自动控制原理矫正系统

Question

自动控制原理校正系统开环与闭环之间的关系分不清，为什么可以用开环代替闭环来分析系统

Answer 1

以下回复参考：皆我百晓生、券券喵儿等免费微信小程序作答:

从你的问题来看，你对自动控制原理中的开环和闭环系统存在困惑，特别是在什么情况下可以用开环系统代替闭环系统进行分析。下面是对你问题的回答：

1. 开环与闭环系统的基本区别：

   • 开环系统：系统的输出不会受到其输出影响，也就是说，系统的控制不会基于其自身的性能进行调整。例如，定时器或简单的调节器都是开环系统的例子。
   • 闭环系统：系统的输出与其输入有关联，系统的控制会基于其自身的性能进行调整。在自动控制系统中，这是非常常见的，例如许多现代机器人和车辆控制系统都是闭环的。

2. 为什么可以用开环代替闭环分析：

   • 在某些情况下，如果系统的反馈环节对系统的影响较小，或者可以忽略不计，那么可以用开环系统来近似分析闭环系统。这样可以简化分析过程，降低复杂性。但这并不意味着开环分析可以完全替代闭环分析，因为在实际应用中，反馈是非常重要的。
   • 另外，对于线性控制系统，如果系统是线性的，且满足一定的条件（如最小相位系统），开环分析和闭环分析的结果会比较接近。但一旦系统非线性或者包含非最小相位元素，开环分析和闭环分析的差异就会变大。

3. 关于你提供的图1和图2中的具体问题：

   • 这些看起来像是传递函数的具体例子。对于特定的系统设计和性能要求，需要具体分析这些传递函数以及它们如何影响系统的行为。在某些情况下，如果反馈的影响较小或者可以忽略，那么可以使用开环分析。但在大多数情况下，为了得到准确的结果，应该进行闭环分析。
   • 关于噪声削减和频率响应的问题，这涉及到系统的性能规格和具体要求。如何改变增益（A(w)）以达到特定的噪声削减效果，需要具体分析系统的开环和闭环响应，并进行相应的设计和调整。

总的来说，虽然在一些特定情况下可以用开环系统来近似分析闭环系统，但在设计和分析实际的控制系统时，考虑到反馈的重要性，通常应该进行闭环分析。希望这些解释能帮助你理解开环和闭环系统的区别以及何时使用哪种分析方法。