开环系统

计算机分析与设计术语

开环系统亦称“无反馈系统”。“闭环系统（反馈系统）”的对称。系统的输入影响输出而不受输出影响的系统。因其内部没有形成闭合的反馈环，像是被断开的环，故称。由于输出不对输入施加影响，因此开环系统不能对输出偏差和扰动作出反应，只对设定值作出规定的响应。例如，钟表是一个开环系统，因为它本身不会观察自己准时与否，也不会自行调节。在社会经济系统中很少存在开环系统。而在系统动力学模型调试初期，设计者可以将反馈环取消，使系统成为开环系统，从而简化问题，易于调试。

概念

开环系统（open loop control），又称“开环控制系统”是指在一个控制系统中系统的输入信号不受输出信号影响的控制系统。也就是，不将控制的结果反馈回来影响当前控制的系统。

开环控制是指控制装置与被控对象之间只有顺向作用而没有反向联系的控制过程。因此，开环控制系统的输出量不对系统的控制作用发生影响。用于国民经济各部门的一些自动化装置，如自动售货机、自动洗衣机、产品自动生产线、自动车床等，一般都是开环控制系统。

由于开环控制的特点是控制装置只按照给定的输入信号对被控对象进行单向控制，而不对被控量进行测量并反向影响控制作用，这种开环控制系统不具有修正由于扰动而引起的使被控制量偏离希望值的能力。

在开环控制中，对于系统的每一个输入信号，必有一个固定的工作状态和一个系统输出量与之对应。由于开环控制的抗扰动能力差，因此使用有一次的局限性。

工作原理

若通过某种装置将能反映输出量的信号引回来去影响控制信号，则这种作用称为“反馈”作用。我们通常按照控制是否设有反馈环节来对其进行分类：设有反馈环节的，称为闭环控制系统；不设反馈环节的，称为开环控制系统。这里所说的“环”，是指由反馈环节构成的回路。

若系统的输出量不被引回来对系统的控制部分产生影响，则这样的系统称为开环控制系统。

预先设定的加工程序指令通过运算控制器（可为微机或单片机）去控制脉冲的产生和分配，发出相应的脉冲；再由这些脉冲驱动步进电动机，通过精密传动机构带动工作台进行加工。如果能保证不丢失脉冲，能有效地抑制干扰的影响，再采用精密传动机构。这样，整个加工系统虽然为开环系统，但仍能达到相当高的加工精度。

开环系统的优点是无反馈环节，一般结构简单、系统稳定性好、成本低。因此，在输出量和输入量之间的关系固定，且内部参数或外部负载等扰动因素不大，或这些扰动因素产生的误差可以预先确定并能进行补偿的情况下，应尽量采用开环控制系统。

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