电子控制技术解读(闭环)
工业自动化中的闭环控制技术
工业自动化中的闭环控制技术工业自动化在现代工业中日益重要，为了实现高质量的生产以及高效的控制，闭环控制技术成为了不可或缺的一部分。
本文将介绍闭环控制技术在工业自动化中的应用及其原理。
一、闭环控制技术概述闭环控制用于控制系统中，将输出反馈回控制器，根据反馈信息来调整输出，使其更接近预设目标值。
这意味着控制器对输出的调整是基于实际反馈信号的，即使存在外力扰动或者系统动态性能的不稳定性，闭环控制也可以自动调整以维持系统的稳定性。
一个典型的闭环控制系统包括一个传感器、错误检测器、控制器和执行器。
传感器用于获取作用于被控制系统上的信号并将其转换为电气信号，错误检测器用于计算差异信号，控制器根据误差信号调整控制量，执行器用于将控制信号转换成实际需要的输出量。
二、闭环控制技术在工业自动化中的应用闭环控制技术在工业自动化中有广泛的应用，包括但不限于以下几个方面。
1、工业生产在汽车生产、电子元器件生产、化工生产等行业中，闭环控制可以用于精确控制温度、速度和压力等参数，以便在生产过程中保持出色的一致性和质量水平。
例如，对于工业加热生产流程，闭环控制技术可以通过对加热控制器、传感器和受控物料进行优化配置，实现温度的精确测量、控制和稳定性。
2、机器人控制闭环控制技术在机器人控制中的应用也很广泛。
机器人通常需要进行高精度的位置控制，而其中的误差被称为“机器人的回差”。
为了消除回差，机器人系统通常使用闭环控制，即测量机器人末端的位置，反馈信息到控制器，通过电动机驱动器从而控制机器人的位置、速度和加速度等相关参数。
3、冶炼、采掘在冶炼和采掘等行业中，闭环控制可以实现反馈控制和优化控制，以实现能源和物质消耗的最小化及减少设备损坏。
例如，闭环控制可以用于优化煤炭粉碎机的使用，通过控制机器超负荷行为，稳定煤炭粉碎机的工作，并从而提高生产力和减少维护成本。
三、闭环控制的原理闭环控制的原理与工作流程可以简述如下。
1、传感器传感器用于测量受控变量，例如电动机的功率、温度、位置、速度等等，将其转换为电信号并传回到控制器。
电子控制技术(通用技术选修一)详解
电子控制技术概述本模块是普通高中通用技术课程的一个选修模块。
本模块的教学应紧紧围绕技术课程的目标展开，着眼于培养学生的实践能力和创新精神、提高学生的技术素养。
教学内容的选择要注重基础性、综合性、人文性，努力反映电子技术的新成果。
教学过程强调基于提高生活质量、基于问题解决、与学生日常生活密切相关、有利于培养学生兴趣的教学设计。
鼓励设计方案的多样性，注重引导学生在电子技术基本技能形成的同时领悟出电子技术设计的思想方法、注重提高学生在电子技术学习中的探究、试验、创造和共通能力，使学生成为电子技术学习的主体，更好地面对当今技术社会的挑战。
本模块的教学应反映必修模块“技术与设计1”和“技术与设计2”中技术设计的思想方法。
本模块分设传感器、数字电路、电磁继电器、和电子控制系统及其应用四个主题。
模块-主题结构如下图。
前面三个主题分别阐述了电子控制系统的三个主要组成部分，重点是各部分的作用、原理和应用，第四个主题是将前面三个主题组合成一个控制系统，通过应用性设计，对“技术与设计1”、“技术与设计2”的内容进行应用、综合和拓展迁移。
本模块的重点是在电子控制系统及其应用上。
模块内容通过对日常生活、工农业生产、军事武器的典型案例的分析，使学生建立起系统结构和电子控制系统结构的完整概念，明确传感器、数字电路和电磁继电器作为电子控制系统的三个主要环节的作用，了解电子控制系统设计的一般过程、应遵循的基本原则。
通过亲历设计过程，使学生理解电子技术、亲近电子技术。
可能有一些学生缺乏电子技术的基础知识，建议教师在教学时补充电阻、电容、电感、三极管、放大器等知识和常用电子测量仪器如多用电表、示波器的使用方法。
模块的四个主题，建立电子控制系统的完整结构概念是前提，传感器、数字电路、电磁传感器掌握运用是基础，电子控制系统的综合应用是载体，通过电子技术的操作方法和试验方法的掌握，领悟技术与设计的思想方法，提高学生探究问题的能力，促进所学知识与能力的迁移。
闭环控制名词解释
闭环控制是指控制论的一个基本概念。
指作为被控的输出量以一定方式返回到作为控制的输入端，并对输入端施加控制影响的一种控制关系。
带有反馈信息的系统控制方式。
当操作者启动系统后，通过系统运行将控制信息输向受控对象，并将受控对象的状态信息反馈到输入中，以修正操作过程，使系统的输出符合预期要求。
闭环控制是一种比较灵活、工作绩效较高的控制方式，工业生产中的多数控制方式采用闭环控制的设计。
闭环控制简介闭环控制是根据控制对象输出反馈来进行校正的控制方式，它是在测量出实际与计划发生偏差时，按定额或标准来进行纠正的。
闭环控制，从输出量变化取出控制信号作为比较量反馈给输入端控制输入量，一般这个取出量和输入量相位相反，所以叫负反馈控制，自动控制通常是闭环控制。
比如家用空调温度的控制。
原理当受控客体受干扰的影响，其实现状态与期望状态出现偏差时，控制主体将根据这种偏差发出新的指令，以纠正偏差，抵消干扰的作用。
在闭环控制中，由于控制主体能根据反馈信息发现和纠正受控客体运行的偏差，所以有较强的抗干扰能力，能进行有效的控制，从而保证预定目标的实现。
管理中所实行的控制大多是闭环控制，所用的控制原理主要是反馈原理。
这种控制如果我们把输入值用x表示，输出值用y表示，客体的功能用s表示，控制系统也即反馈系统的作用用R表示，偏差信息用△x表示，则有：y=S(X+△X)=S(X+Ry)=SX+SRy式中R称反馈因子或控制参数，它反映闭环控制系统的反馈功能或控制功能。
应用发动机电喷系统的闭环控制是一个实时的氧传感器、计算机和燃油量控制装置三者之间闭合的三角关系。
氧传感器“告诉”计算机混合气的空燃比情况，计算机发出命令给燃油量控制装置，向理论值的方向调整空燃比(14.7:1)。
这一调整经常会超过一点理论值，氧传感器察觉出来，并报告计算机，计算机再发出命令调回到14.7:1。
因为每一个调整的循环都很快，所以空燃比不会偏离14.7:1，一旦运行，这种闭环调整就连续不断。
开环控制闭环控制通用技术
开环控制闭环控制通用技术开环控制和闭环控制是控制系统中常用的两种技术手段，它们在不同的应用场景下具有各自的特点和优势。
本文将从开环控制和闭环控制的基本概念、原理、特点以及应用等方面进行探讨，旨在探究开环控制和闭环控制的通用技术。
一、开环控制的基本概念和原理开环控制（Open Loop Control）是指在控制过程中，输出信号不受系统的实际状态或反馈信息的影响，仅依靠预先设定好的控制策略进行控制。
开环控制不考虑系统的实际状态和误差，只根据预先设定的输入信号和系统模型进行控制。
开环控制的原理可以用以下简单的模型来描述：输入信号经过系统处理后，得到输出信号。
在开环控制中，输入信号和输出信号之间没有直接的联系，输出信号的质量和精度依赖于系统本身的性能。
二、开环控制的特点和应用1. 特点（1）开环控制简单直观，易于实现和调试；（2）开环控制没有反馈环节，不受外界干扰和系统变化的影响；（3）开环控制的稳定性和精度较低，容易受到误差积累的影响。
2. 应用（1）开环控制常用于一些简单的、不需要高精度的控制系统，如电风扇、电灯等；（2）开环控制也常用于一些实时性要求较高、但对控制精度要求不高的系统，如机器人的简单动作控制。
三、闭环控制的基本概念和原理闭环控制（Closed Loop Control），又称反馈控制，是指在控制过程中，输出信号通过传感器测量得到的反馈信息作为输入信号的一部分，用于调整和修正控制系统的工作状态。
闭环控制通过不断的比较实际输出和期望输出之间的误差，采取相应的控制措施来调整系统的工作状态，从而实现对输出信号的精确控制。
闭环控制的原理可以用以下简单的模型来描述：输入信号经过系统处理后，得到输出信号，并经过传感器测量得到的反馈信息与期望输出进行比较，计算出误差信号。
根据误差信号，控制系统采取相应的控制策略，调整系统的工作状态，使输出信号逐渐趋近于期望输出。
四、闭环控制的特点和应用1. 特点（1）闭环控制具有较高的稳定性和精度，能够有效抑制系统中的干扰和误差；（2）闭环控制能够适应系统的变化和外界的干扰，具有较强的鲁棒性；（3）闭环控制的设计和调试相对较复杂，需要对系统的动态特性进行建模和分析。
高中通用技术苏教版(2019)选择性必修1《电子控制技术》课件：开环电子控制系统和闭环电子控制系统
由电磁继电器等组成，通过指令来控制压缩机 电路的工作与否。
【检测与反馈】
主要由温度传感器组成，它将温度转变为电信 号并反馈到控制（处理）部分。
马上行动
思考：闭环电子控制系统和开环电子控制系统相 比有什么优点？
总结
开环:电子控制系统的输出结果对系统的控制没有影响,也就是被控量的变化不会引起控子控 制系统
汇报人姓名
目录 /CONTENTS
1
开环电子控制系
统
2
闭环电子控制系
统
开环电子控制系统和闭环电子控制系统
区分方式：
在电子控制系统中,根据信息有无反馈,可把电子控制系统分为开环 电子控制系统和闭环电子控制系统。
01
开环电子控制系统
声控电路
开环电子控制系统
含义:电子控制系统的输出结果对系统的控制没有影响,也就是被控量的变化不会引起控制量 的改变,即没有反馈。
含义:能对输出结果进行检测,并将检测信号反馈到控制(处理)部分,从而对系统的控制产生影 响。
感谢各位的观看
02
闭环电子控制系统
制冷电路
闭环电子控制系统
含义:能对输出结果进行检测,并将检测信号反馈到控制(处理)部分,从而对系统的控制产生影 响。
冰箱制冷系统
闭环电子控制系统
【输入】
预先设置一个恰当的冷藏温度。
【控制（处理）】
有点子电路组成，其核心部件是一个微处理器，能 够对预先设置和输出中检测到的电信号进行比较分 析判断，并发出指令
声控灯
开环电子控制系统
【输入】
拍手声音，输入一个触发信号。
【控制（处理）】
声控电路经过出发后工作，产生一个电信号， 使照明电路道通。
《开环电子控制系统和闭环电子控制系统》核心素养目标教学设计、教材分析与教学反思-2023-2024学
《开环电子控制系统和闭环电子控制系统》教学分析在电子控制系统领域，开环电子控制系统和闭环电子控制系统是两种常见的控制方式。
本文将对这两种控制系统进行详细的教学分析，帮助读者更好地理解它们的原理和应用。
一、开环电子控制系统开环电子控制系统是一种简单的控制系统，它通过输入指令直接控制执行器的动作，而不思量输出结果对系统的影响。
开环系统中没有反馈回路，无法自动调节输出来纠正误差，因此对系统的稳定性和鲁棒性要求较高。
开环系统通常用于对控制要求不高的场合，如家用电器、玩具等。
开环电子控制系统的特点包括：1. 简单直观：只需输入指令，系统即可执行相应动作，操作简单直观。
2. 精度低：由于没有反馈回路，系统无法自动调节输出，容易受到外部干扰影响，精度较低。
3. 稳定性差：系统稳定性差，容易出现误差累积，影响系统的性能。
二、闭环电子控制系统闭环电子控制系统是一种相对复杂的控制系统，它通过测量输出并与期望输出进行比较，通过反馈回路来调节控制器的输出，以实现系统的稳定性和精度要求。
闭环系统具有自动调节功能，能够根据实际输出情况来调节控制器的输出，使系统更加稳定和精确。
闭环电子控制系统的特点包括：1. 精度高：通过反馈回路调节输出，能够实时纠正误差，提高系统的精度。
2. 稳定性好：系统稳定性高，能够自动调节输出以保持系统稳定。
3. 复杂性高：闭环系统相对开环系统更加复杂，需要精确的传感器和控制器来实现反馈控制。
在实际应用中，开环电子控制系统和闭环电子控制系统各有优缺点，需要根据具体的控制要求来选择合适的控制方式。
开环系统适用于对控制要求不高的场合，闭环系统适用于对精度和稳定性要求较高的场合。
通过本文的教学分析，读者可以更深入地了解开环电子控制系统和闭环电子控制系统的原理和特点，帮助他们在实际工程应用中选择合适的控制方式，提高系统的性能和稳定性。
教学设计方案（第一课时）一、教学目标：1. 了解开环电子控制系统和闭环电子控制系统的基本观点和原理；2. 能够区分开环电子控制系统和闭环电子控制系统的特点和应用途景；3. 能够分析和设计简单的开环电子控制系统和闭环电子控制系统。
汽车闭环控制名词解释
汽车闭环控制名词解释
汽车闭环控制是指通过传感器获取车辆运行状态信息，经过计算机控制单元（ECU）进行处理，并根据处理结果进行反馈和调整，从而使汽车的各项性能得到最佳状态的控制系统。
该系统包括三个主要部分，分别是控制器、执行器和传感器。
控制器负责接收传感器信息并进行处理，执行器负责根据控制器指令执行对汽车各项系统的调整和控制，传感器则负责采集车辆运行状态信息。
汽车闭环控制是一种动态控制系统，通过不断地检测和调整来保持汽车各项性能的稳定。
常见的闭环控制系统包括发动机控制系统、刹车控制系统、转向控制系统、悬挂控制系统、空调控制系统等。
通过对这些系统进行闭环控制，能够提高汽车的安全性、动力性、舒适性和经济性等各方面性能。
汽车闭环控制系统的核心是控制算法，常见的控制算法有PID控制算法、模糊控制算法、自适应控制算法等。
通过不断的算法优化和控制参数调整，可以实现对汽车各项性能的精确控制和优化。
总之，汽车闭环控制是现代汽车电子控制技术的重要组成部分，能够提高汽车性能和驾驶安全性，是汽车工业不断创新的方向之一。
开环电子控制系统和闭环电子控制系统(课堂PPT)
反
自 动 门 电 动 器 门的开/合
控制电路
馈
开环电子控制系统的特点：
结构简单
造价较 低
适用于被控 对象的状态
变化较为 简单
被控量控制 精度要求
不高
闭环电子控制系统
闭环电子控制系统 控制系统能对输出结果进行检测，并将检测信号反馈到控制处理部分，
从而对系统的控制产生影响。
闭环电子控制系统的组成方框图
由于存在电冰箱外面的温度较高、经常开门等干扰因素，电冰箱冷 藏室不能一直保持预置温度，当电冰箱内温度回升并超过预置温度时， 电子控制电路又发出指令，使电磁继电器接通压缩机工作电路，压缩机 重新工作并进行制冷。如此往复循环，使电冰箱内能始终保持恒温。
马上行动P14
（1）找出身边开环电子控制系统和闭环电子控制系统的 例子。
√ √
√ √ √
√ √
开环电子控制系统和闭环电子控制系统的特 征讨论与区别？
特征：开环电子控制系统的结构相对简单,控制精度较低; 闭环电子控制系统的结构比较复杂控制精度相对较高。
区别：有无反馈
开环电子控制系统和闭环电子控制系统
练习
2、注意你周围的电子产品，查找说明书等有关资料，找出一个 由闭环电子控制系统构成的电子产品，画出它的方框图，分析 它是如何运用反馈来实现自动控制的。
开环电子控制系统：
电熨斗、电子门铃、电子调光台灯、带遥控电 视机公共汽车车门控制系统、
红绿灯定时控制系统、闹钟定时控制系统、自 动烘手机控制系统、游泳池注水定时控制系统
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
（2）闭环电子控制系统与开环电子控制系统相比有什么 优点？
闭环电子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。
闭环控制系统的工作原理
闭环控制系统的工作原理随着科技的不断发展，人们对于自动化控制的需求也越来越高。
而闭环控制系统便是其中一种常见的控制方式。
本文将从闭环控制系统的定义、基本组成部分、工作原理等方面进行详细阐述。
一、闭环控制系统的定义闭环控制系统是指通过对被控对象反馈信号的监测和处理，将控制器的输出信号与被控对象的实际输出值进行比较，从而调节控制器的输出信号，使得被控对象的输出值达到预定值的一种控制方式。
简单来说，闭环控制系统就是通过对被控对象的反馈信号进行监测和处理，来达到控制目标的一种控制方式。
与之相对的是开环控制系统，开环控制系统没有反馈信号的监测和处理，只能通过对被控对象的输入信号进行调节来达到控制目标。
二、闭环控制系统的基本组成部分闭环控制系统主要由四个基本组成部分组成，分别是被控对象、传感器、控制器和执行机构。
1.被控对象被控对象是指需要进行控制的物理系统，例如机器人、电机、温度等。
被控对象的输出信号是需要被监测和处理的反馈信号。
2.传感器传感器是用来监测被控对象输出信号的装置，将被控对象的输出信号转换成电信号，并送到控制器进行处理。
3.控制器控制器是对传感器采集到的信号进行处理的装置，将处理后的信号与设定值进行比较，从而调节控制器的输出信号，控制被控对象的输出信号。
4.执行机构执行机构是将控制器输出的信号转换成物理信号的装置，例如电机、气缸等，从而控制被控对象的输出信号。
三、闭环控制系统的工作原理1.控制器的输出信号控制器的输出信号是通过对传感器采集到的信号进行处理得到的，控制器将处理后的信号与设定值进行比较，从而得到控制器的输出信号。
例如，当控制器的设定值为20度，传感器采集到的信号为18度时，控制器会输出一个信号，使得被控对象的输出信号向20度靠近。
2.反馈信号的作用反馈信号是指被控对象的输出信号，通过传感器监测和处理得到的信号。
反馈信号的作用是使得控制器能够实时调节输出信号，使得被控对象的输出信号更加接近设定值。
闭环控制系统的描述
闭环控制系统的描述
闭环控制系统是一种通过反馈机制对系统输出进行自动调节的控制系统。
在闭环控制系统中，系统的输出会被传感器或其他监测设备实时测量，并将测量结果反馈给控制器。
控制器根据反馈信息与设定目标进行比较，然后调整控制信号，使系统的输出逐渐接近或达到设定目标。
闭环控制系统的优点在于其具有较高的精度和稳定性，能够自动补偿系统内部和外部的干扰和变化，从而实现对被控对象的精确控制。
常见的闭环控制系统包括温度控制系统、速度控制系统、位置控制系统等。
闭环控制系统通常由控制器、执行器、被控对象和传感器等组成。
控制器是闭环控制系统的核心部分，它接收传感器反馈的信息，并根据控制算法计算出控制信号，发送给执行器。
执行器根据控制信号对被控对象进行调节，使其输出达到设定目标。
传感器则用于实时测量被控对象的输出，并将测量结果反馈给控制器。
在实际应用中，闭环控制系统需要根据被控对象的特点和控制要求进行设计和调试，以确保系统的稳定性和可靠性。
同时，还需要考虑系统的安全性和可维护性等因素，以保障系统的正常运行和长期使用。
轨道交通电气控制中的闭环控制技术
轨道交通电气控制中的闭环控制技术在现代轨道交通系统中，电气控制技术的不断发展和创新是保障列车安全、高效运行的关键。
其中，闭环控制技术凭借其精确性、稳定性和自适应能力，在轨道交通领域发挥着至关重要的作用。
一、闭环控制技术的基本原理闭环控制，顾名思义，是一种通过反馈机制来实现对系统精确控制的方法。
在轨道交通电气控制系统中，传感器实时监测被控制量（如速度、位置、电压等），将其与设定值进行比较，产生偏差信号。
控制器根据偏差信号计算出控制量，并通过执行机构对系统进行调整，以使被控制量逐渐趋近于设定值。
以列车的速度控制为例，设定列车的目标速度后，速度传感器会不断测量列车的实际速度。
如果实际速度低于目标速度，控制器会增加牵引力；如果实际速度高于目标速度，控制器则会减少牵引力或施加制动力。
通过这种不断的反馈和调整，列车能够保持稳定的速度运行。
二、闭环控制技术在轨道交通中的应用1、列车牵引系统列车牵引系统是闭环控制技术的重要应用领域之一。
通过精确控制电机的输出转矩和转速，实现列车的平稳启动、加速、减速和停车。
在牵引过程中，闭环控制能够根据线路条件、载重情况和运行要求实时调整牵引力，提高能源利用效率，减少能耗和机械磨损。
2、制动系统制动系统的可靠性和精确性对于列车的安全运行至关重要。
闭环控制技术在制动系统中能够根据列车的速度、制动力需求和轨道状况，精确控制制动缸的压力，实现平稳、可靠的制动。
同时，还能与牵引系统协同工作，实现列车的再生制动，将制动能量回馈到电网，进一步提高能源利用效率。
3、列车自动驾驶系统随着技术的发展，列车自动驾驶系统逐渐成为轨道交通的发展趋势。
闭环控制技术在自动驾驶系统中扮演着核心角色，通过对列车的位置、速度、加速度等参数的精确监测和控制，实现列车的自动运行、精确停靠和智能调度。
这不仅提高了列车运行的安全性和准点率，还减轻了司机的工作强度。
4、供电系统轨道交通的供电系统也广泛应用了闭环控制技术。
《闭环电子控制系统核心素养目标教学设计、教材分析与教学反思-2023-2024学年高中通用技术粤科版
《闭环电子控制系统》导学案导学目标：通过进修本节课的内容，学生能够掌握闭环电子控制系统的基本原理、组成结构和工作原理，理解闭环系统的优点和应用领域。
一、观点诠释1. 闭环电子控制系统：闭环电子控制系统是通过传感器采集被控对象的反馈信息，经过控制器计算处理后输出控制信号，控制执行机构对被控对象进行控制的系统。
2. 闭环系统：闭环系统是指系统通过测量输出信号与期望值之间的误差，对控制器进行调整，以实现对被控对象的精确控制。
二、原理讲解1. 闭环控制原理：闭环控制系统通过不息测量输出信号与期望值之间的误差，对控制器进行调整，以实现对被控对象的精确控制。
闭环系统能够自动调整控制器的输出，使系统更稳定、更精确。
2. 闭环电子控制系统结构：闭环电子控制系统包括传感器、控制器和执行机构三个基本部分。
传感器用于采集被控对象的反馈信息，控制器根据反馈信息计算控制信号，执行机构对被控对象进行控制。
三、工作原理分析1. 传感器采集反馈信息：传感器通过测量被控对象的状态参数，将反馈信息传输给控制器。
2. 控制器计算控制信号：控制器根据传感器反馈的信息和设定的目标值，计算出控制信号。
3. 执行机构对被控对象进行控制：执行机构接收控制信号，对被控对象进行调节，使其达到期望值。
四、优点和应用领域1. 闭环系统的优点：闭环系统能够实现对被控对象的精确控制，提高系统稳定性和精度，适用于对控制精度要求较高的领域。
2. 应用领域：闭环电子控制系统广泛应用于工业自动化、机器人控制、航空航天等领域，为生产和生活带来便利和效率提升。
五、教室练习1. 请简要描述闭环电子控制系统的工作原理。
2. 举例说明闭环系统在生活中的应用途景。
3. 分析闭环系统相比于开环系统的优势。
六、课后作业1. 阅读相关资料，进一步了解闭环电子控制系统的发展历程和应用前景。
2. 搜集闭环系统在不同领域的案例，并进行分析总结。
3. 思考闭环系统在未来的发展方向和创新点。
闭环控制名词解释
闭环控制名词解释
闭环控制是一种自动控制技术，它在许多工业应用中得到广泛应用。
它的本质是能够在发生变化的环境中，通过测量系统的输出参数作为反馈，然后根据这些反馈数据来控制系统的输出，从而达到设定好的控制效果。
闭环控制是工业控制中一个重要的技术，它可以实现较高的自主控制效果。
它主要由三个部分组成：参考输入、比较器和调节器。
设参考输入为R，反馈量F，输出量X，微分量D。
参考输入R用来提供系统的设定值，作为闭环控制的目标值。
比较器把参考输入R与反馈量F进行比较，生成一个误差信号E。
误差信号E就是当前系统输出量X与系统的设定值R之间的差值，误差信号E反映当前系统输出量X是否达到设定值R。
调节器接收误差信号E，并根据误差信号E，通过相应的调节措施来调整输出量X，以实现闭环控制的控制目标。
闭环控制的精度取决于微分量D。
微分量D是系统的瞬时变化率，它把系统的瞬时变化情况反映到误差信号E中，帮助调节器及时作出反应，从而提高系统的控制精度。
闭环控制具有较灵敏的控制精度，可以实现自动化控制，降低设备操作成本，提高生产效率，因此，它得到了广泛的应用，在汽车行业、制造业、矿山行业等都有广泛的应用。
例如，汽车的ABS刹车系统、新能源汽车的充电控制系统、制造业的机器人控制系统、矿山行业的煤气监测控制系统等，都是采用闭环控制来实现的。
总而言之，闭环控制是一种有效的自动控制技术，它可以提高系统的控制精度，提升工业自动化生产效率，在汽车行业、制造业、矿山行业等行业得到广泛应用。
豫科版高中通用技术选修1：电子控制技术闭环电子控制系统的制作和调试
2.温度控制器控制电路安装与调试。 前面给出的电路方案，只是设计的初 始方案，能不能实现预期目标，还需要经 过制作和试验才能确定。 （1）控制电路的制作及注意事项： ①选择元器件并对元器件进行检测。 ②熟悉温度控制器电路和印制电路板。
③将选择好的电子元器件插装到印制 电路板上并进行焊接。
④热敏电阻不要装在电路板上，而要 用一定长度的导线接出来。
⑤两片集成电路不要直接焊到印制板 上，而是在装集成电路的位置装两个集成 电路插座，试验时再将集成电路插在插座 上。
温度控制电路印制电路板
（2）控制电路仿真试验。 控制电路板制作好，经过检查没有错误以后，就可 以进行仿真试验了（如图） 试验设备和材料如下： 实验杯一个，一般水杯就可以。 温度表（玻璃管温度计或电子温度计都可以）的温 度围0-100℃。 数字万用表一只。 热水瓶一个（装开水用）。
具体步骤： 1.了解电路原理。 自动温度控制器控制电路如图所示。
图中R1是负温度系数热敏电阻，常温下阻值5 千欧，随着温度的升高电阻值变小。IC1是一片 低电压运算放大器LM324，在这个控制电路中用 作电压比较器。当UA>UC时运算放大器IC1-A输出 端为高电平。反过来UA<Uc时输出端为低电平。 IC2是四个2输入与非门CC4011，其中的IC2-C和 IC2-D组成一个基本的RS触发器。当比较器IC1-A 输出D为高电平时，IC2-A为低平，IC2-C（F）为 高电平，此时三极管VT导通，继电器动作。温度 的下限值通过电位器RP1调整，上限值通过电位器 RP2调整。
自动温度控制器的制作
活动目的：通过制作自动温度控制器， 进一步巩固和掌握已学的系统、控制与反馈 方面的知识，体验设计制作电子控制系统的 程序、方法和步骤。
电机实现闭环控制原理
电机实现闭环控制原理介绍电机是现代工业中广泛应用的一种设备，它将电能转换为机械能，广泛应用于各种机械设备中。
为了实现对电机的精确控制，闭环控制原理被广泛应用于电机控制系统中。
闭环控制原理通过测量电机的输出，并对其进行比较和调整，以实现所需的控制目标。
闭环控制原理的基本概念闭环控制原理是一种基于反馈的控制方法，它通过测量电机的输出信号，并与所需的控制信号进行比较，以产生误差信号。
然后，根据误差信号，控制系统对电机进行调整，以使输出信号接近所需的控制信号。
闭环控制原理的基本概念可以用下面的步骤来描述：1.测量电机的输出信号。
2.将输出信号与所需的控制信号进行比较，得到误差信号。
3.根据误差信号，计算并施加控制信号，使输出信号逐渐接近所需的控制信号。
4.反复测量输出信号，并进行比较和调整，直到输出信号达到所需的控制信号。
闭环控制原理的关键是通过不断测量和调整来实现对电机输出的精确控制。
闭环控制原理的应用闭环控制原理在电机控制系统中有广泛的应用。
以下是一些常见的应用场景：1. 位置控制闭环控制原理可以用于实现对电机位置的精确控制。
通过测量电机的位置，并与所需的位置进行比较，可以计算出误差信号。
然后，根据误差信号，控制系统可以调整电机的运动，使其逐渐接近所需的位置。
2. 速度控制闭环控制原理也可以用于实现对电机速度的精确控制。
通过测量电机的速度，并与所需的速度进行比较，可以计算出误差信号。
然后，根据误差信号，控制系统可以调整电机的输入信号，以使其速度逐渐接近所需的速度。
3. 力矩控制闭环控制原理还可以用于实现对电机输出力矩的精确控制。
通过测量电机的输出力矩，并与所需的力矩进行比较，可以计算出误差信号。
然后，根据误差信号，控制系统可以调整电机的输入信号，以使其输出力矩逐渐接近所需的力矩。
闭环控制原理的实现闭环控制原理的实现通常包括以下几个步骤：1. 传感器测量闭环控制原理的第一步是通过传感器测量电机的输出信号。
开环电子控制系统和闭环电子控制系统
开环控制系统 （open loop control system）
控
控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响
制
输入量
控制器
控制量
执行器
被控对象
输出量
系
统 闭环控制系统
（closed loop control system）
把系统的输出量返回到输入端并对控制过程产生 影响
比较器
给定量
控制器
控制量
信息 输入
控制（处理）
输出
被控对象
闭环电子控制系统：
能对输出结果进行检测，并将检测信号反馈 到控制处理部分，从而对系统的控制产生影响。
输入
控制（处理）
输出
被控对象
反馈
检测
输入 预（置温度调节装）置
控制（处理） （ 电子电路 ）
输出
被控对象
（继电器等） （ 冷藏室 ）
反馈
检测 （温度传感器）
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、带遥控的电视机
人体的 红外信 号
控制电路
转动
电机
自动门
自动门 的
开或关
信息 输入
控制（处理）ຫໍສະໝຸດ 输出被控对象闭环电子控制系统： 电热水器、空调、电冰箱、智能电饭煲、现代化 的农业温室、恒温箱控制
银行门口的自动门控制系统的工作过程如下：当人 走近自动门时，门上的红外线感应器检测到人体红外信 号，并把信号传递到控制电路中，控制电路控制电机转 动，使自动门打开，当门开启后，控制电路将作出判断， 如果没有人在门的四周，电机就做反向运转，使自动门 关闭。
执行器
被控对象
被控量
自动控制原理闭环系统知识点总结
自动控制原理闭环系统知识点总结一、引言自动控制是现代科学技术的重要组成部分，而闭环系统作为自动控制的基础之一，在工程实践中具有广泛的应用。
本文将对闭环系统的相关知识点进行总结和归纳，旨在帮助读者更好地理解和应用闭环系统。
二、闭环系统的定义与组成闭环系统又称反馈控制系统，是指通过测量被控对象的输出信号，并与期望值进行比较，将比较结果反馈给控制器，根据反馈信息进行调节，从而使被控对象的输出信号接近期望值的一种控制系统。
闭环系统主要由被控对象、传感器、控制器和执行器等组成。
1. 被控对象：闭环系统中需要被控制的物理或数学模型，可以是机械装置、电子电路或工业过程等。
2. 传感器：用于检测和测量被控对象的输出信号，并将其转化为电信号输入到控制器。
常见的传感器有温度传感器、压力传感器等。
3. 控制器：根据传感器测量的反馈信息和期望值，采取相应的控制策略，输出控制信号，调节被控对象的行为。
控制器可以是模拟控制器或数字控制器。
4. 执行器：接收控制器输出的控制信号，并转化为物理效应，对被控对象进行调节。
执行器可以是马达、电动机或阀门等。
三、闭环控制的基本原理闭环控制系统的基本原理是通过比较被控对象的输出信号与期望值的差异，将差异作为反馈信息反馈给控制器，控制器对被控对象进行调节。
闭环控制系统的基本流程如下：1. 传感器测量被控对象的输出信号，将信号转化为电信号。
2. 控制器接收传感器的测量信号，并与期望值进行比较，计算出控制信号。
3. 执行器接收控制信号，并对被控对象进行相应的调节。
4. 传感器再次测量被控对象的输出信号，并将测量结果反馈给控制器。
5. 控制器根据反馈信息与期望值的比较结果，调整控制信号，进一步改变执行器对被控对象的调节。
四、闭环系统的优势闭环控制系统相比于开环控制系统具有以下优势：1. 鲁棒性强：闭环系统通过反馈信息不断对被控对象进行调节，可以有效地抵抗外界干扰和系统参数变化，提高系统的稳定性和鲁棒性。
1.3 开环电子控制系统和闭环电子控制系统
开环电子控制系统和闭环电子控制系统一、教学分析1．教材分析本课内容是第一章第三节“开环电子控制系统和闭环电子控制系统”。
简单的开环电子控制系统还不能满足精确的需求，需要进一步改进，引入具有反馈的闭环电子控制系统，进一步学习优化电子控制系统的方法。
2．学情分析在必修2的学习中，学生们已经知道，控制有开环和闭环之分，也知道反馈的概念，在本节中，我们将进一步分析在电子控制系统中，开环电子控制系统和闭环电子控制系统的区别。
二、教学目标1．知识与技能目标（1）知道反馈在电子控制系统中的作用。
（2）知道开环电子控制系统和闭环电子控制系统的区别，会用方框图分析生活中常见电子控制系统的工作过程。
2．过程与方法目标（1）通过对电子门铃的分析，掌握开环电子控制系统的工作过程。
（2）通过对家用电冰箱恒温控制工作过程的分析，掌握闭环电子控制系统的工作过程。
并对开环电子控制系统和闭环电子控制系统的区别加以讨论。
3．情感态度和价值观目标（1）以贴近生活的电子产品分析入手，提高学生学习技术的兴趣。
（2）通过分析电子控制系统的过程，激发学生热爱电子技术。
三、教学重难点1．重点（1）知道反馈在电子控制系统中的作用。
（2）知道开环电子控制系统和闭环电子控制系统的区别，会用方框图分析生活中常见电子控制系统的工作过程。
2．难点开环电子控制系统和闭环电子控制系统的区别。
四、教学策略本节课程以多媒体技术为辅助教学手段，通过基本知识讲授、小组探究、分析表达、能力展示等教学方法和策略，在教师指导下，通过学生自主探究建构知识和技能。
五、教学准备通用技术专用教室、多媒体、课件六、课时安排2课时七、教学过程（一）新课导入师：上节课我们讲到音乐喷泉，请同学们思考，音乐喷泉控制系统有没有反馈的环节？板书：第一章电子控制系统概述第三节开环电子控制系统和闭环电子控制系统（二）新课呈现板书：一、什么是开环电子控制系统板书：倘若电子控制系统的输出结果对系统的控制没有影响，这种电子控制系统叫做开环电子控制系统。
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闭环控制电子控制系统
2021/3/2
闭环电子控制系统是在开环电子控制系统基 础上增加反馈环节而构成的。它具有较高的 控制精度，能实现自动控制。冰箱、空调、 恒温箱、智能洗衣机、水位监控设备等大都 采用闭环电子控制系统。
输入
X
控制（处理）
输出
被控对象
检测
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❖ t上≧39℃时，Rt2减小→4管脚电位降低→9管脚输出高 电平→三极管V2截止→三极管V3截止→继电器线圈J断 电→继电器触点J-2断开→电热丝电路断开，停止加热。
❖ 被控对象部分：放置于孵化室的电热丝
❖ 反馈部分：Rt1与Rt2温度传感器采集温度信息，一旦温 度达到某一值，阻值变化引起2、4管脚电位的变化(输 入量的变化)
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案例分析2：水箱水位闭环电子控制系统的设计和应用
2021/3/2
设计分析（1）根据设计要求，确定温度是被控量，孵化室是被 控对象；
（2）由于对孵化室的温度控制严格地规定了温度允许变化的范 围，所以必须使用闭环电子控制系统。通过对被控量的检测和反 馈，可以实现较高精度的温度控制；
（3）按照闭环电子控制系统的方框图，确定预置温度范围，选 择控制电路的元器件、输出部件和检测温度的传感器，通过查找 资料将各部分用接口电路连接起来，组成一个闭环电子温度控制 系统；
三
会分析和解决安装过程中出现的常见问题。
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2021/3/2
开环控制电子控制系统
信息 输入
控制(处理)
输出 被控对象
❖ 特点：电子控制输入结果对系统的控制没有影 响，也就是被控量的变化不会引起控制量的改 变，即没有反馈。这种电子控制系统叫开环电 子控制系统，例如上节课电子门铃的设计及其 应用。
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闭环控制框图定量电路分析(联系到对应电路模块)
2021/3/2
❖ 输出部分：继电器电路+电热丝电路
❖ 继电器电路+电热丝电路说明：t下≦37℃时，Rt1增大 →2管脚电位升高→9管脚输出低电平→三极管V2导通→ 三极管V3导通→继电器线圈J通电→继电器触点J-2闭合 →电热丝电路接通，开始加热；
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2021/3/2
重点提醒
❖V6(2CP1A)的作用： 当V3突然截止时 ]线 圈中储存的能量通过V6产生回路放 掉， 如果不接V6， 就会瞬间产生高电压 将V3击穿。从而起到保护V3的作用。
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2021/3/2
设计方案B电路图
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❖ 根据电路分析，书本工作过程V1和V2应该分析 有误。
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2021/3/2
设计方案B模拟试验
模拟演示工作过程
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2021/3/2
设计方案C
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2021/3/2
核心芯片IC CB7555管脚介绍
6脚阈值的解释：又叫临界值，是指一个效 应能够产生的最低值或最高值。
（4）分析本系统受到的干扰因素，并考虑减少干扰影响的措施。
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设计A：JN6201鸡蛋温度控制器电路图
2021/3/2
8芯片IC JN6201管脚介绍
❖ 1、2、3、4输出高电平有效 ❖ 6、接地 ❖ 7、接电源（3V）（5V） ❖ 9、输出高电平。音频中出高电平，结束后低电
2021/3/2
设计方案B分析思考
❖ 1、由于硅三极管饱和导通时be电压在0.7V左 右、基极电流在50μA左右 ；发光二极管发光时 电压在1.8V左右、发光电流30mA左右， （1.8V一0.7V）／50μA ＝20KΩ。如果R2 是1K那么CF741的6脚电压必须达到 1KΩX30mA＝30V，供电电压是9V，显然无 法达到，所以只有将R2减小很多，如果R2用 10Ω，那么6脚电压只要1.8V十10ΩX30mA ＝2.1V，就能使V1发光 V3饱和导通。
大家好
2021/3/2
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普通高中通用技术课程
电子控制技术
第四章 闭环电子控制系统的 设计和应用解读
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22199240@
2021/3/2
海宁市南苑中学 吴海江
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对本节内容的学科教学指导要求
2021/3/2
三点教学要求
一
简单闭环电子控制系统的基本工作原理理解
二
能设计安装简单的闭环电子控制系统并进行调试
❖ 输入量部分：温度设定值→温度的变化引起Rt1、 Rt2阻值的变化→芯片JN6201的2、4管脚电 位变化
❖ 控制部分：JN6201芯片电路+指示电路+延时 电路
❖指示电路说明：t下<37 ℃时，Rt1增大→2管
脚电位升高→10管脚输出高电平→三极管V1导
通→发光二极管V4亮，指示温度低于下限温度
时加热(电热丝开10 始工作)。
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闭环控制框图定量电路分析(联系到对应电路模块)
2021/3/2
❖延时电路说明：当温度低于37 ℃时加热， 加热过程中，温度在升高，Rt1在减小→2 管脚电位也在减小→9管脚低电平在增大 →由于没有增达到一定值，三极管V2依然 导通→三极管V3依然导通→继电器线圈J 通电→继电器触点J-2闭合→电热丝继续 加热，从而保证将低于37 ℃加热至高于 或等于37 ℃时，三极管V2没有立即停止， 而是延时导通，直到温度达到39 ℃时才 截止。
开环与闭环电子控制系统的比较
2021/3/2
闭环电子控制系统与开环电子 控制系统不同，它能对输出结果进 行检测，并将检测信号反馈到控制 处理部分，从而对系统的控制产生 影响。
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案例分析：鸡蛋孵化温度控制器的设计和应用
2021/3/2
设计要求：（1）设计一个鸡蛋孵化温度控制系统 （2）要求孵化温度控制在37—39℃范围内
平
❖10、指示灯 。音频输出中闪烁，结束后低电平 ❖ 11、14音频输出 ❖其余管脚一般不用。置空
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闭环控制框图定量电路分析(联系到对应电路模块)
2021/3/2
❖ 开关S闭合，电路通入直流3V电压Vcc，为电路 提供电源。假设温度传感器为负温度系数温敏电 阻(大部分温敏电阻都是负温度系数的)