第三节闭环控制系统

第三节 闭环控制系统的 干扰与反馈
教学目标
1、理解什么是闭环控制系统。 2、熟悉闭环控制系统的工作过程。 3、结合实例，分析闭环控制系统中反馈环节的
作用。
复习：
输入量
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
控制器
执行器 控制量 被控对象
输出量
开环控制系统
回顾开环控制系统及其特点。闭 环控制系统和开环控制系统有什么区 别？
什么是闭环控制系统
控制系统的输出量返回到输入端并对控 制过程产生影响，这种控制称为闭环控制系 统。
开环
控制系统的输出量不对系统的控 制产生任何影响
系统的输出量仅受输入量控制，输入量到输 出量之间的信号是单向传递
闭环
系统的输出量返回到输入端并对控制过 程产生影响
系统的输出端与输入端信号之间存在一 个回路——反馈回路
给定值
闭环电子控制系统：空调机、电冰箱、智能电饭煲、现代 化农业温室
闭环控制系统与开环控制系统相比有什么优点？
闭环控制系统具有监测和反馈功能，可以提高控制的 精度，而且实现控制的自动化。
思考：下列关于控制系统工作过程的说法，正确的是（ ） A 、信息只能从输入端传至输出端 B 、信息只能从输出端传至输汝端 C 、开环控制系统的信息只能从输入端传至输出端 D 、闭环控制系统的信息只能从输出端传至输入端
+ -
闭环控制
控制器
执行器
干扰信号 被控对象
被控量
反馈环节
几个关键概念： 控制系统的方框图 反馈 干扰 ……
闭环控制的特点
闭环控制系统的输出量返回到输入端并 对控制过程产生影响；其特点是系统的输出 量对系统的控制作用发生影响，具备自动修 正的能力。系统的输出端与输入端信号之间 存在一个回路——反馈回路
例1 抽水马桶水箱控制系统
水箱水位自动控制系统
例2 家用电冰箱的控制系统
家用电冰箱的结构和制冷原理图
组成：压缩机、冷却器和散热器，它们之间用管道相连。 管道里装有一种沸点低的制冷剂。压缩机在管道的底部，它使
制冷剂不断地在管道里循环。制冷剂流动到狭窄的毛细管时， 受到强大压力，由气态变成液态，通过散热器对外放出热量。 当制冷剂通过较粗的管道组成的冷却器时，由于压力突然降 低，制冷剂由液态立即变为气态，从而吸收电冰箱内的热量， 使电冰箱内的温度降低，达到制冷的效果。
家用电冰箱的闭环电子控制系统
输入
预置温度 调节装置
比较器
控制(处理)
(电子电路) (微型电脑）
输出
(继电器)
被控对象
(冷藏室)
反馈
温度传感器
检测
思考:分析自动控温锅炉控制过程
找出身边开环控制系统和闭环控制系统的例子
开环电子控制系统：电熨斗、电子门铃、电子调光台灯、电 子手表、程序控制洗衣机、带遥控电视 机
答案： C
分析：本题考查控制系统的工作过程与方式。控制系统在工作过程 中，若从信息的传输过程分析归类，可以把控制系统分成开环控制系统和闭环 控制系统两类。开环控制系统的结构和原理比较简单，信息只从输入端传至输 出端，仅有一条路径。它的缺点是控制的精确度不高。闭环控制系统的结构和 原理比较复杂，信息流经的路径有两条，一条是输入端传至输出端，另一条是 将输出端信息反传到输入端的比较环节。它的优点是有较高的控制精度和较强 的抗干扰性能。