开环控制和闭环控制

（执行器）
（被控对象）
重锤 （检精测品装课件置）
锅内压力 （输出量）
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） 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）
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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。
(输入)
器
进水 水流量 游
阀门
泳
池
游泳池 的水位 （输出）
比较器
设定 + 控
水位
制
(输入) - 器
进水 水流量 游
阀门
泳
池
检测装置
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，注水停止精品课件
水箱的水位自动控制示意图
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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 开关
楼道 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
出气量
出气孔
（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
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。
游泳池定时注水自动控制系统 红外线自动门控制系统
电子警察－车辆超速自动检测 拍照控制系统 公共汽车车门自动控制系统 干手器自动控制系统
宾馆（酒店）自动叫醒控制系 统防盗（火灾）自动报警控制 系统
声控（光控）灯自动控制系统
窗帘（凉衣架）自动控制系统 水泵自动抽水控制系统 电扇（电吹风）自动送风控制 系统 升旗（人工）自动控制系统 学校作息铃声自动控制系统 音乐喷泉自动控制系统 一次性投篮人工控制系统
§1.1 开环控wenku.baidu.com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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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
比较器
设定 + 电气控制
水位 (输入)
-
(控制器)
阀门 (执行器)
浮球
（检精测品课装件置）
连杆装置
水箱
游泳池
(被控对象) 的水位
（输出）
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）
电水壶自动烧水控制系统
十字路口红绿灯自动控制系统 电梯自动升降控制系统 希罗庙门自动蒸汽控制系统
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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。
制装置
灯
（输出）
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？
输入？ 输出？
希
输出值有没有影响控制？
罗
的
自
动
门
（
希
腊
）
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
列举你所知道的开环控制系统
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
…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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