控制和自动化系统中的开环和闭环调节

在控制和自动化系统的运行过程中，将控制值保持在规定的范围内或根据给定的规律改变它，可以根据开环或闭环控制来完成。考虑一个系统（图 1），该系统由串联连接的：调节对象 OR、调节体 RO、调节器 P 和主 Z — 借助其向系统提供主要作用的设备。

在开环调节中（图 1，a），从主控器到达调节器的参考动作 x (T) 不是此动作对对象的结果的函数，它是由操作员设置的。参考动作的某个值将对应于受控变量y(t)的某个当前值，这将取决于扰动动作F(t)。有关基本术语的解释，请参见此处： 楼宇自动化系统的一般原则

开环系统本质上是一个传输链，其中来自主机的参考动作 x (t) 经过控制器通过内部影响 Z1(t) 和 Z2 (T) 进行适当处理后被传输到调节对象，但对调节器上的物体没有反作用。

米。 1. 开环（a）和闭环（b）调节方案： З—设定值，R—调节器，RO—调节体，OR—调节对象，x(T)调节作用为，Z1(t)和Z2 (T) — 内部调节影响，y (T) 控制值对 F (T) 有干扰作用。

开环和闭环控制示例

在图。图 2a 显示了转速控制方案 永久引擎 E、当变阻器P的电机位置发生变化时，发电机OVG G励磁线圈中的励磁电流会发生变化，从而导致其e发生变化。 ETC。 pp. 因此提供给电机 D 的电压。

安装在与电机 D 相同的轴上的测速发电机 TG 产生 e。 d. s 与电机轴的转速成正比。连接到测速发电机电刷的电压表具有以转数为单位校准的刻度，只能对发动机转数进行视觉控制。

如果机器的特性是稳定的，那么变阻器电机的每个位置都会对应电机速度的某个值。在这个系统中，调节器作用于对象，但没有反向作用，即。系统以开环方式运行。

米。 2.开环（a）到闭环（b）直流电机调速示意图：R——变阻器，OVG——发电机励磁线圈，G——发电机，OVD——电机励磁线圈，D——电机，TG——测速发电机，DP为驱动器变阻器滑块的电机，U是放大器。

如果我们将系统输出连接到控制器，使控制器始终接收两个信号——来自主机的信号和来自对象输出的信号，那么我们将得到一个闭环系统。在这样的系统中，不仅调节器对对象有影响，而且对象对调节器也有影响。

在图 2 中，b 显示了控制直流电机 D 速度的方案，其中系统的输出通过测速发电机 TG、变阻器 P、放大器 Y 和 a 连接到系统的输入变阻器 P 的滑动驱动器的电机 DP。

这里有自动发动机转速控制。速度的任何变化都会导致电机 DP 上出现一个信号，该信号会将变阻器滑块 P 移动到与给定电机速度 D 对应的位置的一侧或另一侧。

如果旋转速度由于某种原因降低，则变阻器 P 的滑块将占据发电机 OB 的励磁线圈中的励磁电流将增加的位置。这将导致发电机电压增加，并相应地导致发动机 D 的转速增加，发动机将处于其初始位置。

随着电机D速度的增加，变阻器滑片P将向相反的方向移动，导致电机D的速度降低。

一个独立的开环自动控制系统，在没有操作员干预的情况下，如果进入系统的扰动变得不同，则不能改变其操作模式。封闭系统会自动对系统中发生的所有变化做出反应。

也可以看看： 自动化系统中的控制方法