开环控制和闭环控制ppt课件

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1.1.2 闭环控制(反馈控制)
闭环控制的定义是有被控制量反馈的控制,其 原理框如图所示。从系统中信号流向看,系统的输 出信号沿反馈通道又回到系统的输入端,构成闭合 通道,故称闭环控制系统,或反馈控制系统。
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闭环控制系统可以对控制系统进行精确控制自动纠 正（调控）
设定
定
注水时间 时
(输入)
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开环控制系统和闭环控制系统的联系和区别
系统基 输入 输出 控制 执行 控制 比较 反馈
本要素
量 装置 装置 对象 器 装置
开环 有 有 有 有 有 没有 没有
闭环 有 有 有 有 有 有 有
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开环控制和闭环控制方式各有优缺点，在实际 工程中应根据工程要求及具体情况来决定。如果事 先预知输入量的变化规律，又不存在外部和内部参 数的变化,则采用开环控制较好。如果对系统外部 干扰无法预测，系统内部参数又经常变化,为保证 控制精度，采用闭环控制则更为合适。如果对系统 的性能要求比较高，为了解决闭环控制精度与稳定 性之间的矛盾，可以采用开环控制与闭环控制相结 合的复合控制系统。
…前提变化了，但是控制系统没法精确控制水位
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自动门的控制系统
当人走近自动门时，门 上方的红外装置检测到 人体热辐射发出的红外 信息，控制电路接收到 该信号后，便会启动电 动机开门或关门
红外装置是否检 测到人体热辐射 发出的信号
(输入)
控制 电路
电 转动量 机
自 动 门
门的开或关 （输出）
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声控（光控）灯自动控制系统 十字路口红绿灯自动控制系统 希罗庙门自动蒸汽控制系统
电水壶自动烧水控制系统 电梯自动升降控制系统
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信号由给定值至被控量单向传递。这种控制较 简单,但有较大的缺陷,即对象或控制装置受到干扰, 或工作中特性参数发生变化,会直接影响被控量,而 无法自动补偿。因此,系统的控制精度难以保证。 从另一种意义理解,意味着对受控对象和其它控制 元件的技术要求较高。如数控线切割机进给系统、 包装机等多为开环控制。
空调（室内温度）自动控制系统（闭环） 冰箱（箱内温度）自动控制系统（闭环） 恒温大棚（棚内温度）自动控制系统（闭环）
饮水机烧水保温自动控制系统（闭环） 电饭煲热饭保温自动控制系统（闭环）
高压锅锅内压力自动控制系统（闭环） 锅炉炉内压力自动控制系统（闭环）
多次投篮人工控制系统（闭环）
门卫人员（时刻注视状况）大门人工控制系统（闭环） 游泳池水位（时刻注视状况）人工控制系统（闭环）
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闭环控制系统的结构图
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这种控制方式，无论是由于干扰造成,还是由 于结构参数的变化引起被控量出现偏差,系统就利 用偏差去纠正偏差，故这种控制方式为按偏差调节。
闭环控制系统的突出优点是利用偏差来纠正偏 差,使系统达到较高的控制精度。但与开环控制系 统比较,闭环系统的结构比较复杂,构造比较困难。 需要指出的是,由于闭环控制存在反馈信号,利用偏 差进行控制,如果设计得不好,将会使系统无法正常 和稳定地工作。另外,控制系统的精度与系统的稳 定性之间也常常存在矛盾。
(输入) -
电气控制 (控制器)
阀门 (执行器)
浮球
（检测.装置）
连杆装置
水箱
游泳池
(被控对象) 的水位
（输出）
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1、家用压力锅的压力控制系统是开环控制系统还是 闭环控制系统？它是通过那些装置实现压力控制的？ 说出其控制过程。
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比较器
设定压力 +
控制装置
（输入量） - （控制器）
出气量
出气孔
§1.1 开环控制和闭环控制
1.1.1 开环控制
控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影 响，这种控制系统称为开环控制系统。
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游泳池定时注水自动控制系统
怎么叫：输出量没有对系统的控制产生任何影响
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设定
定
注水时间 时
(输入)
器
进水 水流量 游
阀门
泳
池
游泳池 的水位 （输出）
供水压力变大，单位时间进水量增加（水位超过） 供水压力变小，单位时间进水量减少（水位不足） 供水压力虽没变，管道、水池漏水（水位不足）
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干手器自动控制系统
感知物体 靠近 (输入)
延时 电路
风机、 风量 电热丝
出 风 口
加热的空气 （输出）
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居民楼道里使用的自动声控灯
声音信号 控制 (输入) 电路
延时 电流 楼道
开关
灯
灯亮/灭 （输出）
十字路口的红绿灯定时控制系统
设定时序 电 (输入) 脑
时序控 电流 红绿 灯亮/灭
制装置
灯
（输出）
（控制量） 压力锅
（执行器）
（被控对象）
重锤 （检测装置）
锅内压力 （输出量）
家用压力锅的压力控制系统是闭环控制系统， 通过安全阀和排气孔实现压力控制。安全阀上 有一个重锤压在高压锅的排气孔上作检测装置， 当锅内温度升高时压力增大，重锤被抬起蒸汽 排出，压力降到设定范围
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2、工业锅炉是利用重锤实现压力控制的，重锤挂在横 杆上，杆的支点在最左端，中间是锅炉的排气孔。 锅炉如何实现压力控制，横杆的作用是什么。
压力过高，蒸汽把横杆连同 重锤顶起来，蒸汽从排气孔 排出，使压力降到限定值。 横杆的作用使重锤的位置可 以调节，从而改变限制的压 力值
比较器 设定压力 + （输入量） -
控制装置 （控制器）
出气量
（控制量） 出气孔
锅炉
（执行器）
（被控对象）
重锤 （检测装. 置）
锅内压力 （输出量）
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常见的闭环控制系统有哪些 水塔水位自动控制系统（闭环） 游泳池设定水位自动控制系统（闭环） 抽水马桶水箱水位自动控制系统（闭环）
游泳池定时注水自动控制系统 窗帘（凉衣架）自动控制系统
红外线自动门控制系统
水泵自动抽水控制系统
电子警察－车辆超速自动检测拍 电扇（电吹风）自动送风控制
照控制系统
系统
公共汽车车门自动控制系统
升旗（人工）自动控制系统
干手器自动控制系统
学校作息铃声自动控制系统
宾馆（酒店）自动叫醒控制系统 音乐喷泉自动控制系统 防盗（火灾）自动报警控制系统 一次性投篮人工控制系统
器
设定
比较器 +
控
水位
制
(输入) - 器
进水 水流量 游
阀门
百度文库
泳
池
进水 水流量 游
阀门
泳
池
检测装置
游泳池 的水位 （输出）
游泳池 的水位 （输出）
检测装置在不断地检测游泳池的实际水位
并返回到输入端与设定水位进行比较
水位没达到，注水继续
水位已达到，注水停止
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水箱的水位自动控制示意图
比较器
设定 + 水位
开环控制系统的输出量没有对系统的控制产生任何 影响，因此对控制系统不能进行精确控制
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开环控制系统的结构图
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思考：是开环还是闭环控制系统？
（希 希罗 腊的 ）自
动 门
输入？ 输出？ 输出值有没有影响控制？
祭坛点 火
水罐 （1，2）
旋转量
转动轴 （3）
庙门
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庙门开 或关
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列举你所知道的开环控制系统