图5-63等M圆在M圆中，当M变为无穷大时，圆缩小为点。例如，当系统放大系数K=K1时，闭环系统将有谐振峰值Mp=M1，谐振角频率为ωp1。......
2023-06-28
开环与闭环系统：反馈和稳定性的区别
【摘要】：与之对应，闭环的英文名词：Closed-Loop。通过上面的例子可以看出，开环系统与闭环系统的核心区别在于是否进行输出信息或状态信息的反馈，即例子中的个人位置信息反馈。相反的，闭环系统增加了反馈环节，虽然导致系统成本上升，并会降低响应速度，但能使整个系统更加“稳定”，因此绝大多数系统都是采用闭环结构，开换系统只针对少数情况。
开环的英文名词非常形象：Open-Loop。与之对应，闭环的英文名词：Closed-Loop。它们描绘了自动控制最基本的结构。
如何理解闭环系统呢？从字面上来看是一个封闭的“环”，这个环是关于什么的呢？举个例子，当大家使用电子地图进行路径导航时，首先打开自己的地图软件，我们会在电子地图中发现自己的位置，当我们输入目标地的位置信息后就会在电子地图上出现对应的标注，表明目标地的位置。当我们点击导航按钮之后，按照电子地图的提示路线行进，会看到我们在地图上的位置点在不断发生变化，电子地图会根据目标位置与我们当下的位置不断跟进，帮助我们最终到达目的地。
在上面的例子中，整个导航系统构成了一个闭环系统，实现闭环的信息是“位置信息”。通过这个闭环，不断对比我们当下的位置与期望位置，最终实现有效的路径导航。那么开环又是怎样的呢？请大家再来看一个导航的例子，当我们获取自己的位置信息以及目标地位置信息之后，心里想：实时导航太浪费流量了，不如我直接记住怎么走。当我们知道了目的地“参考”位置后，可以撇开检查自己位置的环节，只要在脑海中记住目标位置，并了解该怎么走就可以了。在这个导航方案中，虽然我们也在不断变换位置，但并没有位置信息的闭环，也就无法拿出数据和“参考”进行比较，但凭着记忆和预先计划的执行方案最终实现了位置导航的要求，这就是开换系统。
通过上面的例子可以看出，开环系统与闭环系统的核心区别在于是否进行输出信息或状态信息的反馈，即例子中的个人位置信息反馈。当我们选择记住导航位置直接前往时，节省了流量资源，也不用每时每刻打开APP进行查询，可一旦走错了路就会花费更多时间。同样的，开环系统往往有着更低的成本和更快的调节速度，然而一旦系统控制产生误差就会遇到很大的麻烦。相反的，闭环系统增加了反馈环节，虽然导致系统成本上升，并会降低响应速度，但能使整个系统更加“稳定”，因此绝大多数系统都是采用闭环结构，开换系统只针对少数情况。
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