闭环控制

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闭环控制(Closed-loop control)

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什么是闭环控制

  闭环控制是根据控制对象输出反馈来进行校正的控制方式,它是在测量出实际与计划发生偏差时,按定额或标准来进行纠正的。

  在控制论中,闭环通常指输出端通过“旁链”方式回馈到输入,所谓闭环控制。输出端回馈到输入端并参与对输出端再控制,这才是闭环控制的目的,这种目的是通过反馈来实现的。正反馈负反馈是闭环控制常见的两种基本形式。其中负反馈和正反馈从达于目的的角度讲具有相同的意义。从反馈实现的具体方式来看,正反馈和负反馈属于代数或者算术意义上的“加减”反馈方式,即输出量回馈到输入端后,与输入量进行加减的统一性整合后,作为新的控制输出,去进一步控制输出量。实际上,输出量对输入量的回馈远不止这些方式。这表现为:运算上,不止于加减运算,还包括更广域的数学运算;回馈方式上,输出量对输入量的回馈,也不一定采取与输入量进行综合运算形成统一的控制输出,输出量可以通过控制链直接施控于输入量等等。

  例如,课堂教学就是闭环控制,教师可以根据教学的情况来进行调整和改变。

闭环控制的原理

  当受控客体受干扰的影响,其实现状态与期望状态出现偏差时,控制主体将根据这种偏差发出新的指令,以纠正偏差,抵消干扰的作用。在闭环控制中,由于控制主体能根据反馈信息发现和纠正受控客体运行的偏差,所以有较强的抗干扰能力,能进行有效的控制,从而保证预定目标的实现。管理中所实行的控制大多是闭环控制,所用的控制原理主要是反馈原理。这种控制如下图所示:

  控制

  在上图中,如果我们把输入值用x表示,输出值用y表示,客体的功能用s表示,控制系统也即反馈系统的作用用R表示,偏差信息用△x表示,则有:

y=S(X+△X)=S(X+Ry)=SX+SRy
y=\frac{S}{1-SR}X

  式中CF称反馈因子或控制参数,它反映闭环控制系统的反馈功能或控制功能。管理中所运用的反馈原理主要是负反馈原理,其反馈回路的流程如下图所示:

  反馈回路

闭环控制的评价

  在闭环控制系统里,即使有干扰,也能通过自己的调节保持原来的状态。实施闭环控制的抗干扰能力来自于反馈作用。因为在组织形式上增设了一个反馈机构,能把造成偏离目标的原因以及一贯干扰的因素及时地反馈给控制者,使决策控制层作出正确的决策,随时修正目标。

  闭环控制的优点是充分发挥了反馈的重要作用,排除了难以预料或不确定的因素,使校正行动更准确,更有力。但它缺乏开环控制的那种预防性。如在控制过程中造成不利的后果才采取纠正措施

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评论(共4条)

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涛子 (Talk | 贡献) 在 2010年5月14日 14:30 发表

要是有实际运用的举例,就更好了

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218.106.178.* 在 2017年6月29日 17:21 发表

y=S(X+△X)=S(X+Ry)=SX+SRy

这个公式真的不懂。。。。。。。。。。。。。

回复评论
120.42.88.* 在 2017年6月30日 14:00 发表

218.106.178.* 在 2017年6月29日 17:21 发表

y=S(X+△X)=S(X+Ry)=SX+SRy

这个公式真的不懂。。。。。。。。。。。。。

额 有路过大神的帮忙解释下

回复评论
(Talk | 贡献) 在 2018年5月11日 17:29 发表
涛子:
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