機器人系統中的開閉環控制

    什么是機器人系統中的開閉環控制？在生產和科學的發展過程中，自動控制起著重要的作用。目前，自動控制普遍地應用于現代的工業、農業、國防和科學技術領域中?？梢赃@樣說，一個國家在自動控制方面水平的高低是衡量它的生產技術和科學技術水平先進與否的一項重要標志。自動控制涉及的范圍很廣，除了在宇宙飛船、導彈制導、飛機駕駛系統等領域中，自動控制系統具有特別重要的作用之外，它在電力、機械、冶金、化工以及對人體有害的部門，如原子能反應堆等領域，自動控制也占據著十分重要的地位。

    所謂自動控制就是在無人直接參加的情況下，利用控制裝置使被控制對象和過程自動地按預定規律變化的控制過程。所謂自動控制系統是由控制裝置和被控制對象所組成，它們以某種相互依賴的方式結合成為一個有機整體，并對被控制對象進行自動控制，顯然，這些控制裝置至少完成人所起的某種作用：測量、比較和執行?？刂葡到y按控制裝置與被控對象之間的作用形式來分，可分成開環控制系統、閉環控制系統、復合控制系統。

    開環控制：開環控制是指控制裝置與被控制對象之間只有正向作用而沒有反向聯系的控制過程，在開環系統中，不需要對輸出量進行測量。開環控制的特點：（1）輸出不影響輸入，對輸出不需要測量，通常較容易實現。（2）組成系統的元、部件精度高，系統的精度才能高。（3）系統的穩定性不是主要問題。開環系統存在的問題：（1）要求元、部件的精度要高。（2）當存在變化規律無法預測的干擾時，不容易實現。

    閉環控制：閉環控制是指控制裝置與被控制對象之間既有正向作用，又有反向聯系的控制過程。在閉環系統中，需對輸出量進行測量。典型的閉環系統，如小功率隨動系統，雷達自動控制系統等。顯然，閉環系統是反饋系統，反饋按反饋極性的不同分成兩種形式：如通過反饋是使系統偏差增大，即為正反饋；反之，稱為負反饋。我們所講述的反饋系統，如果無特殊說明，一般都是指負反饋。閉環控制的特點：（1）輸出影響輸入，所以能削弱或控制干擾。（2）低精度元件可組成高精度系統。（3）因為可能發生超調、振蕩，所以穩定性問題很重要。

    一般說來，當系統控制的規律能預先確定，并對系統可能出現的干擾可以做到有效控制時，宜采用開環系統。因為開環控制系統結構簡單，易于維護，成本低，試用期短，特別當被控制量很難進行測量時更是如此。只有在系統的控制量和擾動量均無法事先預知的情況下，閉環系統才有其明顯的優越性。值得重視的是，控制系統的干擾往往是未知的，加之其它原因，所以常見的大多數系統是閉環系統。

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