频域中开环与闭环的关系

xu.chunke

在自控原理上总看到系统的开环幅频和相频特性与闭环频带宽度这些名词，也看到其近似的对应关系。我就一直在想搞这个近似对应关系干什么呢？我要设计一个控制器，给出的应该是闭环的幅相特性应该满足的指标，我设计的控制系统也是一个闭环控制系统，我设计完后之间分析闭环的控制特性就行了啊，何必还先要分析开环的指标呢，然后近似对应到闭环的指标呢？
不知道各位听懂我要表达的观点没？望不吝赐教

nonlinear

闭环控制就是引进了反馈，也就是设计了控制器。
一般是知道一个系统的特性（开环系统），然后根据这个特性去设计一个满足用户要求的控制器，形成一个闭环系统。

xu.chunke

楼上，你说的意思是，开环传函是指单独的被控对象的传函？不包括控制器？好像有点不对吧

liljx_2008

开环应该是系统的前向通道吧（当然包括被控对象传函和控制器传函）是因果关系，输入决定输出，而输出不影响输入；闭环则又包含了反馈通道（即反馈环节）。
开环的特性好像是系统的动态特性，闭环特性好像是静态特性吧（应该是，但不是特别确定）。可以查一下反馈控制的书，好好看一下。

xu.chunke

原帖由 liljx_2008 于 2009-6-4 21:19 发表

                               
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开环应该是系统的前向通道吧（当然包括被控对象传函和控制器传函）是因果关系，输入决定输出，而输出不影响输入；闭环则又包含了反馈通道（即反馈环节）。
开环的特性好像是系统的动态特性，闭环特性好像是静态特性 ...

开环特性是系统的动态特性，闭环特新是静态特性，我是第一次听说，能具体说明一下吗

liljx_2008

不好意思，我的表述有问题。开、闭环和动、静态，两者表述没有等价关系。前者是频域，后者是时域，两种分析方法，相互之间有对应关系，但不是我上次说的那种。对此深表抱歉。

回到你最初的问题，开环特性和闭环特性有确定的关系，闭环的频率特性可以通过开环频率特性得出。分析开环频率特性的必要性。
开环是否稳定导致闭环的稳定条件不同。一般稳定是说闭环系统的稳定，但是有时能只考虑稳定，还有稳定裕度，而这个指标可通过分析开环特性得出。并且系统开环对数幅频特性与闭环稳态误差也有关系。最后，如果对系统进行校正，需要知道其开环频率特性。
（可能还有其它）
<仅供参考，详情查反馈控制教材>

xu.chunke

原帖由 liljx_2008 于 2009-6-5 16:31 发表

                               
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不好意思，我的表述有问题。开、闭环和动、静态，两者表述没有等价关系。前者是频域，后者是时域，两种分析方法，相互之间有对应关系，但不是我上次说的那种。对此深表抱歉。

回到你最初的问题，开环特性和闭环特 ...

首先感谢你的回答
说说我的理解，之所以在开环下分析闭环的特征，是应为在开环下有一整套分析闭环特征的方法和对应的特征值(截止频率，相角裕度等等)，而在闭环下没有相应的分析方法，仅仅有一个频带宽度和谐振频。不如开环方便

xu.chunke

另劳驾移步看看我的另外两个问题
http://forum.vibunion.com/forum/thread-82808-1-1.html
和
http://forum.vibunion.com/forum/thread-82747-1-1.html
感觉你是高手，呵呵

liljx_2008

楼主夸奖，愧不敢当。

“说说我的理解，之所以在开环下分析闭环的特征，是应为在开环下有一整套分析闭环特征的方法和对应的特征值(截止频率，相角裕度等等)，而在闭环下没有相应的分析方法，仅仅有一个频带宽度和谐振频。不如开环方便”

我想你的理解是对的，另外还有不仅是方便的问题，比如在稳定性分析方面，开环频率特性可以判断闭环系统的稳定性，并且还可以反映出其稳定的程度。或者还有其他<逐步学习中:handshake >

另，楼主的其他两个问题，本人现在只能就其一可以有话说说。
近期论坛真是冷清啊，前面我在此有一个比较明显的错误，本应该有很多人出来说说，可是……期待版主给控制版块恢复恢复人气:@(

xu.chunke

呵呵，我不知道原来怎么样，我刚注册，但论坛人气确实有待提高。是不是一个纯理论的板块往往会陷入这样的境地呢

涵养

“首先感谢你的回答
说说我的理解，之所以在开环下分析闭环的特征，是应为在开环下有一整套分析闭环特征的方法和对应的特征值(截止频率，相角裕度等等)，而在闭环下没有相应的分析方法，仅仅有一个频带宽度和谐振频。不如开环方便”
这是多少年前的帖子了，OMG。但还是留下言：我觉得不是这样子的吧，分析闭环系统的稳定性自有它的方法，比如劳斯稳定性判据、赫尔维兹稳定性判据；而通过开环系统分析闭环系统的相位裕量、幅值裕量是用来研究闭环控制系统的相对稳定性，即稳定储备问题？是这样吗？