控制系统的基础介绍

1、控制系統的基礎介紹余季亘生機三甲 0914324摘要在控制系統中有許許多多的領域，涵蓋的內容很多，本文將針對控制系統中之open loop以及close loop作基礎的報告，介紹兩者的特性，包括兩者的圖示，而文中也舉了網路上的兩個實例，在分析中則是以表格的方式列舉出開路控制及閉路控制的優點及缺點。關鍵詞：開路控制、閉路控制、回授一、 前言為了在剛開始接觸自動控制這門學科的時候得以順利學習，所以作一份報告概述自動控制中的開迴路(open-loop control systems)及閉迴路(close-loop control systems)。二、 材料與方法開路控制系統又稱為非回授系統，通常

2、分為兩個部分：控制器(controller)及受控程序(controlled process)，如圖一所示。開放式迴路磁頭定位系統Open Loop-磁頭搜尋磁軌時的定位系統之一。使用的馬達為構造較不精密的步進馬達一般而言只適合40MB儲存容量以下的硬碟機，因此市面上的硬碟機已經不採用這種定位系統。閉路控制系統如圖二，圖中r為參考輸入，TL為負載力矩，為調整訊號，圖中可以看到有一個誤差感測器，他的目的是由結果校正輸入，所以又稱為回授系統。也因為此系統的目的是將系統輸出維持在某一設定值，故又稱為調節器系統(regulator system)。以下論文研究以閉迴路控制器設計為主，發展一結合”模糊比

3、例積分控制器”與”模糊比例微分控制器”之”模糊比例積分+比例微分控制器”，同時藉由電腦模擬與塑膠射出成型機之射出速度控制實驗結果驗證，其確實能有效改善系統響應。 圖一 開路控制系統之元件圖圖二 閉路惰速控制系統方塊圖三、 結果分析與討論下面的表一及表二將分別針對開路系統及閉路系統的優缺點作討論。表一 開路控制系統之優缺點優點缺點價格較閉迴路便宜會因外界之干擾而引起輸出偏離原先的期望值結構簡單，易於保養輸出結果不能自行檢測，亦不能自行修正不必考慮穩定性(stability)問題欲維持輸出之正確性，必須時常校準刻度若輸出不易測量時，會來得方便表二 閉路控制系統之優缺點優點缺點減低干擾對系統之影響，

4、精確度可提高價格較為昂貴改善系統之穩定性結構較為複雜，不易保養增加頻帶寬度必須考慮穩定性的問題改進系統之增益，暫態響應，頻率響應淡化非線性之不良性應四、 結論開路系統及閉路系統是自動控制中所初步認識的兩個機制，兩者各有優劣，兩者都有實際應用的例子，但現在較偏重於閉路系統，因為他具有較高的準確性，即使價格昂貴，但是自動控制中一個必要的因素，目前的科技已經遠遠超過從前，在準確性的要求上也就會隨之增加，所以開路控制的應用上也比較少，同樣是從網路上找資料，可是搜尋開路控制所得的資料相對少了一點，很多都是說傳統式的開路控制以不能符合需求，故研究採用閉路控制系統。參考文獻1. 張振添 主編. 民84. 自動控制. ISBN: 957-8894-23-6. 文京圖書. 條碼號101593索書號446.014 1153 832. BENJAMIN C. KUO著. 黃漢邦 譯. 民86. 自動控制系統. ISBN: 957-636-543-0. 東華書局. 條碼號