开环与闭环的比较
开环控制系统与闭环控制系统的区别及相关的实例
开环控制系统与闭环控制系统的区别及相关的实例开环控制系统：不将控制的结果反馈回来影响当前控制的系统举例：打开灯的开关——的这个活动没有影响； 闭环控制系统：可以将控制的结果反馈回来与希望值比较，的系统 举例：调节水龙头——有的流量大小与期望值进行比较，并不断的用手进行调节形成一个反馈闭环控制；骑自行车同理不断的修正行进的方向与速度形成闭环控制 自动控制系统：不需要有人干预就可按照期望规律或预定程序运行的控制系统 判断：骑自行车——人工闭环系统，导弹——自动闭环系统，人打开灯——人工开环系统，自动门、自动路灯——自动开环系统 开环控制系统方框图19例 开环控制系统的方框图： 1、水泵抽水控制系统 2、家用窗帘自动控制系统3、宾馆自动门控制系统 5、游泳池定时注水控制系统6、十字路口的红绿灯定时控制系统7、公园音乐喷泉自动控制系统8、自动升旗控制系统9、宾馆火灾自动报警系统 控制量控制量控制量控制量 控制量 控制量控制量 控制量 输入量 （定时时间） 控制量10、宾馆自动叫醒服务系统11、活动猴控制系统 12、公共汽车车门开关控制系统13、家用缝纫机缝纫速度控制系统14、普通电风扇控制系统15、普通全自动洗衣机控制系统16、手电筒控制装置 17、宾馆自动门加装压力传感器防意外事故自动控制系统 18、可调光台灯控制系统19、电吹风控制系统控制量 控制量（压缩空控制量控制量控制量 控制量 控制量控制量控制量闭环控制系统方框图12例闭环控制系统的方框图：1、投篮2、供水水箱的水位自动控制系统3、加热炉的温度自动控制系统4、抽水马桶的自动控制系统5、花房温度控制系统给定量被控量给定量被控量给定量被控量给定量被控量给定量给定量 被控量控制量6、夏天房间温度控制系统7、家用电饭锅保温控制系统8、家用电冰箱温度控制系统9、宾馆使用多台热水器串联电辅助加热自动控制系统10、粮库温、湿度自动控制系统11、自动电热水壶控制系统给定量被控量房内实被控量给定量 控制量被控量 冰箱实给定量 给定量被控量—80℃） 控制量被控量 粮库内给定量（设定控制量给定量控制量。
力学系统的开环控制与闭环控制比较
力学系统的开环控制与闭环控制比较在控制系统中，开环控制和闭环控制是两种常见的控制方式。
它们在力学系统中的应用广泛，但各自具有不同的特点和适用范围。
本文将对开环控制和闭环控制进行比较，探讨它们的优缺点以及适用场景。
开环控制是一种基本的控制方式，它通过输入控制信号直接作用于被控对象，而不考虑输出结果对控制信号的影响。
开环控制的特点是简单、直接，适用于一些简单的力学系统。
例如，当我们开车时，我们可以通过踩油门来控制车辆的速度。
在这种情况下，我们只需要根据需要调节油门的大小即可，不需要考虑车辆的实际速度。
然而，开环控制也存在一些问题。
首先，它对被控对象的变化不敏感。
在实际应用中，被控对象的参数可能会发生变化，例如温度、湿度等，这些变化会导致开环控制的输出结果与期望值产生偏差。
其次，开环控制无法纠正由外界干扰引起的误差。
例如，当我们在开车时遇到风的阻力时，开环控制无法自动调整油门的大小来保持车速恒定。
与开环控制相比，闭环控制可以更好地解决这些问题。
闭环控制通过不断地监测被控对象的输出结果，并与期望值进行比较，从而调整控制信号。
在前面提到的开车例子中，闭环控制可以通过车速传感器实时监测车辆的速度，并根据实际速度与期望速度的差异来调整油门的大小。
这样，无论外界条件如何变化，闭环控制都能够自动调整控制信号，使得输出结果更加稳定和准确。
闭环控制的优点不仅仅体现在对被控对象变化的敏感性上，还在于它能够纠正由外界干扰引起的误差。
闭环控制通过不断地监测输出结果与期望值的差异，并通过反馈机制来调整控制信号，从而减小误差。
这使得闭环控制在一些对精度要求较高的应用中得到广泛应用，例如航空航天、机器人等领域。
然而，闭环控制也存在一些问题。
首先，闭环控制的设计和调试相对较为复杂，需要对系统的动态特性进行深入分析和建模。
其次，闭环控制的实时性和稳定性对控制器的性能和参数选择有较高的要求。
如果控制器的响应速度过慢或者参数选择不当，闭环控制可能会引起系统的振荡或不稳定。
开环和闭环的简单举例
开环和闭环的简单举例
（1）开环
开环是许多系统结构中的一种常见形式，是指没有回路的结构。
一个常见的开环系统
是水温控制器，它通常可以分为三个部分：感温器、控制器和动力设备。
感温器会检测水
的温度，然后将温度信号发送给控制器，控制器会根据检测到的温度信号，来调节动力设备，使水的温度保持在正确的水平，而不存在回路。
另外，财务系统也是一种开环系统，
它没有明显的闭环结构，而是从发放资金过程中到支付和报告，后续过程不会影响前面过程，因此，财务系统也是一种开环系统。
（2）闭环
闭环是另一种常见的系统结构，也就是它的输出会反馈给它的输入，产生一个连续的
反馈回路，使输出变量维持在特定的水平，如果把闭环系统比作是一体，常犹指的目标就
是使系统安定，或者说是要保持一定的状态。
常见的一些闭环系统有温度控制、速度控制、湿度控制等等。
例如，酒店中空调自动温度控制系统就是一个闭环系统，感温器会检测房
间的温度，然后将温度信号发送给控制器，控制器会根据检测到的温度信号，来调节空调
的除湿调节，这个系统的输出会反馈回空调除湿调节，这就是闭环系统。
开环和闭环
开环和闭环
引言
介绍
开环
开环的英文名是open-loop。
开环相对于闭环而言，也叫开环控制系统。
意思就是不将控制的结果反馈回来影响当前控制的系统。
开环就相当于单向操作，我们给控制器一个值，控制器就按这个值操作控制。
也就是只控制输出，不计后果的控制。
这种系统比较简单，容易掌握使用，工作稳定，但精度和速度的提高受到限制，所以一般仅用于不考虑外界影响，或惯性小、精度要求不高的一些系统。
打个比方，开环相当于开水龙头，你拧到什么位置，水龙头就出多少大小的水，没有反馈信号。
闭环
开环与闭环的区别
工作原理不同
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。
因此，一般仅用于可以不考虑外界影响，或惯性小，或精度要求不高的一些场合。
闭环控制的优点是充分发挥了反馈的重要作用，排除了难以预料或不确定的因素，使校正行动更准确，更有力。
但它缺乏开环控制的那种预防性。
如在控制过程中造成不利的后果才采取纠正措施。
因此，一般广泛应用于对外界环境要求比较高、高精度场合。
结构组成不同
开环系统没有检测设备，组成简单，但选用的元器件要严格保证质量要求。
闭环系统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。
稳定性不同
开环控制系统的稳定性比较容易解决。
闭环系统中反馈回路的引入增加了系统的复杂性。
后续。
开环控制系统和闭环控制系统的区别与相关
举例：打开灯的开关一一按下开关后的一瞬间，控制活动已经结束，灯是否亮起
以对按开关的这个活动没有影响；
闭环控制系统:可以将控制的结果反馈回来与希望值比较，并根据它们的误差调 整控制作用的系统
举例：调节水龙头 一一首先在头脑中对水流有一个期望的流量，水龙头打开后由 眼睛观察现有的流量大小与期望值进行比较，并不断的用手进行调节形成一个反馈闭
■
（定时器）
■
（进水门阀）
■
（游泳池）
（游泳池的水位）
（电流）
输入量
控制器
■
执行器
4
被控对象
输出量
（设定亮、灭时序）
（电脑）
（时序控制装置）’
■
（红绿灯）
（灯亮、灭时序）
开环系统，自动门、自动路灯 一一自动开环系统
开环控制系统方框图
3、宾馆自动门控制系统
4、楼道自动声控灯装置控制量
（电流）
输入量
ih-
控制器
fa-
执行器
■
被控对象
输出量
（有无声音）
■
（声电传感
（触点延时开关）
■
（楼道灯）
（灯亮或灭）
（水流量）
输入量
■
控制器
ih-
执行器
■
被控对象
输出量
.
（设定注水的时间）
环控制；骑自行车 同理不断的修正行进的方向与速度形成闭环控制
开环闭环的区别 ：1、有无反馈；2、是否对当前控制起作用。开环控制一般是在
瞬间就完成的控制活动，闭环控制一定会持续一定的时间，可以借此判断。
手动控制系统：必须在人的直接干预下才能完成控制任务的系统 自动控制系统：不需要有人干预就可按照期望规律或预定程序运行的控制系统 判断：骑自行车 一一人工闭环系统，导弹一一自动闭环系统，人打开灯一一人工
开环控制和闭环控制的概念
开环控制和闭环控制的概念一、引言控制系统是指通过对被控对象施加某种干扰，使其在规定的时间内达到预定要求的系统。
控制系统主要分为开环控制和闭环控制两种。
二、开环控制1. 定义开环控制是指在不考虑被控对象反馈信号的情况下，根据输入信号直接输出干扰信号，从而使被控对象达到预期状态的一种控制方式。
2. 特点（1）简单易行：开环控制器结构简单，易于设计和实现。
（2）适用范围窄：由于不考虑被控对象反馈信号，因此只适用于对被控对象有足够了解且稳定性较高的场合。
（3）误差大：由于不考虑被控对象反馈信号，因此无法及时调整干扰信号，容易产生误差。
三、闭环控制1. 定义闭环控制是指通过对被控对象反馈信号进行测量和分析，并根据分析结果调整输出干扰信号，使其达到预期状态的一种控制方式。
2. 特点（1）精度高：由于能够及时调整干扰信号，因此能够减小误差，提高控制精度。
（2）适用范围广：由于能够根据被控对象反馈信号进行调整，因此适用范围较广。
（3）结构复杂：闭环控制器结构复杂，设计和实现难度较大。
四、开环控制与闭环控制的比较1. 总体比较开环控制器和闭环控制器都是常见的控制方式。
相对而言，开环控制器结构简单，易于设计和实现；而闭环控制器精度高、适用范围广，但结构复杂。
2. 误差比较由于开环控制器不考虑被控对象反馈信号，容易产生误差；而闭环控制器能够及时调整干扰信号，减小误差。
3. 适用范围比较由于开环控制器不考虑被控对象反馈信号，只适用于对被控对象有足够了解且稳定性较高的场合；而闭环控制器能够根据被控对象反馈信号进行调整，适用范围更广。
五、结论开环控制器和闭环控制器都有各自的优点和缺点，应根据具体情况选择合适的控制方式。
在实际应用中，一般采用闭环控制器，以提高控制精度和适用范围。
控制系统的闭环控制与开环控制比较
控制系统的闭环控制与开环控制比较控制系统是指通过对输入和输出进行监测、比较并校正的一种系统。
而控制系统可以分为闭环控制和开环控制两种形式。
闭环控制和开环控制是两种常见的控制系统方案，它们在工程实践中有着不同的应用和优势。
闭环控制是指通过对系统的反馈信息进行监测、比较并调整系统输出的一种控制方式。
在闭环控制系统中，系统会通过传感器获取系统的输出信息，并与设定值进行比较，然后根据比较结果对系统进行调整。
闭环控制系统可以实现对系统的精确控制和稳定性控制，因为它能够根据实际输出信息实时调整系统的工作状态。
闭环控制系统常见的应用包括温度控制、电机控制等。
相反，开环控制是指在控制系统中，输出信息并不会对系统的控制产生影响。
在开环控制系统中，控制器会根据预设的输入信号直接控制执行机构。
开环控制系统主要通过预先设置的参数和模型来进行系统控制，无法根据实际输出信息进行动态调整。
开环控制系统通常用于一些不需要很高精度和稳定性要求的情况，例如电灯的开关控制。
闭环控制和开环控制在应用上有一些明显的区别。
闭环控制系统比开环控制系统更加灵活和精确。
闭环控制系统可以根据实际输出信息及时调整控制器的参数，使得系统对外界干扰的抵抗能力更强。
而开环控制系统对外界变化和干扰的适应性较差，容易受到环境影响而产生误差。
然而，闭环控制系统较开环控制系统更为复杂和昂贵。
闭环控制系统需要搭建反馈回路，增加了系统的复杂性和成本。
在某些应用场景中，开环控制系统可以通过合理的预设参数和模型实现较为简单的控制需求。
综上所述，闭环控制和开环控制是控制系统中常见的两种控制方案。
闭环控制系统通过对系统的反馈信息进行监测和调整，可以实现精确的控制和稳定的工作状态，然而它也更为复杂和昂贵。
而开环控制系统通过预设的参数和模型进行控制，具有简单和经济的特点，但抵抗外界干扰能力较弱。
在实际应用中，需要根据具体情况选择闭环控制或开环控制，以满足系统的需求。
开环和闭环的区别
开环和闭环的区别开环和闭环是系统控制领域中两个重要的概念。
它们描述了系统控制中输入和输出之间的关系，以及系统控制中反馈的作用。
本文将详细介绍开环和闭环的区别，并讨论它们在不同领域中的应用。
1. 定义和基本原理：开环控制是指在控制系统中，输出信号不会反馈给输入的情况下进行的控制。
它通过人为设定或预测的控制信号来控制系统。
开环控制不考虑系统输出与期望输出之间的差距，也没有对系统的状态进行监测和调整。
闭环控制（也称为反馈控制）是一种控制系统，在该系统中，系统的输出信号被反馈给输入，以根据输出信号对输入信号进行调整。
闭环控制通过比较实际输出与期望输出之间的差距来进行调整，以使系统达到所需的输出。
2. 基本组成：在开环控制中，控制器接收输入信号并产生输出信号，该输出信号直接作为控制系统的输入。
开环系统中通常包括传感器、执行器和控制器。
但是，由于没有反馈机制，开环控制对系统的变化或干扰不具有鲁棒性。
在闭环控制中，与开环控制相比，控制系统多了一个反馈环路。
它从执行器读取实际输出信号，并将其与期望输出进行比较，然后生成误差信号。
误差信号被送回控制器，用于调整控制信号，以实现期望输出。
闭环系统通常由传感器、执行器、控制器和反馈环路组成。
3. 作用和优势：开环控制相对简单，并且在一些简单的应用中具有一定的效果。
它在需要准确预测输出或不需要考虑系统的变化和干扰时，可被广泛使用。
例如，在煤气灶中，旋钮的位置决定了火焰的大小，而没有对火焰大小进行实时调整的反馈。
闭环控制的优势在于它具有更高的稳定性和鲁棒性，并且能够适应系统的变化和干扰。
通过反馈机制，可以根据实际输出来调整输入信号，以确保系统达到期望输出。
闭环控制广泛应用于自动化控制、医疗设备、交通系统等领域。
4. 应用领域的区别：开环控制适用于那些输出对外界影响小、稳定性要求不高的系统。
例如，家用电器、播放器等简单设备常常采用开环控制。
开环控制的一个典型特征是没有反馈环路，因此无法对系统输出进行实时调整。
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驾驶汽车
手动驾驶汽车
“斯坦利”无人自动驾驶汽车
设定车的行驶方 向
设定车的行驶方 向
车的实际行驶方
大脑
手
方向盘 向
控制器
眼睛
手动驾驶
执行器
方向盘
车的实际行驶方 向
检测装 置
自动动驾驶
四、课后作业
指导手册第84页 —— 磁悬浮地球仪控制系统
开环与闭环控制系统的比较 第3课时
一、导入
小眼和闭眼的情况下， 在黑板上给正方形画内切圆。
【思考】
（1）睁眼和闭眼，哪种情况下画的圆较好？ （2）为什么会出现这种差别？ （3） 在画圆过程人对粉笔的控制可视为一个
控制系统，那么睁眼和闭眼，两种情况下画 圆各属于哪种控制系统？（开环/闭环）
二、开环与闭环控制系统的比较
1.从定义上看
开环控制系统： 控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响。
闭环控制系统： 系统的输出量返回到系统的输入端并对控制过程产生影 响的控制。
定义特征化:
开环控制系统： 1、是个单程的控制流向。 2、不能对控制结果加以修正、调节。 闭环控制系统： 1、有反馈； 2、会调整； 3、被控量会被控制在一定的值——结果稳定； 4、“结果”会影响“结果”； 5、给定量与被控量是可比较的同一种性质的量。
结论：
检测装置并非确定闭环控制的“关键词”。 关键看其检测到的信号是来自于输入端
还是输出端。
4、开环/闭环控制系统的比较
类别 性能特点
单位量 （输入与输出量）
反馈环节
抗干扰能力 控制精度 设计难度
开环控制系统
闭环控制系统
不同单位量
相同单位量
无反馈 较低 较低 较易
有反馈 较高 较高 较难
三、当堂训练
练习一: 小游戏 — “穿针引线”
“穿针引线”控制过程，针和线，再加上人，就组成 一个控制系统,请问该控制系统是 ＿＿（开环/闭环） 控制系统。
练习二: 老鹰捉小鸡
在山村野地，一群小鸡在寻找食物。一只饿鹰从远处飞来 ，发现了猎物，急速俯冲下来，吓得小鸡四处逃窜，于是 上演了一幕“追踪--逃逸”的活戏剧。在这个“追踪--逃 逸”系统中，对老鹰来说，目标是小鸡。在整个追踪过程 中，老鹰会不断地调整自己的动作，直到抓住目标。
）控制系统。
（2）体育课上练习投篮，投中换他人，此项投篮活动是
＿＿（开环/闭环）控制系统。
• 练习五: 十字路口的红路灯控制系统
（1）红路灯定时控制系统是 ＿＿（开环/闭环）控制系统。
（2）根据车流量而改变的红路灯控制系统 ＿＿（开环/闭环 ）控制系统。
四、拓展延伸
【 辨析】
开环控制系统都是人工控制系统， 闭环控制系统都是自动控制系统。
2. 框图的区别
• 开环控制系统方框图：
•控
输入量
控制器
执行器 制 被控对 量象
输出量
• 闭环控制系统方框图：
比较器
给定 +
控制器 执行器
控制量
干扰 被控对象
量-
检测装置
被控量
框图概念化：
描述性语言
命令发出者 命令执行者 命令的作用对象 反馈环节 期望值 控制目的 对控制对象所产生作用
概念
控制器 执行器 被控对象 反馈环节 给定量 被控量 控制量
（1）老鹰的控制系统是＿＿（开环/闭环）控制系统。 （2）该系统中，控制器是＿＿。 （3）执行器是，被控对象是＿＿。
练习三:台灯控制系统
(1)按钮式台灯控制系统是 ＿＿（开环/闭环）控制系统。
（2旋钮式可调光台灯控制系统是 ＿＿（开环/闭环）控制
系统。
• 练习四: 投篮活动
（1）篮球赛上，球员的一次投篮活动是 ＿＿（开环/闭环
3.关于检测装置 【探究】
有检测装置就是闭环控制系统？
P103.案例分析—自动门的控制系统
• 自动门控制系统的工作过程:
• 当人走进自动门时，红外线装置检测到人体红外 线信号，然后通过处理电路，启动电机的正转和 反转，实现开门和关门。
• [思考]
• 这个控制系统中也存在检测装置,案例分析为何定 其为开环控制系统?