性对设计高效、可靠的自动控制系统至关重要。在实际应用中，系统设计师必须精细权衡系统性能，确保系统的稳定性和响应速度，以满足特定应用的需求。
点动控制原理图
点动控制：用手按下按钮后电动机得电运行，当手松开后，电动机失电，停止运行。 长动控制：用手按下按钮后电动机得电运行，当手松开后，由于接触器利用常开辅助触头自锁，电动机照样得电运行，只有按下停止按钮后电动机才会失电停止运行。点动(inching)控制多用于机床刀架、横梁、立柱等快速移动和机床...
自动控制原理中开环和闭环有什么区别?
1、控制系统不同：分清控制系统与人之间的关系。首先控制系统是离不开人类的而孤立存在的，控制系统本身就是由人类创造出来，为人类服务，完成人类的使命的一个系统。如生活中经常用到得“热得快”热水器，质量好点的带有自动切断电源，起到保护作用，工作的一般过程就是利用电热能加热水温，通过双金属片...
自动控制原理的开环传递函数怎么求啊?
2、自动控制技术的研究有利于将人类从复杂、危险、繁琐的劳动环境中解放出来并大大提高控制效率。自动控制是工程科学的一个分支。它涉及利用反馈原理的对动态系统的自动影响，以使得输出值接近我们想要的值。从方法的角度看，它以数学的系统理论为基础。我们今天称作自动控制的是二十世纪中叶产生的控制论的一...
自动控制原理中 是如何判断0型1型系统的
1，写出开环传递函数,也就是G(s)H(s)=(Ks+m)\/s^a(s-b)(s-c)等形式.其中的a就是积分环节数，必须将分母(即特征方程式)中的s提出来之后，才可以确定a值。2，如果a是0,那么系统就是0型，a的值直接代表几型系统。自动控制理论是研究自动控制共同规律的技术科学。它的发展初期，是以反馈...
自动控制原理的部分章节
上篇第1章自动控制的一般概念本章将简要介绍有关自动控制的一般概念、自动控制系统的组成和分类、控制系统的性能指标等内容。1.1自动控制的基本概念与方式1.1.1自动控制的基本概念在现代科学技术的许多领域,自动控制技术起着越来越重要的作用。所谓自动控制就是指在没有人直接参与的情况下,控制装置或者控制器能够按照预先...
自动控制原理公式
自动控制系统反馈模型的原理公式如下：公式：X(n+1）=Xn+（A\/Xn^2-Xn）1\/3设A=5，开3次方 5介于1^3至2^3之间（1的3次方=1，2的3次方=8）X_0可以取1.1，1.2，1.3，1.4，1.5，1.6，1.7，1.8，1.9，2.0都可以。例如我们取2.0。按照公式：第一步：X1={2.0+[5\/(2....
自动控制原理问题。闭环系统的开环传递函数怎么求其闭环传递函数?_百度...
1、闭环传函=开环传函\/(1±开环传函)。（负反馈为+，正反馈为-，不过一般都是负反馈的）2、也可以直接把分子加到分母，这样是简便算法（系统为负反馈时候）3、分子含有s时候也是按公式来。
自动控制原理,开环系统的频率分析,伯德图的绘制
1\/(s^2),即含有两个积分环节,则对应的L(w)=20lg|A(w)|=20lg|1\/(jw)^2|=20lg(1\/w^2)=-40lgw,可知对于横坐标lgw,斜率为-40dB\/dec 因此对本题,含有2个积分环节,则低频段的斜率为-40dB\/dec 总之,低频段只和系统的微分、积分、开环增益有关.有k个积分环节,则斜率为-20*k ...
自动控制原理:根轨迹分析,开环放大系数K的求解
已经给定了开环传递函数为G(s)=(K*)*Π(s-zi)\/[s^v*Π(s-pj)] (就是标准的根轨迹增益、极点零点式)由根轨迹的幅值条件,(K*)=s^v*Π(s-pj)\/Π(s-zi)因此已知了闭环极点,就可以用上式确定K.如果没有零点,将相应的部分当做1处理即可.我们在算时,比如P1=0,实际的乘积式是|s-P1|...
自动控制理论里一型系统是啥意思?
---；S*(t1S+1)(t2S+1)... ；或者 G(s)H(s)= (t1S+1)(t2S+1)...；---；S*S*(t1S+1)(t2S+1)...；2、目前普通高等院校“自动控制理论(原理)”教学学时大致有三种，48学时、64学时和80学时。自动控制理论（原理）涉及专业比较多，教学内容以经典控制理论为主，控制对象依据专...
西黛安奇： 原理分析:从控制的方式看,自动控制系统有闭环和开环两种.闭环控制:闭环控制也就是(负)反馈控制,原理与人和动物的目的性行为相似,系统组成包括传感器(相当于感官),控制装置(相当于脑和神经),执行机构(相当于手腿和肌肉).
临桂县15829959012： 什么叫开环和闭环控制系统? - ？
西黛安奇： 开环控制系统:不将控制的结果反馈回来影响当前控制的系统 举例,只管加热.氧传感器“告诉” 计算机混合气的空燃比情况,与输入量进行加减的统一性整合后. 没有反馈的控制系统就叫开环控制系统.输出端回馈到输入端并参与对输出端...
临桂县15829959012： 试列举几个日常生活中的开环和闭环控制系统并说明它们的工作原理 - ？
西黛安奇： 开环控制是指无反馈信息的系统控制方式.当操作者启动系统,使之进入运行状态后,系统将操作者的指令一次性输向受控对象.此后,操作者对受控对象的变化便不能作进一步的控制.采用开环控制设计的人机系统,操作指令的设计十分重要...
临桂县15829959012： 开环控制系统和闭环控制系统在日常生活中的例子如题...高手给几个实例...然后还有它的工作原理.请说明..... - ？
西黛安奇：[答案] 1 开环控制系统: 如果系统的输出端和输入端之间不存在反馈回路,输出量对系统的控制作用没有影响,这样的系统成为开环控制系统. 例:原始的数控机床进给系统就是开环控制系统. 指令输入到计算机控制系统之中,带动步进电机运动,是工作台...
临桂县15829959012： 什么是开环、半闭环?什么是开环、半闭环、闭环控制系统?其特点和用 ？
西黛安奇： 看《自动控制原理》,有个概念:系统传递函数.形象点说,开环:系统一条直线向前传递,没有负反馈;闭环:有反馈,系统除了向前传递,还有一个支路回来,所以可以最终让系统的输出变得稳定;半闭环:系统传递的一部分含有反馈,也就是反馈节点后面还有系统的测量环节,闭环和它的区别就是一个全都在反馈之内,一个只有一部分有反馈.举例,开环:电风扇;闭环:精密的数控机床;半闭环,精度要求不太严格的测控仪器.总之,系统有了负反馈,可以提高输出的稳定度,也就能保证精度,但是加入反馈会带来成本的提高.所以根据对仪器精度的要求来考虑,是不是要加入反馈,成为闭环还是半闭环.半闭环的成本和精度都在开环和闭环之间,是个折衷选择.
临桂县15829959012： 何谓开环控制系统?何谓闭环控制系统 - ？
西黛安奇： 有反馈的控制系统就叫闭环控制系统. 没有反馈的控制系统就叫开环控制系统. 例如:一个加热的控制系统,你不管温度,只管加热,就是开环控制系统. 如果一个加热的控制系统,可以通过温度的反馈,控制加热的功率或者加热时间,这个...
临桂县15829959012： 简述开环控制系统与闭环控制系统各具有什么优缺？
西黛安奇： 如果系统的输出端与输入端之间不存在反馈,也就是控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响,这样的系统称开环控制系统. 闭环控制系统是基于反馈原理建立的自动控制系统.所谓反馈原理,就是根据系统输出变化的信息来进行控制,...
临桂县15829959012： 简述开环、闭环控制系统的特点. - ？
西黛安奇： 开环、闭环控制系统的特点,可以主要从三方面来分析.1、工作原理:开环控制系统不能检测误差,也不能校正误差.控制精度和抑制干扰的性能都比较差,而且对系统参数的变动很敏感.合闭环控制系统不管出于什么原因(外部扰动或系...
临桂县15829959012： 什么是开环和闭环控制 - ？
西黛安奇： 开环控制 ,闭环控制 差别只有一点 就是 有没有反馈 开环没有,闭环有 所谓的反馈指的是行为动作所引起的效果 简单例子“你到了别人一巴掌,你看到他的脸红了,这就是你的眼睛所得的反馈” 呵呵 当然用到机器上说 每一件事都是由反馈的 不过当反馈是人来判断的话,那么这个系统就是开环的 如果反馈是机器自己来判断的,那么这个系统就是闭环的 闭环系统我给你举个例子 全自动洗衣机 ,给洗衣机加水时,他里边有个红外传感器 扫描到水位高低,当水位合适时,洗衣机自动停止加水 若果是开环的洗衣机 那么水位的高低得要人来看 人觉得水位合适的时候就会动手关掉水龙头 知道了吗?
临桂县15829959012： 什么是开环控制?什么是闭环控制?它们有什么区别?？
西黛安奇： 简单的说 开环和闭环的区别就是传感器的位置不同 开环的在电机轴上或丝杠上 闭环的在控制台上 闭环的比开环的更精确 开环的用于经济型的数控机床上
