在早期的文章中，我們對閉環(huán)控制器的基本原理有過簡單的介紹。在本篇中，我們將更詳細的闡述它的優(yōu)勢及在應(yīng)用時會遇到的問題。

首先，我們先重新了解下閉環(huán)控制器的基本原理。在開環(huán)系統(tǒng)中，我們希望馬達速度能達到理想的最佳狀態(tài)。當我們運行一臺泵時，我們希望它提供的流量、壓力、冷卻劑或所需的任何東西都能滿足所需。當條件變化時我們無法對其進行有效控制，這意味著我們將浪費很多能源和金錢，所以我們需要一套針對性的解決方案。

在閉環(huán)系統(tǒng)中，我們安裝傳感器來測量并控制，壓力、溫度、張力及速度等。我們將傳感器連接到變頻器（閉環(huán)），變頻器將所需值與傳感器的實際值進行比較。設(shè)定值可以來自輸入（例如模擬量或通信輸入）也可以是變頻器中設(shè)置的固定值。

變頻器通過比對設(shè)定值與傳感獲取的實際數(shù)值來調(diào)整電機的運行速度，盡可能減少誤差。變頻器中含有各種參數(shù)，有助于穩(wěn)定閉環(huán)系統(tǒng)。調(diào)整比例（P增益）積分（I積分值）或偶爾調(diào)整微分（D項）可以消除振蕩或無響應(yīng)的系統(tǒng)。

哪里需要使用閉環(huán)控制？在風/泵的控制領(lǐng)域中效果最為顯著。許多泵系統(tǒng)需要保持穩(wěn)定的壓力（例如旅館早晨提供的熱水/當人們需要洗澡的時候）或流量。風機同樣可以通過監(jiān)控系統(tǒng)對壓力進行控制，但通常情況下溫度，甚至二氧化碳的含量都會被監(jiān)控和保持。高濃度的二氧化碳會讓人犯困-在辦公室和學校是不可取的。在許多裝置中都含有復(fù)雜的管道系統(tǒng)、多個風扇和多個傳感器，因此往往使用中央建筑管理系統(tǒng)來維持溫度和空氣質(zhì)量，這些都是閉環(huán)控制的重要應(yīng)用。變頻器內(nèi)置的閉環(huán)控制器有許多簡單有效的應(yīng)用程序。由于泵和風扇約占變頻器銷售額的一半，所以它們至少占閉環(huán)控制應(yīng)用的一半。

壓力控制控制也可以用來保持恒定的真空環(huán)境。大部分真空泵中的控制器都很簡單，假如真空度太高的話，就會直接被排放到系統(tǒng)中。用真空傳感器代替通風口并使用閉環(huán)控制器可節(jié)省大量的能源和資金。例如在擠奶廳，真空是用來擠奶牛的奶，準確控制壓力為奶牛提供更為舒適的擠奶過程。

閉環(huán)控制還能用在哪里呢？第9條已經(jīng)討論了使用舞動臂的張力控制。張力控制也可以通過轉(zhuǎn)矩控制來實現(xiàn)，轉(zhuǎn)矩控制是閉環(huán)控制的另一種形式；在這種情況下，變頻器監(jiān)控負載電流并調(diào)整輸出頻率以保持恒定。第15條描述了轉(zhuǎn)矩控制。

你可以通過控制水霧的大小來保持溫室內(nèi)的濕度，也可以通過控制洗衣房的抽風機來降低濕度。在洗衣房的應(yīng)用中，始終全速運行除濕器和保持可接受的濕度水平之間的差異可能代表著相當大的成本節(jié)約。

閉環(huán)控制的另一個應(yīng)用是過程的間接控制。在這種情況下，我們通過控制最大的材料供應(yīng)，往往是固定速度的過程。如圖1顯示。 

圖1：通過輸送機速度控制優(yōu)化工藝

這是一臺正在定速運轉(zhuǎn)的大型碎石機。變頻器控制電機將石頭從輸送機上送入碎石機。從輸送機下來的石頭的數(shù)量是不同的，所以主電機上的負載根據(jù)它接收的材料量而變化。我們可以用一個簡單的電流監(jiān)視器在定速電機的輸入端很好地測量負載?，F(xiàn)在，通過對輸送機電機的閉環(huán)控制，我們可以在主電機負載較低時加快輸送機的速度，或者在電機負載較高時減慢輸送機的速度。

這似乎是一個相對簡單的應(yīng)用，但已被用于許多不同的應(yīng)用（如木粉制造，甘蔗粉碎等），因為破碎機現(xiàn)在在最大負荷下運行，產(chǎn)能大大提高，所以安裝變頻器的成本在幾個月內(nèi)就可以收回。

除了保持溫度、壓力外，還有很多應(yīng)用可以采用閉環(huán)控制。

編碼器是閉環(huán)控制的一種特殊情況，在第17條起重機和電梯中有描述。編碼器的速度反饋通常安裝在電機的背面，反饋到特殊的輸入端，允許變頻器測量速度、旋轉(zhuǎn)方向，有時還測量電機軸的位置。但與其他閉環(huán)系統(tǒng)一樣，也需要同樣的小心。編碼器發(fā)出的信號是否正確并指示預(yù)期速度？系統(tǒng)穩(wěn)定嗎？編碼器用于許多需要精確速度保持的應(yīng)用中，但在起重機和電梯應(yīng)用中尤為重要，在這些應(yīng)用中，當制動器松開時，準確了解負載情況非常重要。

英泰最近開發(fā)了一種改進的閉環(huán)控制，用于太陽能電池板供電的場合。這里的訣竅是通過將面板的電壓保持在其最佳工作點來獲得面板的最大功率。同樣，簡單的控制可以從面板獲得更大的功率，從而改善應(yīng)用程序（通常是遠程灌溉泵）的運行。

不要害怕在一個簡單的應(yīng)用中進行“關(guān)閉循環(huán)”。第9條詳細描述了如何連接和設(shè)置系統(tǒng)。因此，你會有更好的控制，并可能節(jié)省金錢和能源。