结构推理 通过实际应用例子说明开环控制系统和闭环控制系统的原理、特点及适应范围。
【正确答案】(1)开环控制系统是指控制器与被控对象之间只有顺向控制而没有反馈联系的控制系统,即操纵变量通过被控对象去影响被控变量,但被控变量的变化并没有通过反馈作用去改变控制作用。从信号传递关系上看,并没有形成闭合回路,故称为开环控制系统。一般来说,开环控制结构简单、成本低廉、工作稳定。因此,当系统的输入信号及扰动作用能预先知道且要求精度不高时,可以采用开环控制。由于开环控制不能自动修正被控量的偏离,所以系统的元件参数变化以及外来的未知扰动对控制精度的影响较大,如全自动洗衣机、电风扇、电动搅拌机等。
   (2)闭环控制系统是指控制器与被控对象之间既有顺向控制又有反馈联系的控制系统。控制器的输出(控制)信号改变后,通过执行器会影响被控对象的被控变量,而被控变量改变后,又会通过反馈通道去改变控制器的输入信号,进而改变了控制器的输出信号。所以,从信号传递关系来看,形成一个闭合回路,故称为闭环控制系统。它具有自动修正被控量出现偏离的能力,可以修正元件参数变化以及外界扰动引起的误差,其控制精度较高。但是存在反馈,闭环控制也有其不足之处,如被控制量可能出现振荡,严重时会使系统无法工作。这是由于被控制量出现偏离之后,经过反馈使形成一个修正偏离的控制作用,这个控制作用和它所产生的修正偏离的效果之间,一般是有时间延迟的,使被控制量的偏离不能立即得到修整,从而有可能使被控制量处于振荡状态。因此,如果系统参数选择不当,不仅不能修正偏离,反而会使偏离越来越大,系统无法工作,如电冰箱、电热水器以及教材中的位置控制系统等。
【答案解析】