自动控制系统及应用 作用,这种再控制作用应使偏差减小或消除,以使被控制量重新保持在预期值上 这种基于反馈基础上的“检测偏差用以纠正偏差”的控制原理称为反馈控制原理 我们还可举出许多的例子。尽管不同的系统实现自动控制的装置各不相同,但反馈控 制的原理却是相同的。反馈控制是实现自动控制的最基本的方法,并得到了广泛应用。它不 仅可以实现对物理量的恒值控制,而且还可以实现被控制量复现控制量的变化规律的随动控 122开环控制系统和闭环控制系统 控制系统按照是否设有反馈环节,可以分为两类:一类是开环控制系统,另一类是闭 环控制系统 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 时,这样的系统称为开环控制系统。图1.3为一开环速度控制系统。它根据控制信号的大小 和方向来控制负载转速的大小和方向。原理很简单,控制信号通过放大器放大,输出一电流 给伺服阀,伺服阀则供给一定流量的压力油给液压马达,带动负载以一定的转速运动。这个 系统对被控量(转速)不进行任何检测,因为没有反馈也就谈不上跟控制量进行比较,以产 生偏差来对系统进行再控制了。它仅是根据控制信号对转速加以控制的。因此,开环控制系 统的精度主要取决于系统的校正精度,取决于在工作过程中保持校正值以及组成系统的元件 特性和参数值的稳定程度 控制信号 电液伺服阀 (a)系统原理图 °[耍 (b)系统方块图 图13开环速度控制系统 一旦系统受到扰动作用,如图1.3所示的系统,当负载力矩增加时,由于阀的流量随负 载压力的增加而减小,以及液压系统内漏损增加等原因,就会造成液压马达转速的降低。因 为没有反馈比较,系统不具备纠偏的能力,因此,使开环系统的精度降低。对扰动造成的误 差无法自动补偿。但是开环系统一般结构简单,系统稳定性好。一般说来,当系统控制量的 变化规律能预先确知,并且对系统中可能出现的扰动可以做到有效抑制时,采用开环控制系 统有其优越性。当无法预计的扰动因素使被控制量产生的偏离超过允许限度时,开环控制系 统便无法胜任了,这时就应考虑采用闭环控制系统自动控制系统及应用 3 作用，这种再控制作用应使偏差减小或消除，以使被控制量重新保持在预期值上。 这种基于反馈基础上的“检测偏差用以纠正偏差”的控制原理称为反馈控制原理。 我们还可举出许多的例子。尽管不同的系统实现自动控制的装置各不相同，但反馈控 制的原理却是相同的。反馈控制是实现自动控制的最基本的方法，并得到了广泛应用。它不 仅可以实现对物理量的恒值控制，而且还可以实现被控制量复现控制量的变化规律的随动控 制。 1.2.2 开环控制系统和闭环控制系统 控制系统按照是否设有反馈环节，可以分为两类：一类是开环控制系统，另一类是闭 环控制系统。 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 时，这样的系统称为开环控制系统。图 1.3 为一开环速度控制系统。它根据控制信号的大小 和方向来控制负载转速的大小和方向。原理很简单，控制信号通过放大器放大，输出一电流 给伺服阀，伺服阀则供给一定流量的压力油给液压马达，带动负载以一定的转速运动。这个 系统对被控量（转速）不进行任何检测，因为没有反馈也就谈不上跟控制量进行比较，以产 生偏差来对系统进行再控制了。它仅是根据控制信号对转速加以控制的。因此，开环控制系 统的精度主要取决于系统的校正精度，取决于在工作过程中保持校正值以及组成系统的元件 特性和参数值的稳定程度。 一旦系统受到扰动作用，如图 1.3 所示的系统，当负载力矩增加时，由于阀的流量随负 载压力的增加而减小，以及液压系统内漏损增加等原因，就会造成液压马达转速的降低。因 为没有反馈比较，系统不具备纠偏的能力，因此，使开环系统的精度降低。对扰动造成的误 差无法自动补偿。但是开环系统一般结构简单，系统稳定性好。一般说来，当系统控制量的 变化规律能预先确知，并且对系统中可能出现的扰动可以做到有效抑制时，采用开环控制系 统有其优越性。当无法预计的扰动因素使被控制量产生的偏离超过允许限度时，开环控制系 统便无法胜任了，这时就应考虑采用闭环控制系统。 (b)系统方块图 (a)系统原理图 伺服阀 电液 图1.3 开环速度控制系统 控制信号 r 放大器 r 液压 马达 负载 液压马达 负载 电液伺服阀 放大器 控制信号 s 图 1.3 开环速度控制系统