电子信息工程概论课件演示教学
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电子信息工程专业综合概述课件
自动化工程等。
2
通信工程主要研究 信号处理、通信网 络、无线通信等。
3
电子工程主要研究 电子器件、集成电 路、电子系统设计
等。
4
计算机工程主要研 究计算机硬件、软 件、网络、人工智
能等。
5
自动化工程主要研 究控制理论、自动 化系统设计、机器
人技术等。
发展趋势
智能化：电子信息工程专业将更
01
加注重智能化技术的研究和应用 集成化：电子信息工程专业将更
培养具备电子信息工程 基础知识和实践能力的 高级工程技术人才。
毕业生可在电子信息、 通信、计算机、自动化 等领域从事研发、设计、 制造、管理等工作。
01
02
03
04
专业特点
1
2
3
4
综合性强：涉及电 子、信息、计算机
ห้องสมุดไป่ตู้等多个领域
实践性强：注重实 践操作和工程应用
应用广泛：应用于 通信、电子、计算
机等多个行业
02
加注重集成化技术的研究和应用 网络化：电子信息工程专业将更
03
加注重网络化技术的研究和应用 绿色化：电子信息工程专业将更
04
加注重绿色化技术的研究和应用
专业培养目标
培养目标
培养具备创新精 神和实践能力的
人才
培养具备终身学 习和自我发展的
人才
培养具备电子信 息工程专业知识
和技能的人才
培养具备团队协 作和沟通能力的
事电子信息产品的研发、生产和销售。
主要就业岗位
01
电子工程师： 从事电子设备、 系统的设计、
开发和维护
02
软件工程师： 从事软件开发、
测试和维护
2
通信工程主要研究 信号处理、通信网 络、无线通信等。
3
电子工程主要研究 电子器件、集成电 路、电子系统设计
等。
4
计算机工程主要研 究计算机硬件、软 件、网络、人工智
能等。
5
自动化工程主要研 究控制理论、自动 化系统设计、机器
人技术等。
发展趋势
智能化：电子信息工程专业将更
01
加注重智能化技术的研究和应用 集成化：电子信息工程专业将更
培养具备电子信息工程 基础知识和实践能力的 高级工程技术人才。
毕业生可在电子信息、 通信、计算机、自动化 等领域从事研发、设计、 制造、管理等工作。
01
02
03
04
专业特点
1
2
3
4
综合性强：涉及电 子、信息、计算机
ห้องสมุดไป่ตู้等多个领域
实践性强：注重实 践操作和工程应用
应用广泛：应用于 通信、电子、计算
机等多个行业
02
加注重集成化技术的研究和应用 网络化：电子信息工程专业将更
03
加注重网络化技术的研究和应用 绿色化：电子信息工程专业将更
04
加注重绿色化技术的研究和应用
专业培养目标
培养目标
培养具备创新精 神和实践能力的
人才
培养具备终身学 习和自我发展的
人才
培养具备电子信 息工程专业知识
和技能的人才
培养具备团队协 作和沟通能力的
事电子信息产品的研发、生产和销售。
主要就业岗位
01
电子工程师： 从事电子设备、 系统的设计、
开发和维护
02
软件工程师： 从事软件开发、
测试和维护
电子信息技术概述PPT课件
送话器
4
纸盒
磁体 线圈
语 示音 意获 图取方法5-拾音器原理
获取的语音波形
二、电子信息科学技术研究的 主要技术问题
（一）信息获取（续1）
2）图像信息获取方法：光电摄像、CCD成像、红外成像、微波成像、
X光医学图像等。
光电摄像管
成多 像光 照谱 片地
面
CCD成像器件 光 医 学 图 像
X
二、电子信息科学技术研究的 主要技术问题
电子管实物照片
1946年[美]宾州大学用18800个电子管作的世界上第一台 计算机。重30吨，占地约两间教室大，耗电174千瓦时， 运算速度5000次加法/秒。
电子管体积大，耗电多（一个普通电 子管阴极灯丝耗电约6W）！
1947年[美]贝尔实验室三位科学家巴丁、布拉坦和肖克利制造出了世界上第一 只点接触型锗晶体三极管
0803 光学工程 （不设二级学科）
三、电子信息科学技术各学科 之间的关系和分工
各学科之间关系示意：
电子管发明至今只约100年，集 成电路发明不过50年！
当今集成电路的制造水平：线宽45纳米，一片集成电路就是一个电子系统！
386CPU芯片
芯片内部布线
一块芯片内 可集成10万 以上的元器 件，从此电 子信息技术 跨入了飞速 发展的新时 代！
电子信息科学是最具活力的年轻学科！
1906年 第一只 电真空 三极管 诞生
(0) 什么是信息
❖信息论之父——香农（1916-2001 ）
❖ 美国数学家香农（C. Shannon），1916年出生在美国密 执安州，从小热爱机械和电器，表现出很强的动手能
❖ 1936年毕业于密执安大学工程与数学系，工程与数学成 为他一生的兴趣所在。
电子信息工程专业导论第四讲 ppt课件
淮北师范大pp学t课件物理与电子信息学院电子信息2 系
2 电子信息制造业“十二五”发展规划
★ 发展目标
结构目标：“十二五”期间，我国规模以上电子信息 制
造业销售收入年均增速保持在10%左右，2015年超过 10万亿元；工业增加值年均增长超过12%；电子信息 制造业中的战略性新兴领域销售收入年均增长25%。 创新目标：百强企业研发投入占销售收入比重超过5% ；信息技术领域发明专利申请累计总量达到130万件 左右；在集成电路、新型显示器件、关键元器件、重
淮北师范大pp学t课件物理与电子信息学院电子信息5 系
（2）特设专业：
– 080707T 广播电视工程
11个 专业点
– 080708T 水声工程
2个 专业点
– 080709T 电子封装技术
6个 专业点
– 080710T 集成电路设计与集成系统 24个 专业点
– 080711T 医学信息工程
8个 专业点
2.适合电子信息类专业学生报考的专业方向
• 电路与系统 • 通信与信息系统 • 信号与信息处理 • 控制理论与控制工程 • 模式识别与智能系统 • 检测技术及自动化装置 • 物理电子学 • 微电子学与固体电子学 • 电磁场与微波技术
淮北师范大pp学t课件物理与电子信息学院电子信息7 系
电路与系统
淮北师范大pp学t课件物理与电子信息学院电子信息9 系
通信与信息系统
本学科所研究的主要对象是以信息获取、信息传输与交换、 信息网络、信息处理及信息控制等为主体的各类通信与信息系统。 它所涉及的范围很广，包括电信、广播、电视、雷达、声纳、导 航、遥控与遥测、遥感、电子对抗、测量、控制等领域，以及军 事和国民经济各部门的各种信息系统。
2 电子信息制造业“十二五”发展规划
★ 发展目标
结构目标：“十二五”期间，我国规模以上电子信息 制
造业销售收入年均增速保持在10%左右，2015年超过 10万亿元；工业增加值年均增长超过12%；电子信息 制造业中的战略性新兴领域销售收入年均增长25%。 创新目标：百强企业研发投入占销售收入比重超过5% ；信息技术领域发明专利申请累计总量达到130万件 左右；在集成电路、新型显示器件、关键元器件、重
淮北师范大pp学t课件物理与电子信息学院电子信息5 系
（2）特设专业：
– 080707T 广播电视工程
11个 专业点
– 080708T 水声工程
2个 专业点
– 080709T 电子封装技术
6个 专业点
– 080710T 集成电路设计与集成系统 24个 专业点
– 080711T 医学信息工程
8个 专业点
2.适合电子信息类专业学生报考的专业方向
• 电路与系统 • 通信与信息系统 • 信号与信息处理 • 控制理论与控制工程 • 模式识别与智能系统 • 检测技术及自动化装置 • 物理电子学 • 微电子学与固体电子学 • 电磁场与微波技术
淮北师范大pp学t课件物理与电子信息学院电子信息7 系
电路与系统
淮北师范大pp学t课件物理与电子信息学院电子信息9 系
通信与信息系统
本学科所研究的主要对象是以信息获取、信息传输与交换、 信息网络、信息处理及信息控制等为主体的各类通信与信息系统。 它所涉及的范围很广，包括电信、广播、电视、雷达、声纳、导 航、遥控与遥测、遥感、电子对抗、测量、控制等领域，以及军 事和国民经济各部门的各种信息系统。
电子信息工程概论 (1)[115页]
![电子信息工程概论 (1)[115页]](https://img.taocdn.com/s3/m/c54adb1933687e21af45a966.png)
1.1.1 电的发现
3)库仑扭秤
●很久以前，人们已经知道电荷只有两种，同种电荷互相 排斥，不同电荷互相吸引。但是这种相互排斥或吸引的力 非常小，难以测量，2000多年来人们始终无法了解这种力 的规律。 ●1785年，库仑（图1-5）设计了精巧的扭秤实验（图16），利用有弹性的细小纤维扭转变形，测量微小的力， 发现了它们遵循的规律。
● 他做了一个把风筝放到雷雨云 里去的实验。他用金属丝把一个很 大的风筝放到云层里去，金属丝的 下端接了一段绳子，另外金属丝上 还挂了一串钥匙。当时富兰克林一 手拉住绳子，用另一手轻轻触及钥 匙。于是他立即感到一阵猛烈的冲 击（电击），同时还看到手指和钥 匙之间产生了小火花（图1-10）。
图1-10 富兰克林的风筝实验
第1章 电子信息技术发展史
1.1 电的发现与发展 1.2 电子线路元件的发展 1.3 近代通信技术发展 1.4 计算机的发展 1.5 自动控制理论的发展
1.1 电的发现与发展
1.1.1 电的发现 1.1.2 电的效应 1.1.3 欧姆定律实验 1.1.4 电磁波的发现
1.1.1 电的发现
1）摩擦起电
1.1.1 电的发现
●电流是两种不同金属插在一定的溶 液内并构成回路时产生的，而肌肉提 供了这种溶液。基于这一思想，1799 年，他制造了第一个能产生持续电流 的化学电池，其装置为一系列按同样 顺序叠起来的银片、锌片和用盐水浸 泡过的硬纸板组成的柱体，叫做伏打 电堆（图1-9）。
图1-9 伏打电堆
1.1.1 电的发现
● 1600年，英国物理学家吉伯发现，不 仅琥珀和煤玉摩擦后能吸引轻小物体， 而且相当多的物质经摩擦后也都具有吸 引轻小物体的性质（图1-1），他注意 到这些物质经摩擦后并不具备磁石那种 指南北的性质。为了表明与磁性的不同， 他采用琥珀的希腊字母拼音把这种性质 图1-1 摩擦起电 称为"电的"。
电子信息工程导论 集成电路课件
03
集成电路应用领域
通信领域
通信网络
集成电路在通信网络中发挥着关键作用，包括基站、路由器、交换机等设备中都有集成电 路的存在。集成电路能够实现高速信号处理和数据传输，提升通信网络的性能和稳定性。
移动通信
在移动通信领域，集成电路是手机、平板电脑等设备中必不可少的组成部分。集成电路负 责信号的接收、发送和处理，保障移动设备的正常通信。
汽车安全系统中的集成电路用于监测 车辆状态、控制安全气囊等，提高汽 车的安全性能。
04
集成电路发展趋势与挑 战
技术发展趋势
技术小型化
随着半导体工艺的不断进步，集成电路正朝着更小尺寸、更高集成度 的方向发展，以满足更高效能、更低功耗的需求。
异构集成技术
将不同类型的器件集成在同一芯片上，实现多功能、高性能的集成电 路。
新材料应用
探索和采用新型半导体材料，如碳纳米管、二维材料等，以提高集成 电路的性能和降低成本。
3D集成技术
通过垂直堆叠芯片的方法，实现更短连接、更高数据传输速率和更低 功耗的集成电路。
市场发展前景
5G通信市场
随着5G技术的普及，集成电路在通 信领域的应用将进一步扩大，为集成 电路产业带来巨大的市场空间。
1 2 3
集成化
随着半导体技术的不断发展，集成电路的集成度 越来越高，能够实现更复杂的功能。
智能化
集成电路正朝着智能化方向发展，通过集成处理 器、传感器和执行器等组件，实现自主感知和决 策。
绿色化
随着环保意识的提高，集成电路的设计和生产也 更加注重节能减排，推动绿色化发展。
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电子信息工程的历史与发展
01
历史回顾
电子信息工程的发展可以追溯到20世纪初，经历了电子管、晶体管、集
电子信息工程专业介绍PPT课件
深圳大学 武汉大学 北京邮电大学
分数 439 384 345 354 301 357 352 334
详细资料见统计表
23
24
姓名 杨敬宇 张伟娇 秦翔宇 唐子均 张冬梅 李丹丹 储旭
07级考研学生情况
考取院校
专业方向
南京邮电学院
南京邮电学院
成都电子科技大学
深圳大学
北京交通大学
北京电子科技大学
北京电子科技大学
本专业培养具备电子技术和信息系统的基础 知识，能从事各类电子设备和信息系统的研究、 设计、制造、应用和维护的高等工程技术人才。
2
电子信息工程是宽口径专业。本专业学生主 要学习信号的获取与转换、信息的传输与处理、 电子设备与信息系统等方面的专业知识，受到电 子与信息系统各方面的良好实践训练。以电子技 术和信息处理技术为主要研究内容，以计算机应 用为主要技术手段，具备电子信息系统的设计、 开发、应用和集成的能力。
天津大学 北京工业大学/博士 西南科技大学 西南大学 江苏科技大学 华北电力大学 大连交通大学 石家庄铁道学院/北航博士 北京航空航天大学 内蒙古大学 石家庄铁道学院
16
肖春华：03级电子信息工程专业毕业生，20岁本科 毕业，23岁硕士毕业。现在北京工业大学读博。
北京工业大学嵌入式软件与系统研究所
318
323
20
21
• 刘翔、于世伟相关视频
ATR国防重点实验室
22
06级2010届毕业生升研情况统计表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8
姓名 高静雅 李晓梅 王炳者
张力 关效博 成武文 柯龙文
康甜
性别 女 女 男 男 男 男 男 女
报考院校 西安电子科技大学
分数 439 384 345 354 301 357 352 334
详细资料见统计表
23
24
姓名 杨敬宇 张伟娇 秦翔宇 唐子均 张冬梅 李丹丹 储旭
07级考研学生情况
考取院校
专业方向
南京邮电学院
南京邮电学院
成都电子科技大学
深圳大学
北京交通大学
北京电子科技大学
北京电子科技大学
本专业培养具备电子技术和信息系统的基础 知识，能从事各类电子设备和信息系统的研究、 设计、制造、应用和维护的高等工程技术人才。
2
电子信息工程是宽口径专业。本专业学生主 要学习信号的获取与转换、信息的传输与处理、 电子设备与信息系统等方面的专业知识，受到电 子与信息系统各方面的良好实践训练。以电子技 术和信息处理技术为主要研究内容，以计算机应 用为主要技术手段，具备电子信息系统的设计、 开发、应用和集成的能力。
天津大学 北京工业大学/博士 西南科技大学 西南大学 江苏科技大学 华北电力大学 大连交通大学 石家庄铁道学院/北航博士 北京航空航天大学 内蒙古大学 石家庄铁道学院
16
肖春华：03级电子信息工程专业毕业生，20岁本科 毕业，23岁硕士毕业。现在北京工业大学读博。
北京工业大学嵌入式软件与系统研究所
318
323
20
21
• 刘翔、于世伟相关视频
ATR国防重点实验室
22
06级2010届毕业生升研情况统计表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8
姓名 高静雅 李晓梅 王炳者
张力 关效博 成武文 柯龙文
康甜
性别 女 女 男 男 男 男 男 女
报考院校 西安电子科技大学
相关主题
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▪ 如何解决这个问题？
太阳能收集器 电流
水位传感器
电动机
蓄水池 泵
灌溉
太阳移动速度
太阳传感器
++ -
将输出端的 信号返回输
入端
地下水
电动机
减速器
泵
水位传感器
水池
2、 开环控制和闭环控制
一、开环控制和闭环控制的概念 比较这两个例子，我们给出概念： ▪ 开环控制系统(Open－loop Control System)
上例中我们还可以看到：为了表明自动控制系统的
组成以及信号的传递情况，通常把系统各个环节的
作用，用方框+环节特征说明的方式来表示， 并用
箭头标明各环节之间信号（能量或作用量）之间的
传递情况。系统的这种表示方法称为原理框图表，
而这样作的好处就在于：
▪ 避免去画复杂的系统图形（因为我们不可能各个 都是画家）。
③比较环节(Comparing Element) ④放大元件(Amplifying Element) ⑤执行元件(Executive Element)——此处为
⑥控制对象(Controlled Plant)——在此恒温
⑦反馈环节(Feedback Element)——由它将
➢各个元件的排列，通常将给定元件放 在最左端，控制对象排在最右端。即输 入量在最左端，输出量在最右端。 ➢从左至右(即从输入至输出)的通道称 为顺馈通道（Feed forward Path)或 前向通路(Forward Path)。 ➢将输出信号引回输入端的通道称为反 馈通道或反馈回路(Feedback Path)。
A'f 1A A ''F133 00 0 0 .004 715 .6 97
闭环增益只下降了1.65%，如需保证400倍的电压增益， 可采用两级放大。这样电路总的电压增益为202=４00 及19.672=386.9，两者相差不到3.3%。由此可见负 反馈的引入使放大器的增益得到了稳定。
提高系统的输入阻抗
i
•
Vi
Ri
反
•
Vf
馈 网
络
R if
没有反馈网络时：
•
Ri
Vi i
串入反馈网络时：
••
R fi
Vi V i
f
•
Vf 0 RfiRi
即：串联的反馈网络提高了系统的输入电阻
1.3 自动控制系统的组成
1.一般自动控制系统包括： ①给定元件(Command Element) ②检测元件(Detecting Element)——此处
汽车车体焊接
喷漆
堆物
喷涂机器人
控制系统的应用实例 1.2开环控制与闭环控制
1、应用：太阳能高效抽水机系统
蓄水池
太阳能收集器
电流
机械转距 泵
电动机
灌溉
太阳移动速度
太阳传感器
++
目标：利用太阳能
地下水
电动机减速器Fra bibliotek中间环节：实现手段
泵 结果：抽水
上面例子中存在的问题
▪ 抽水过程只与太阳能转换来的电流大 小有关，它不能反应水池的蓄水情况。 因此，这个控制系统存在着水资源的 浪费问题。
若系统的输出量不被引回来对系统的控制部分产 生影响，则这样的系统称为开环控制系统。 ▪ 闭环控制系统(Closed－loop Control System)
若系统输出量通过反馈环节返回来作用于控制部 分，形成闭合环路，则这样的系统称为闭环控制 系统，又称为反馈控制系统(Feedback Control
闭环控制举例
电炉箱恒温自动控制系统
电炉箱恒温自 动控制系统
电炉箱 自动控 制框图
框图可以把系统的组成简单明了地表达出来
电炉箱自动控制框图
炉温自动调节过程
闭环系统的特点
➢反馈控制可以自动进行补偿，这是闭 环控制的一个突出的优点。 ➢闭环控制要增加检测、反馈比较，调 节器等部件,会使系统复杂、成本提高。 而且闭环控制会带来副作用，使系统的 稳定性变差，甚至造成不稳定。这是采 用闭环控制时必须重视并要加以解决的 问题。
出阻抗 ▪ 提高系统的敏感度
▪ 设有一台放大器，在未加反馈时，由于各种原因它 的电压增益由原来的A=400下降到了A‘=300，比 原来下降了25%，现在加入负反馈，并使 F=0.0475，则当A=400时闭环电压增益为：
Af 1A A F144 00 0 0 .004 7250 而当开环电压增益降到A’=300时，其闭环增益为：
▪ 用原理方框表示系统的另一好处是可以把系统主 要环节之间的相互作用关系简单而明了地表达出 来。
▪ 经过简单抽象，我们就可以把一个实际系统变换 成为一个满足某种控制规律便于理论分析的原理 系统。
3、为什么大多数控制系统均有反馈
▪ 提高系统的相对稳定性 ▪ 增加系统带宽和总增益 ▪ 提高系统的输入阻抗、降低系统的输
开环系统的特点
➢由于开环系统无反馈环节,一般结构简单,系统稳定 性好，成本也低，这是开环系统的优点。因此，在输 出量和输入量之间的关系固定，且内部参数或外部负 载等扰动因素不大，或这些扰动因素产生的误差可以 预计确定并能进行补偿,则应尽量采用开环控制系统。 ➢开环控制的缺点是当控制过程受到各种扰动因素影响 时，将会直接影响输出量，而系统不能自动进行补偿。 特别是当无法预计的扰动因素使输出量产生的偏差超 过允许的限度时 ，开环控制系统便无法满足技术要求， 这时就应考虑采用闭环控制系统。
二、开环控制和闭环控制的概念
开环控制举例
由步进电机驱动的数控加工机床
此系统的输入量为加工程序指令，输出量为机床工作台 的位移，系统的控制对象为工作台，执行机构为步进电 动机和传动机构。由图可见，系统无反馈环节，输出量 并不返回来影响控制部分，因此是开环控制。
数控加工机 床示意图
数控加工机床 开环控制框图
电子信息工程概论课件
自动控制系统的重要性
▪ 近年来控制系统在现代文明和技术发展与 进步上扮演了越来越重要的角色。我们日 常活动的每一个方面几乎都受到了某种控 制系统的影响。控制系统已经大量地应用 到了工业的所有部门。如产品质量、自动 装配线、机床控制、空间技术与武器系统、 计算机控制、交通运输、动力系统、机器 人、微机系统、纳米技术等。
如大型 加工机 床的精 密控制
这是由数控机床群构成的生产线——由自动控制保证产 品的加工精度。其主轴为恒值控制(恒速)，刀架为随动 系统(精确定位)。
加工中心——往往含有车、铣、钻等多种功能，有刀 具库，能自动换刀等。各厂生产含有各种不同功能的 加工中心。
带有机械手的点焊生产线(大批量铆焊加工生产线)要 能精密定位及时间控制。机器人控制(自动控制)
太阳能收集器 电流
水位传感器
电动机
蓄水池 泵
灌溉
太阳移动速度
太阳传感器
++ -
将输出端的 信号返回输
入端
地下水
电动机
减速器
泵
水位传感器
水池
2、 开环控制和闭环控制
一、开环控制和闭环控制的概念 比较这两个例子，我们给出概念： ▪ 开环控制系统(Open－loop Control System)
上例中我们还可以看到：为了表明自动控制系统的
组成以及信号的传递情况，通常把系统各个环节的
作用，用方框+环节特征说明的方式来表示， 并用
箭头标明各环节之间信号（能量或作用量）之间的
传递情况。系统的这种表示方法称为原理框图表，
而这样作的好处就在于：
▪ 避免去画复杂的系统图形（因为我们不可能各个 都是画家）。
③比较环节(Comparing Element) ④放大元件(Amplifying Element) ⑤执行元件(Executive Element)——此处为
⑥控制对象(Controlled Plant)——在此恒温
⑦反馈环节(Feedback Element)——由它将
➢各个元件的排列，通常将给定元件放 在最左端，控制对象排在最右端。即输 入量在最左端，输出量在最右端。 ➢从左至右(即从输入至输出)的通道称 为顺馈通道（Feed forward Path)或 前向通路(Forward Path)。 ➢将输出信号引回输入端的通道称为反 馈通道或反馈回路(Feedback Path)。
A'f 1A A ''F133 00 0 0 .004 715 .6 97
闭环增益只下降了1.65%，如需保证400倍的电压增益， 可采用两级放大。这样电路总的电压增益为202=４00 及19.672=386.9，两者相差不到3.3%。由此可见负 反馈的引入使放大器的增益得到了稳定。
提高系统的输入阻抗
i
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馈 网
络
R if
没有反馈网络时：
•
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串入反馈网络时：
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f
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即：串联的反馈网络提高了系统的输入电阻
1.3 自动控制系统的组成
1.一般自动控制系统包括： ①给定元件(Command Element) ②检测元件(Detecting Element)——此处
汽车车体焊接
喷漆
堆物
喷涂机器人
控制系统的应用实例 1.2开环控制与闭环控制
1、应用：太阳能高效抽水机系统
蓄水池
太阳能收集器
电流
机械转距 泵
电动机
灌溉
太阳移动速度
太阳传感器
++
目标：利用太阳能
地下水
电动机减速器Fra bibliotek中间环节：实现手段
泵 结果：抽水
上面例子中存在的问题
▪ 抽水过程只与太阳能转换来的电流大 小有关，它不能反应水池的蓄水情况。 因此，这个控制系统存在着水资源的 浪费问题。
若系统的输出量不被引回来对系统的控制部分产 生影响，则这样的系统称为开环控制系统。 ▪ 闭环控制系统(Closed－loop Control System)
若系统输出量通过反馈环节返回来作用于控制部 分，形成闭合环路，则这样的系统称为闭环控制 系统，又称为反馈控制系统(Feedback Control
闭环控制举例
电炉箱恒温自动控制系统
电炉箱恒温自 动控制系统
电炉箱 自动控 制框图
框图可以把系统的组成简单明了地表达出来
电炉箱自动控制框图
炉温自动调节过程
闭环系统的特点
➢反馈控制可以自动进行补偿，这是闭 环控制的一个突出的优点。 ➢闭环控制要增加检测、反馈比较，调 节器等部件,会使系统复杂、成本提高。 而且闭环控制会带来副作用，使系统的 稳定性变差，甚至造成不稳定。这是采 用闭环控制时必须重视并要加以解决的 问题。
出阻抗 ▪ 提高系统的敏感度
▪ 设有一台放大器，在未加反馈时，由于各种原因它 的电压增益由原来的A=400下降到了A‘=300，比 原来下降了25%，现在加入负反馈，并使 F=0.0475，则当A=400时闭环电压增益为：
Af 1A A F144 00 0 0 .004 7250 而当开环电压增益降到A’=300时，其闭环增益为：
▪ 用原理方框表示系统的另一好处是可以把系统主 要环节之间的相互作用关系简单而明了地表达出 来。
▪ 经过简单抽象，我们就可以把一个实际系统变换 成为一个满足某种控制规律便于理论分析的原理 系统。
3、为什么大多数控制系统均有反馈
▪ 提高系统的相对稳定性 ▪ 增加系统带宽和总增益 ▪ 提高系统的输入阻抗、降低系统的输
开环系统的特点
➢由于开环系统无反馈环节,一般结构简单,系统稳定 性好，成本也低，这是开环系统的优点。因此，在输 出量和输入量之间的关系固定，且内部参数或外部负 载等扰动因素不大，或这些扰动因素产生的误差可以 预计确定并能进行补偿,则应尽量采用开环控制系统。 ➢开环控制的缺点是当控制过程受到各种扰动因素影响 时，将会直接影响输出量，而系统不能自动进行补偿。 特别是当无法预计的扰动因素使输出量产生的偏差超 过允许的限度时 ，开环控制系统便无法满足技术要求， 这时就应考虑采用闭环控制系统。
二、开环控制和闭环控制的概念
开环控制举例
由步进电机驱动的数控加工机床
此系统的输入量为加工程序指令，输出量为机床工作台 的位移，系统的控制对象为工作台，执行机构为步进电 动机和传动机构。由图可见，系统无反馈环节，输出量 并不返回来影响控制部分，因此是开环控制。
数控加工机 床示意图
数控加工机床 开环控制框图
电子信息工程概论课件
自动控制系统的重要性
▪ 近年来控制系统在现代文明和技术发展与 进步上扮演了越来越重要的角色。我们日 常活动的每一个方面几乎都受到了某种控 制系统的影响。控制系统已经大量地应用 到了工业的所有部门。如产品质量、自动 装配线、机床控制、空间技术与武器系统、 计算机控制、交通运输、动力系统、机器 人、微机系统、纳米技术等。
如大型 加工机 床的精 密控制
这是由数控机床群构成的生产线——由自动控制保证产 品的加工精度。其主轴为恒值控制(恒速)，刀架为随动 系统(精确定位)。
加工中心——往往含有车、铣、钻等多种功能，有刀 具库，能自动换刀等。各厂生产含有各种不同功能的 加工中心。
带有机械手的点焊生产线(大批量铆焊加工生产线)要 能精密定位及时间控制。机器人控制(自动控制)