开环与闭环控制体系有何差异？

在众多控制体系之中，开环与闭环控制体系因其职业原理和性能特点而存在显著差异，下面内容是这两种控制体系的主要区别：

开环控制体系，又称前馈控制，是一种基于预设模型和外部输入信号进行操作的控制体系，它不包含反馈环节，意味着控制经过不依赖于实时监测和调整，这种体系在控制对象变化相对固定且可预测的情况下尤为适用，例如家用电器和写字机器人等。

开环控制体系的定义可以概括为：在输出端和输入端之间缺乏反馈回路的体系，其输出不会对控制效果产生影响，一个典型的例子是传统的数控机床进给体系，它通过指令直接驱动步进电机，从而实现职业台的位移输出。

在选择开环或闭环控制体系时，需根据具体应用的需求来决定，对于对精确度和稳定性要求较高的场合，闭环控制体系是更优的选择，相对而言，在简单场景下，开环控制体系因其经济性和实用性而更受欢迎。

下面内容是开环与闭环控制体系在多少关键方面的对比：

• 原理差异：
  • 开环体系：通过预设模型和输入信号直接控制对象，不进行实时监测。
  • 闭环体系：通过实时监测体系输出，与期望值比较产生偏差信号，再进行调节控制。
• 位置检测差异：
  • 开环体系：不依赖体系输出的反馈信息生成控制信号。
  • 闭环体系：通过监测最终执行环节的位置，利用反馈信息调整控制信号，消除误差。
• 稳定性差异：
  • 开环体系：稳定性相对容易保证，体系复杂性较低。
  • 闭环体系：由于反馈回路的存在，体系复杂性增加，但可以通过设计控制器确保稳定性。
• 信息反馈方式：
  • 开环体系：无反馈环节，输出信号不直接影响输入。
  • 闭环体系：通过传感器将输出信号反馈给控制器，实现调节和修正。

闭环控制体系通过引入反馈机制，进步了控制的精确度和稳定性，适用于复杂多变的环境，而开环控制体系则因其结构简单、成本较低，适用于对体系性能要求不高的场合。