闭环,英文为closed loop,是指在一个系统中,其输出被反馈回到该系统的输入端,进行比较和修正的过程。这种反馈机制能够使系统更加准确地达到要求的目标,而不会受到外界影响的干扰。闭环是现代控制工程中重要的概念,也被广泛应用于电子电路、生物医学、企业管理等领域。
闭环控制系统是指在进行调节过程中,将控制器的输出与过程变量的反馈信号相联系,调节控制器的输出,使得过程变量能够保持在设定值附近。这种反馈机制使得系统更加准确地达到要求的目标。
闭环控制系统由输入信号、输出信号、控制器和过程组成。其中输入信号指被测量和控制的量,输出信号是控制器的输出量,控制器则是根据反馈信号计算出控制信号,过程是待控制的系统。
闭环控制系统相对于开环控制系统,具有多个优点:
1. 稳定性更好。闭环控制可以对系统进行补偿调节,能够实时纠正误差,降低系统的稳态误差。
2. 适应性更强。闭环控制系统能够适应不同的工作状态,自动调节参数,提高系统的适应性。
3. 控制精度更高。闭环控制系统能够及时反馈误差信息,对误差进行修正和控制,使得控制精度更高。
4. 系统鲁棒性更好。闭环控制系统能够抵御外部干扰和环境变化,提高系统的鲁棒性。
闭环控制系统已经广泛应用于各个领域,下面是几个比较典型的应用场景。
1. 电子电路中的闭环控制系统可以用来调节电压、电流、频率等参数,控制电路的稳定性。
2. 生物医学中的闭环控制系统可以用来监测人体的生理参数,同时进行控制和调节,帮助恢复身体的正常状态。
3. 机械制造中的闭环控制系统可以用来调节机械运动的速度、角度和位置等参数,提高机械加工的精度和效率。
4. 企业管理中的闭环控制系统可以用来监测业务进展、控制成本、管理风险等,帮助企业决策。