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閉環(huán)控制

1 閉環(huán)控制

閉環(huán)控制是控制論的一個(gè)基本概念。指作為被控的輸出以一定方式返回到作為控制的輸入端,并對輸入端施加控制影響的一種控制關(guān)系。在控制論中,閉環(huán)通常指輸出端通過“旁鏈”方式回饋到輸入,所謂閉環(huán)控制。輸出端回饋到輸入端并參與對輸出端再控制,這才是閉環(huán)控制的目的,這種目的是通過反饋來實(shí)現(xiàn)的。

什么是閉環(huán)控制  

閉環(huán)控制是根據(jù)控制對象輸出反饋來進(jìn)行校正的控制方式,它是在測量出實(shí)際與計(jì)劃發(fā)生偏差時(shí),按定額或標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行糾正的。閉環(huán)控制,從輸出量變化取出控制信號作為比較量反饋給輸入端控制輸入量,一般這個(gè)取出量和輸入量相位相反,所以叫負(fù)反饋控制,自動(dòng)控制通常是閉環(huán)控制。比如家用空調(diào)溫度的控制   

在控制論中,閉環(huán)通常指輸出端通過“旁鏈”方式回饋到輸入,所謂閉環(huán)控制。輸出端回饋到輸入端并參與對輸出端再控制,這才是閉環(huán)控制的目的,這種目的是通過反饋來實(shí)現(xiàn)的。正反饋和負(fù)反饋是閉環(huán)控制常見的兩種基本形式。其中負(fù)反饋和正反饋從達(dá)于目的的角度講具有相同的意義。從反饋實(shí)現(xiàn)的具體方式來看,正反饋和負(fù)反饋屬于代數(shù)或者算術(shù)意義上的“加減”反饋方式,即輸出量回饋到輸入端后,與輸入量進(jìn)行加減的統(tǒng)一性整合后,作為新的控制輸出,去進(jìn)一步控制輸出量。實(shí)際上,輸出量對輸入量的回饋遠(yuǎn)不止這些方式。這表現(xiàn)為:運(yùn)算上,不止于加減運(yùn)算,還包括更廣域的數(shù)學(xué)運(yùn)算;回饋方式上,輸出量對輸入量的回饋,也不一定采取與輸入量進(jìn)行綜合運(yùn)算形成統(tǒng)一的控制輸出,輸出量可以通過控制鏈直接施控于輸入量等等。

閉環(huán)的應(yīng)用  

比如上面舉的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒控制:   

發(fā)動(dòng)機(jī)電噴系統(tǒng)的閉環(huán)控制是一個(gè)實(shí)時(shí)的氧傳感器、計(jì)算機(jī)和燃油量控制裝置三者之間閉合的三角關(guān)系。氧傳感器“告訴” 計(jì)算機(jī)混合氣的空燃比情況,計(jì)算機(jī)發(fā)出命令給燃油量控制裝置,向理論值的方向調(diào)整空燃比(14.7:1)。這一調(diào)整經(jīng)常會(huì)超過一點(diǎn)理論值,氧傳感器察覺出來,并報(bào)告計(jì)算機(jī),計(jì)算機(jī)再發(fā)出命令調(diào)回到14.7:1。因?yàn)槊恳粋€(gè)調(diào)整的循環(huán)都很快,所以空燃比不會(huì)偏離14.7:1,一旦運(yùn)行,這種閉環(huán)調(diào)整就連續(xù)不斷。采用閉環(huán)控制的電噴發(fā)動(dòng)機(jī),由于能使發(fā)動(dòng)機(jī)始終在較理想的工況下運(yùn)行(空燃比偏離理論值不會(huì)太多),從而能保證汽車不僅具有較好的動(dòng)力性能,還能省油。

發(fā)動(dòng)機(jī)電噴系統(tǒng)的閉環(huán)控制是一個(gè)實(shí)時(shí)的氧傳感器、計(jì)算機(jī)和燃油量控制裝置三者之間閉合的三角關(guān)系。氧傳感器“告訴”計(jì)算機(jī)混合氣的空燃比情況,計(jì)算機(jī)發(fā)出命令給燃油量控制裝置,向理論值的方向 調(diào)整空燃比(14.7:1)。這一調(diào)整經(jīng)常會(huì)超過一點(diǎn)理論值,氧傳感器察覺出來,并報(bào)告計(jì)算機(jī),計(jì)算機(jī)再發(fā)出命令調(diào)回到14.7:1。因?yàn)槊恳粋€(gè)調(diào)整的循環(huán)都很快,所以空燃比不會(huì)偏離14.7:1,一旦運(yùn)行,這種閉環(huán)調(diào)整就連續(xù)不斷。采用閉環(huán)控制的電噴發(fā)動(dòng)機(jī),由于能使發(fā)動(dòng)機(jī)始終在較理想的工況下運(yùn)行(空燃比偏離理論值不會(huì)太多),從而能保證汽車不僅具有較好的動(dòng)力性能,還能省油。

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