过程控制入门（2）| 闭环还是开环
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冯少辉
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#过程控制入门
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在闭环控制系统中，信息通过反馈回路从过程到传感器，
从
变送器到控制器到执行器，再回到过程。这种称为闭环控制。
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例如，配备巡航控制的汽车使用车速表来测量和保持汽车的速度。如果汽车行驶太
慢，控制器会指示加速器向发动机提供更多燃料。如果汽车行驶太快
，控
制器会松开油门。
汽车是过程，车速表是传感器，加速器是执行器。
汽车的速度是过程变量。其他常见的过程变量包括温度、压力、流量和液位等。这些都是可以不断变化的量，可以随时测量。用于操纵此类条件的常见执行器包括加热元件、阀门和风门等。
开环控制器
本身不使用反馈。当有此命令时，他们应用单一的控制作用，并假设将达到预期的结果。开环控制器仍然可以测量其命令的结果：电机真的启动了吗？泵真的关闭了吗？通常，这些操作是出于安全考虑，而不是作为控制序列的一部分。
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自动洗衣机的洗衣程序是典型的开环控制。
开环和闭环控制系统之间的显着区别之一是，
在开环系统中，所需的输出不依赖于控制
动作。
而在闭环系统中，所需的输出取决于系统的控制动作。
即使是闭环反馈控制器有时也必须在开环模式下工作。传感器可能无法生成反馈信号，或者操作员可能会接管反馈操作以手动操作控制器的输出。
当反馈控制器被证明
无法维持稳定
的闭环控制时，
通常需要操作员干预。
在许多应用中，经验丰富的操作员可以比反馈控制器更快地进行手动校正。利用他们对过程过去行为的了解，操作员可以操作过程输入，以便以后实现所需的输出值。
另一方面，反馈控制器必须等到其最新作用的效果可以测量，然后才能决定下一个适当的控制操作。具有长时间常数或过长的纯滞后时间的可预测过程特别适用于开环手动控制。
开环控制的主要缺点是精度损失。
没有反馈，就不能保
证应用于过程的控制工作实际上会产生预期的效果。
如果需要速度和精度，可以使用前馈策略同时应用开环和闭环控制。
前馈控制器使用过程的数学模型使其初始控制移动，就像经验丰富的操作员一样。
然后，它测量其开环工作的结果，并根据需要进行额外的校正，就像传统的反馈控制器一样。
针对开环和闭环，结合个人理解举个栗子（文中的除外）？
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冯少辉
博士(后)，高级工程师，实战派过程控制专家，Lambda整定方法推广人，中国化工学会能源化工智能制造专委会委员，《化工自动化及仪表》编委、华东理工大学硕士企业导师！
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