试述开环控制系统的主要优缺点
习 题
1-1 试述开环控制系统的主要优缺点。
答：优点：开环控制系统无反馈回路，结构简单，成本较低。
缺点：控制精度低，容易受到外界干扰，输出一旦出现误差无法补偿。 1-2 日常生活中有许多闭环和开环控制系统，试举几个具体例子，并说明它们的工作
原理。
答：开环控制系统：例如洗衣机，它按洗衣、清水、去水、干衣的顺序进行
工作，无须对输出信号即衣服的清洁程度进行测量；又如简易数控机床的进给控制，输人指令，通过控制装置和驱动装置推动工作台运动到指定位置，而位置信号不再反馈。这些都是典型的开环系统。
闭环控制系统： 以数控机床工作台的驱动系统为例。一种简单的控制方案
是根据控制装置发出的一定频率和数量的指令脉冲驱动步进电机，以控制工作台或刀架的移动量，而对工作台或刀架的实际移动量不作检测。这种控制方式简单，但问题是从驱动电路到工作台这整个“传递链”中的任一环的误差均会影响工作台的移动精度或定位精度。为了提高控制精度，采用反馈控制，以检测装置随时测定工作台的实际位置（即其输出信息）；然后反馈送回输人端，与控制指令比较，再根据工作台实际位置与目的位置之间的误差，决定控制动作，达到消除误差的目的，检测装置即为反馈环节。
1-3 画出室内空调系统的方块图。注意，恒温器是该系统中的控制器。试说明在该系
统中可能存在哪些扰动量。
解：
1-4 图(题1-4(a))是液位控制系统的原理图，自动控制器通过比较实际液位高度与希
望液位高度，并通过调整气动阀门的开度，对误差进行修正，从而保持液位高度不变。图(题1-4(b）)是控制系统的方块图。试画出相应的人工操纵的液位控制系统方块图。
（a）
（b）
图(题1-4) (a) 液位控制系统（b）方块图
解：
1-5 某仓库大门自动控制系统的原理如图(题1-5)所示，试说明自动控制大门开启和关
闭的工作原理，并画出系统方框图。
解： 图(题1-5)
如果希望开门，则将门当前状态对应的电压取出，与开门状态参考电位比较（相减），然后送放大器，驱动伺服电机，带动绞盘使门打开，直到门的状态所对应的电压与开门状态参考电位相等时，放大器比较（相减）的结果为零，执行元件不工作，门保持打开状态不再变化。
如果希望关门，则将门当前状态对应的电压取出，与关门状态参考电位比较（相减），然后送放大器，驱动伺服电机，带动绞盘使门关闭，直到门的状态所对应的电压与关门状态参考电位相等时，放大器比较（相减）的结果为零，执行元件不工作，门保持关闭状态不再变化。