什么是反饋控制（反饋控制系統(tǒng)的基本組成詳解）

發(fā)布時間：2025-08-17 | 來源：互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)載和整理

接上文：反饋控制的原理介紹

反饋控制系統(tǒng)由各種結(jié)構(gòu)不同的元部件組成。從完成“自動控制”這一功能來看，一個控制系統(tǒng)系統(tǒng)必然包括控制器和被控對象兩大部分。

被控對象就是我們所要施加控制力的對象，這里主要介紹控制器的組成。根據(jù)元部件的功能劃分，控制器主要由以下幾部分構(gòu)成：

• 測量元件：即傳感器，用于檢測被控制的物理量。如力矩、轉(zhuǎn)速、位移、角度、溫度等。

• 給定元件：用于給出與期望被控量相對應的系統(tǒng)輸入量。如期望力矩、期望轉(zhuǎn)速、期望位移、期望角度、期望溫度等。

• 比較元件：將測量元件測得的實際值與 給定元件給出的期望值進行比較，求出它們的偏差。

• 放大元件：將比較元件給出的偏差信號進行放大，用來推動執(zhí)行元件去控制被控對象。

• 執(zhí)行元件：作用于被控對象，使被控量發(fā)生變化。如電機、液壓馬達等。

• 校正元件：也稱為補償元件，通常用串聯(lián)或反饋的方式連接在系統(tǒng)中，以改善系統(tǒng)的性能。

一個典型的反饋控制系統(tǒng)的基本組成如下圖所示。

一個典型的反饋控制系統(tǒng)的基本組成

一般加到反饋控制系統(tǒng)的上的外作用有兩種類型：一種是有效輸入，另一種是擾動。

有效輸入決定了系統(tǒng)被控量的變化規(guī)律，而擾動則是系統(tǒng)不希望有的外作用，因為它破壞了有效輸入對系統(tǒng)的控制。

在實際的控制系統(tǒng)中，擾動總是不可避免的，而且它可以作用于系統(tǒng)中的任何元部件上，如測量元件、放大元件、執(zhí)行元件等，也就意味著一個系統(tǒng)同時受到多種擾動的影響。比如電源電壓的波動，環(huán)境溫度、壓力和負載的變化，飛行中氣流的沖擊，航海中的波浪等，這些都是現(xiàn)實中存在的擾動。

在設計控制器的初級階段，通常先忽略擾動的影響，待研究清楚理想環(huán)境下的有效輸入對系統(tǒng)被控量的變化規(guī)律后，再分析擾動的主要來源，并對其作針對性的調(diào)整。擾動無法消滅，但要降低其對有效輸入的影響。