开环系统是一种控制系统中输出信号不反馈到输入端的系统，其核心特征和要点如下：

一、定义与结构特点

无反馈机制

开环系统的输出量不会被反馈回输入端影响后续控制过程，形成“断开的环”结构。

单向控制

控制装置仅根据输入信号进行单向作用，不对输出进行测量或调整。

传递函数描述

对于线性时不变（LTI）系统，其传递函数定义为输出拉普拉斯变换与输入拉普拉斯变换之比，仅反映系统对输入的静态和动态特性。

二、工作原理与局限性

静态特性

开环系统能根据输入精确控制输出，但无法自动修正输出偏差或外部扰动。

动态响应

对扰动（如温度变化、负载波动）缺乏自适应能力，输出易受干扰影响。

稳定性

通常较稳定，但需通过提高系统精度或增强抗干扰能力来优化性能。

三、典型应用场景

简单设备控制

如开关电路（开灯/关灯）、定时器等，仅需单向控制。

基础工业设备

部分传感器（如温度传感器）在固定范围内工作，无需反馈调整。

四、与闭环系统的对比

| 特征 | 开环系统 | 闭环系统 |

|--------------|-----------------------------------|-----------------------------------|

| 反馈机制 | 无反馈| 有反馈（输出反馈到输入）|

| 稳定性 | 依赖硬件精度和抗干扰能力 | 通过反馈自动调整，稳定性更高|

| 应用复杂度 | 低（结构简单，成本低）| 高（需传感器和控制器） |

| 适用场景 | 精度要求高且环境稳定的场景 | 需精确控制且环境多变的场景|

五、总结

开环系统因结构简单、成本低廉，适用于对精度要求较高且干扰较少的场景。但在需要高精度、强抗干扰能力的应用中，闭环系统更具优势。