控制和自動化系統中的開環和閉環調節

在控制和自動化系統的運行過程中，將控制值保持在規定的範圍內或根據給定的規律改變它，可以根據開環或閉環控制來完成。考慮一個系統（圖 1），該系統由串聯連接的：調節對象 OR、調節體 RO、調節器 P 和主 Z — 借助其向系統提供主要作用的設備。

在開環調節中（圖 1，a），從主控器到達調節器的參考動作 x (T) 不是此動作對對象的結果的函數，它是由操作員設置的。參考動作的某個值將對應於受控變量y(t)的某個當前值，這將取決於擾動動作F(t)。有關基本術語的解釋，請參見此處： 樓宇自動化系統的一般原則

開環系統本質上是一個傳輸鏈，其中來自主機的參考動作 x (t) 在控制器通過內部影響 Z1(t) 和 Z2 (T) 進行適當處理後傳輸到調節對象，但對調節器上的物體沒有反作用。

米。 1.開環(a)和閉環(b)調節方案：З——設定值，R——調節器，RO——調節體，OR——調節對象，x(T)調節作用為，Z1(t)和Z2 (T) — 內部調節影響，y (T) 控制值對 F (T) 有乾擾作用。

開環和閉環控制示例

在圖。圖 2a 顯示了轉速控制方案 永久引擎 E、當變阻器P的電機位置發生變化時，發電機OVG G勵磁線圈中的勵磁電流會發生變化，從而導致其e發生變化。 ETC。 pp. 因此提供給電機 D 的電壓。

安裝在與電機 D 相同的軸上的測速發電機 TG 產生 e。 d. s 與電機軸的轉速成正比。連接到測速發電機電刷的電壓表具有以轉數為單位校準的刻度，僅允許對發動機轉數進行視覺控制。

如果機器的特性是穩定的，那麼變阻器電機的每個位置都會對應電機速度的某個值。在這個系統中，調節器作用於對象，但沒有反向作用，即。系統以開環方式運行。

米。 2.開環（a）到閉環（b）直流電機調速示意圖：R——變阻器，OVG——發電機勵磁線圈，G——發電機，OVD——電機勵磁線圈，D——電機，TG——測速發電機，DP為驅動器變阻器滑塊的電機，U是放大器。

如果我們將系統輸出連接到控制器，使控制器始終接收兩個信號——來自主機的信號和來自對象輸出的信號，那麼我們將得到一個閉環系統。在這樣的系統中，不僅調節器對對像有影響，而且對像對調節器也有影響。

在圖 2 中，b 顯示了控制直流電機 D 速度的方案，其中系統的輸出通過測速發電機 TG、變阻器 P、放大器 Y 和 a 連接到系統的輸入變阻器 P 的滑動驅動器的電機 DP。

這裡有自動發動機轉速控制。速度的任何變化都會導致電機 DP 上出現一個信號，該信號會將變阻器滑塊 P 移動到與給定電機速度 D 對應的位置的一側或另一側。

如果旋轉速度由於某種原因降低，則變阻器 P 的滑塊將佔據發電機 OB 的勵磁線圈中的勵磁電流將增加的位置。這將導致發電機電壓增加，並相應地導致發動機 D 的轉速增加，發動機將處於其初始位置。

隨著電機D速度的增加，變阻器滑塊P將向相反方向移動，導致電機D的速度降低。

一個獨立的開環自動控制系統，在沒有操作員干預的情況下，如果進入系統的擾動變得不同，則不能改變其操作模式。封閉系統會自動對系統中發生的所有變化做出反應。

也可以看看： 自動化系統中的控制方法