开环和闭环是控制系统中常用的两种结构。简单地说，开环控制是指指令和输出之间没有反馈环路，控制器只能依靠预设的模型和参数来计算输出变量；而闭环控制则是通过测量输出变量并将其反馈到控制器中，控制器可以实时调整输出变量来达到控制目标。在实际的控制系统中，开环和闭环控制往往是相互结合的，通过改变控制结构和参数来实现最优控制。
控制系统的目的是调整输出变量来达到某种预期目标。开环控制通常是最基本的控制方式，它可以通过简单地调整系统的输入来实现最初的控制目标。然而，在实际应用中，受到干扰和不确定性的影响，整个系统的性能可能会发生变化，开环控制无法做到实时调整输出变量。因此，人们使用闭环控制来实现更准确的控制。通过不断地监测输出变量并将其反馈到控制器中，闭环控制可以实现更加精确、可靠的控制。
开环和闭环控制在工业控制、自动化控制、生物医学工程、天文学等各个领域都有广泛应用。例如，在机械制造业中，开环控制通常用于较为粗略的控制，如控制转速、位置等；而闭环控制则常用于控制机械件的精度和稳定性，如机器人、自动驾驶汽车等；在生物医学工程中，闭环反馈控制被广泛应用于生命支持系统、药物输送、电刺激治疗等领域；在天文学中，闭环控制通常用于望远镜导航、脉冲星搜索等领域。
开环控制的优点是系统结构简单，响应速度快，成本低；但它也有明显的缺点，如系统受到干扰时，输出结果会失真，无法保证控制精度；系统内部参数发生变化时，输出结果将发生偏差，需要重新进行校准。闭环控制的优点是能够实时对输出变量进行监测和反馈控制，保证了控制精度和实时性；但它也有一些缺点，如响应时间较长，稳态精度较差，系统结构复杂且成本较高。
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