【分享帖】第七课时 控制技术 开环控制 vs. 闭环控制
Raymond_DJI
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2018-03-25
简单地回顾一下：在书中我们已经学习了什么是开环控制和闭环控制，也通过一些例子了解了开环控制和闭环控制在生活中各自的应用。
我们也已经知道了闭环和开环最主要的一个区别是闭环比开环控制系统多了一个反馈环节，也就是有适当的检测装置可以把系统的输出量返回到输入端。温故而知新，我们再通过一个表格比较一下开环控制和闭环控制。
| | 结构 | 有无 反馈 | 偏差调整 | 成本 | 适用场合 |
开环控制 | 系统结构简单，信息从输入到输出端，仅有一条路径 | 无 | 本身无法对被控量的偏差进行调整和补偿 | 较低 | 较为稳定、无干扰或干扰较小的场合 |
闭环控制 | 相对复杂，信息流经的路径有两条（前向通路和反馈通路）构成一个闭合的环路 | 有 | 产生控制作用来减少偏差 | 较高 | 需要高精度和高可靠性的场合 |
举两个军事中典型的开环和闭环控制：
大炮发射炮弹的过程为开环控制：开炮前士兵会瞄准控制，炮弹一旦出了膛后控制过程就已经结束，我们无法再对射出的炮弹的状态进行控制。
导弹控制为闭环控制：导弹发射出去以后，导弹控制系统参考实际飞行路线与期望飞行路线的偏差来不断地调整自己的飞行姿态和飞行路线以力争命中目标。
为了更加直观的理解一下开环和控制系统之间的区别，我们下面通过一个小游戏来理解这两者之间的区别。大家可以准备一张纸一支笔，或者直接打开电脑上的画图软件，现在我们需要通过两种方式画圆圈，第一种方式为闭着眼睛画，第二种方式为睁着眼睛画。画完以后大家可以比较一下所画出的两个圆，哪一个更“圆”一些。下面是我用画图软件画出的两个圆，可以发现右边的圆（睁眼画）要比左边的圆（闭眼画）要更“圆”一些。
闭眼画圆是一种开环控制，首先我们的大脑想要控制手去画一个完美的圆，但是由于我们闭着眼，缺失了反馈环节，不能对控制结果加以修正和调节，所以我们只能凭感觉将圆尽量画工整。最后的结果就是我画出了一个类似“三角形”的“圆”。
睁眼画圆是一种闭环控制，我们的眼睛可以把手的位置及画圆的效果及时反馈给大脑，使得大脑能够不断控制手去修正圆的弧度最终画出一个较为工整的圆。在此控制过程中有反馈环节可以把控制结果反馈给大脑，控制流向形成了闭合回路。
不知道大家有没有通过这些例子，对开环控制和闭环控制有了更清楚的认识了呢？
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