自动控制原理：开环与闭环控制

"自动控制原理知识点.pdf" 自动控制原理是研究如何设计和分析自动化系统的一门学科，主要关注如何使系统能够自动地按照预定的目标运行。本资料详细介绍了自动控制的基本概念和控制方式。 首先，自动控制定义为在无人直接干预的情况下，通过控制设备或系统使物理量或工作状态按预定规律变化。自动控制系统则由控制器和被控对象组成，这些组件相互关联，共同实现自动控制功能。在系统中，输入量分为两类：给定输入量（参考输入量）和扰动输入量。给定输入量决定了系统期望的输出或变化趋势，而扰动输入量则是系统运行过程中不期望但不可避免的影响因素。 自动控制的基本方式包括开环控制和闭环控制。 1. 开环控制方式：在这种控制方式中，系统的输出量对系统本身没有影响。开环控制系统不包含输出量的反馈机制。其职能方框图通常包括输入、控制器和执行器，但不包含反馈环节。当外部条件改变时，系统可能无法自我校正。 2. 闭环控制方式：与开环控制相反，闭环控制系统将输出量以某种形式反馈到输入端，参与系统控制。反馈机制使得系统能够根据当前状态调整输出，以减小或消除由扰动输入量引起的偏差。例如，在一个电机速度控制系统中，通过测速发电机获取的电机速度反馈与设定值进行比较，产生的偏差电压驱动电机调整转速以达到期望的运行状态。即使有负载变化或其他干扰，系统也能通过反馈机制自我调整，保持稳定运行。 闭环控制系统的职能框图通常包括输入、控制器、反馈环节以及执行器，通过比较反馈信号与设定值来调整控制信号，实现精确控制。 总结来说，自动控制原理涵盖了从系统设计到分析的各种技术，旨在理解和改善自动化系统的性能。开环控制简单但反应有限，而闭环控制具有更强的鲁棒性和适应性，能够有效应对环境变化和扰动。理解这两种控制方式对于设计和优化自动控制系统至关重要。