开环与闭环的比较

2. 框图的区别
• 开环控制系统方框图：
•控
输入量
控制器
执行器 制 被控对 量象
输出量
• 闭环控制系统方框图：
比较器
给定 +
控制器 执行器
控制量
干扰 被控对象
量-
检测装置
被控量
框图概念化：
描述性语言
命令发出者 命令执行者 命令的作用对象 反馈环节 期望值 控制目的 对控制对象所产生作用
概念
控制器 执行器 被控对象 反馈环节 给定量 被控量 控制量
开环与闭环控制系统的比较 第3课时
一、导入
小游戏 ——“画圆”
要求：某同学分别在睁眼和闭眼的情况下， 在黑板上给正方形画内切圆。
【思考】
（1）睁眼和闭眼，哪种情况下画的圆较好？ （2）为什么会出现这种差别？ （3） 在画圆过程人对粉笔的控制可视为一个
控制系统，那么睁眼和闭眼，两种情况下画 圆各属于哪种控制系统？（开环/闭环）
）控制系统。
（2）体育课上练习投篮，投中换他人，此项投篮活动是
＿＿（开环/闭环）控制系统。
• 练习五: 十字路口的红路灯控制系统
（1）红路灯定时控制系统是 ＿＿（开环/闭环）控制系统。
（2）根据车流量而改变的红路灯控制系统 ＿＿（开环/闭环 ）控制系统。
四、拓展延伸
【 辨析】
开环控制系统都是人工控制系统， 闭环控制系统都是自动控制系统。
练习一: 小游戏 — “穿针引线”
“穿针引线”控制过程，针和线，再加上人，就组成 一个控制系统,请问该控制系统是 ＿＿（开环/闭环） 控制系统。
练习二: 老鹰捉小鸡
在山村野地，一群小鸡在寻找食物。一只饿鹰从远处飞来 ，发现了猎物，急速俯冲下来，吓得小鸡四处逃窜，于是 上演了一幕“追踪--逃逸”的活戏剧。在这个“追踪--逃 逸”系统中，对老鹰来说，目标是小鸡。在整个追踪过程 中，老鹰会不断地调整自己的动作，直到抓住目标。
（1）老鹰的控制系统是＿＿（开环/闭环）控制系统。 （2）该系统中，控制器是＿＿。 （3）执行器是，被控对象是＿＿。
练习三:台灯控制系统
(1)按钮式台灯控制系统是 ＿＿（开环/闭环）控制系统。
（2旋钮式可调光台灯控制系统是 ＿＿（开环/闭环）控制
系统。
• 练习四: 投篮活动
（1）篮球赛上，球员的一次投篮活动是 ＿＿（开环/闭环
驾驶汽车
手动驾驶汽车
“斯坦利”无人自动驾驶汽车
设定车的行驶方 向
设定车的行驶方 向
车的实际行驶方
大脑
手
方向盘 向
控制器
眼睛
来自百度文库
手动驾驶
执行器
方向盘
车的实际行驶方 向
检测装 置
自动动驾驶
四、课后作业
指导手册第84页 —— 磁悬浮地球仪控制系统
二、开环与闭环控制系统的比较
1.从定义上看
开环控制系统： 控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响。
闭环控制系统： 系统的输出量返回到系统的输入端并对控制过程产生影 响的控制。
定义特征化:
开环控制系统： 1、是个单程的控制流向。 2、不能对控制结果加以修正、调节。 闭环控制系统： 1、有反馈； 2、会调整； 3、被控量会被控制在一定的值——结果稳定； 4、“结果”会影响“结果”； 5、给定量与被控量是可比较的同一种性质的量。
3.关于检测装置 【探究】
有检测装置就是闭环控制系统？
P103.案例分析—自动门的控制系统
• 自动门控制系统的工作过程:
• 当人走进自动门时，红外线装置检测到人体红外 线信号，然后通过处理电路，启动电机的正转和 反转，实现开门和关门。
• [思考]
• 这个控制系统中也存在检测装置,案例分析为何定 其为开环控制系统?
结论：
检测装置并非确定闭环控制的“关键词”。 关键看其检测到的信号是来自于输入端
还是输出端。
4、开环/闭环控制系统的比较
类别 性能特点
单位量 （输入与输出量）
反馈环节
抗干扰能力 控制精度 设计难度
开环控制系统
闭环控制系统
不同单位量
相同单位量
无反馈 较低 较低 较易
有反馈 较高 较高 较难
三、当堂训练