閉環反饋控制是基於反饋原理建立的自動控制。通過比較系統行為（輸出）與期望行為之間的偏差，並消除偏差以獲得預期的系統性能。在閉環反饋控制中，既存在由輸入到輸出的信號前向通路，也包含從輸出端到輸入端的信號反饋通路，兩者組成一個閉合的迴路。閉環反饋控制由控制器、受控對象和反饋通路組成
基本介紹
- 中文名：閉環反饋控制
- 外文名：Closed-loop feedback control
- 分類：計算機 自動化
- 原理：反饋原理
- 分類：正反饋 負反饋
- 對比：開環控制
- 組成：控制器、受控對象和反饋通路
簡介,分類,原理,組成,優缺點,對比,概念,特點,用途,
簡介
閉環反饋控制是基於反饋原理建立的自動控制。所謂反饋原理，就是根據系統輸出變化的信息來進行控制，即通過比較系統行為（輸出）與期望行為之間的偏差，並消除偏差以獲得預期的系統性能。在閉環反饋控制中，既存在由輸入到輸出的信號前向通路，也包含從輸出端到輸入端的信號反饋通路，兩者組成一個閉合的迴路。閉環反饋控制是自動控制的主要形式。在工程上常把在運行中使輸出量和期望值保持一致的閉環反饋控制系統稱為自動調節系統，而把用來精確地跟隨或復現某種過程的反饋控制系統稱為伺服系統或隨動系統。
分類
負反饋（negative feedback）：凡反饋信息的作用與控制信息的作用方向相反，對控制部分的活動起制約或糾正作用的，稱為負反饋。意義是維持穩態，缺點是滯後、波動。
正反饋（positive feedback ）：凡反饋信息的作用與控制信息的作用方向相同，對控制部分的活動起增強作用的，稱為正反饋。意義：加速生理過程，使機體活動發揮最大效應。
閉環反饋控制把取出的輸出量回送到輸入端，並與指令信號比較產生偏差的過程。指令信號與被控量相減為負反饋，相加則為正反饋。不做特別說明，一般指負反饋。閉環反饋控制就是採用負反饋並利用偏差進行控制的過程，是自動控制系統中最基本的控制方式。
原理
當受控客體受干擾的影響，其實現狀態與期望狀態出現偏差時，控制主體將根據這種偏差發出新的指令，以糾正偏差，抵消干擾的作用。在閉環反饋控制中，由於控制主體能根據反饋信息發現和糾正受控客體運行的偏差，所以有較強的抗干擾能力，能進行有效的控制，從而保證預定目標的實現。管理中所實行的控制大多是閉環控制，所用的控制原理主要是反饋原理。這種控制如果我們把輸入值用x表示，輸出值用y表示，客體的功能用s表示，控制系統也即反饋系統的作用用R表示，偏差信息用△x表示，
則有：y=S(X+△X)=S(X+Ry)=SX+SRy
式中R稱反饋因子或控制參數，它反映閉環控制系統的反饋功能或控制功能。
組成
閉環反饋控制系統由控制器、受控對象和反饋通路組成，比較環節是指將輸入與輸出相減，給出偏差信號。這一環節在具體系統中可能與控制器一起統稱為調節器。以爐溫控制為例，受控對象為爐子；輸出變數為實際的爐子溫度;輸入變數為給定常值溫度,一般用電壓表示。爐溫用熱電偶測量，代表爐溫的熱電動勢與給定電壓相比較，兩者的差值電壓經過功率放大後用來驅動相應的執行機構進行控制。
優缺點
採用閉環反饋控制，可以有效地抑制被反饋通道(由輸出到輸入)所包圍的前向通道(由輸入到輸出)中各種干擾對系統輸入量的影響，改善了系統的靜態準確度。同時，因負反饋的存在,對應於一定輸出量的輸入量必然加大，使控制器受到強激信號作用，可加快被控對象的輸出量對輸入量的跟蹤速度, 獲得快速回響的效果, 改善了系統的動態特性。缺點是如果控制器的強激信號作用與被控對象慣性之間匹配不當，負反饋控制系統內可能產生振盪，甚至不能穩定工作；使用的元件多，線路複雜，系統的分析和設計都比較麻煩；比較被動。
對比
概念
控制過程中，沒有反饋環節，不能對控制結果加以修正、調節，是個單程的控制流向。這種控制，稱為開環控制。閉環控制有反饋環節，通過反饋系統是系統的精確度提高。
開環控制沒有反饋環節，系統的穩定性不高,回響時間相對來說很長，精確度不高，試用於對系統穩定性精確度要求不高的簡單的系統。
閉環反饋控制有反饋環節，通過反饋系統是系統的精確度提高，回響時間縮短，適合於對系統的回響時間、穩定性要求高的系統。
特點
開環控制系統的特點是：按時序控制的系統 ，控制過程始終是隨時間的前進而前進的，沒有回頭。比如說，我們設定了一個洗衣模式，實際上就是輸入了一個確定的洗衣機的運行程式。洗衣機啟動後，就按設定的時序進行運轉，如注水—洗滌—放水—脫水—注水—漂洗—放水—脫水—發出完成信號—自動關機。
閉環反饋控制系統的特點是實時的、連續的，反饋環節必須對控制作用產生影響 。比如空調房間溫度的控制，只要房間實際溫度和設定的溫度有誤差，它就要實施控制，直到實際溫度和設定的溫度相等，控制過程就結束。
用途
開環系統是指沒有反饋的系統，只是根據給定值來調節，但是是否能達到給定值，能否穩定不得而知，適合一些成熟的要求不高的工程項目。
閉環系統簡單地說就是能有一個或多個反饋，無論正反饋負反饋都可以，作用就是能讓系統穩定在給定值或偏差很小，適合絕大多數的自動控制系統，也是我們必須要掌握的。
