开环控制(Open -loop control system)指调节系统不接受反馈的控制 ,只控制输出 ,不计后果的控制 。又称为无反馈控制系统 。在中由步进电动机和步进电动机驱动线路组成 。数控装置根据输入指令 ,经过运算发出脉冲指令给步进电动机驱动线路 ,从而驱动工作台移动一定距离 。这种伺服系统比较简单 ,工作稳定 ,容易掌握使用 ,但精度和速度的提高受到限制 。所以一般仅用于可以不考虑外界影响 ,或惯性小 ,或精度要求不高的一些经济型 。
闭环控制(closed-loop control system)则是由信号正向通路和反馈通路构成闭合回路的自动控制系统 ,又称反馈控制系统 。在数控中由伺服电动机、比较线路、伺服放大线路、速度检测器和安装在工作台上的位置检测器组成 。这种系统对工作台实际位移量进行自动检测并与指令值进行比较 ,用差值进行控制 。这种系统定位精度高 ,但系统复杂 ,调试和维修困难 ,价格较贵 ,主要用于高精度和大型数控 。
半闭环伺服系统的工作原理和闭环伺服系统相似 ,只是位置检测器不是安装在工作台上 ,而是安装在伺服电动机的轴上 。这种伺服系统所能达以的精度、速度和动太特性优于开环伺服系统 ,其复杂性和成本低于闭环伺系统 ,主要用于大多数中小型数控机床 。
举个例子
全自动洗衣机(闭环的) ,给洗衣机加水时 ,他里边有个红外传感器 ,扫描到水位高低 ,当水位合适时 ,洗衣机自动停止加水 。
若果是开环的洗衣机 ,那么水位的高低得要人来看 ,人觉得水位合适的时候就会动手关掉水龙头 。简单地说也就是当反馈是人来判断的话 ,那么这个系统就是开环的 ,如果反馈是机器自己来判断的 ,那么这个系统就是闭环的.
主要从三方面比较:
1、工作原理:开环控制系统不能检测误差 ,也不能校正误差 。控制精度和抑制干扰的性能都比较差 ,而且对系统参数的变动很敏感 。合闭环控制系统不管出于什么原因(外部扰动或系统内部变化) ,只要被控制量偏离规定值 ,就会产生相应的控制作用去消除偏差 。控制精度和抑制干扰的性能都比较差 ,而且对系统参数的变动很敏感 。因此 ,一般仅用于可以不考虑外界影响 ,或惯性小 ,或精度要求不高的一些场合 。
2、结构组成:开环系统没有检测设备 ,组成简单 ,但选用的元器件要严格保证质量要求 。闭环系统具有抑制干扰的能力 ,对元件特性变化不敏感 ,并能改善系统的响应特性 。
3、稳定性:开环控制系统的稳定性比较容易解决 。闭环系统中反馈回路的引入增加了系统的复杂性 。