常见开环控制系统方框图
开环控制系统方框图例
开环控制系统方框图15例
1、 水泵抽水控制系统
2、 家用窗帘自动控制系统
3、 宾馆自动门控制系统
4、 楼道自动声控灯装置
5、 游泳池定时注水控制系统
控制量 控制量
控制量 控制量 控制量
控制量
6、 公园音乐喷泉自动控制系统
7、 自动升旗控制系统
8、 宾馆火灾自动报警系统
9、 宾馆自动叫醒服务系统
10、 活动猴控制系统
11、 公共汽车车门开关控制系统
控制量
控制量控制量 控制量
控制量
12、 家用缝纫机缝纫速度控制系统
13、 一般全自动洗衣机控制系统
14、 电吹风控制系统
15、 一般电风扇控制系统
注: 开环控制方框图中括号()内内容为设计方框图时所必需写, 而括号外文字只是对括号内注解。
相关8注解:
火灾自动报警系统是由触发器件、 火灾警报装置以及含有其它辅助功效装置组成火灾报警系统。
它能够在火灾早期, 将燃烧产生烟雾、 热量和光辐射等物理量, 经过感温、 感烟和感光等火灾探测器变成电信号, 传输到火灾报警控制器, 更为高级可开启对应防火灭火装置。
控制量
控制量
控制量
控制量。
开环闭环控制系统方框图
开环控制系统方框图20例
1、水泵抽水控制系统
2、家用窗帘自动控制系统
3、宾馆自动门控制系统
4、楼道自动声控灯装置
5、游泳池定时注水控制系统
6、十字路口的红绿灯定时控制系统
控制量 控制量 (水流量)
控制量 控制量 控制量 控制量 控制量
14、根据车流量大小自动改变红绿灯时间控制系统
15、普通全自动洗衣机控制系统
16、手电筒控制装置
17、宾馆自动门加装压力传感器防意外事故自动控制系统
18、可调光台灯控制系统
19、电吹风控制系统
20、普通电风扇控制系统
控制量 控制量 控制量
输入量 (压力传感器是否测到压力异常信号) 控制量 控制量
控制量
控制量
闭环控制系统方框图12例
1
2、投篮
3、供水水箱的水位自动控制系统
4、加热炉的温度自动控制系统
5、抽水马桶的自动控制系统
6、花房温度控制系统
7、夏天房间温度控制系统
8、家用电饭锅保温控制系统
9、家用电冰箱温度控制系统
给定量
给定量
被控量
给定量
被控量
给定量
被控量
给定量
被控量
给定量
给定量
被控量
房内实
给定量
被控量
控制量 被控量 冰箱实
给定量 (设定的温度)(设定的温度)
被控量
—80℃) 控制量
10、宾馆使用多台热水器串联电辅助加热自动控制系统
11、粮库温、湿度自动控制系统
12、自动保温电热水壶控制系统
被控量
给定量 控制量 被控量 粮库内
给定量(设定控制量 给定量
控制量。
简单开环控制系统的方框图
手动 手动控制
电动 手动控制
电动 自动控制
二、控制的分类
按执行部件分
机械控制 气动控制 液压控制 电子控制
机械控制 气动控制 液压控制 电子控制
公交车门气动控制示意图
1.气缸 2.贮气罐 3.活塞 4.三通阀门 6与9刚结, 8、9为车门
汽车液压制动示意图
二、控制的分类
按系统功能分
温度控制 压力控制 速度控制 位置控制
……
一、控制系统
自动路灯系统
外界光线 的强弱
电路、灯泡
灯泡的 亮与熄
控制系统
输入
控制系统
输出
输出与输入之间有一定的对应关系
控制的实现要通过若干个环节共同 实现,这些环节所涉及的装置构成的系 统称为控制系统。
游泳池的注水控制系统
设定注 水时间 (输入)
音乐的 强弱 (输入)
声电转 化装置
按开关 (输入)
控制器
水泵
水压 喷泉
活塞的运动
电磁阀
车门
喷泉的 高度 (输出)
车门 开闭 (输出)
2.列举你所了解的开环控制系统的例子,说明其 控制工作过程,并画出方框图。
用遥控器选择电视频道
接收不同频率的信号
按键 (输入)
控制器
执行器
电视机屏幕
宾馆自动叫醒服务系统
定时器
水流量
进水阀门
游泳池
游泳池 的水位 (输出)
开环控制系统:
指输出量不对系统的控制产生任何影 响的控制系统。
自动门的控制系统
人体热 辐射 (输入)
控制电路
转动
电机
自动门
门的 开闭 (输出)
简单开环控制系统的方框图:
常见开环控制系统方框图
常见开环控制系统方框图开环控制系统:控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响。
开环控制系统特征: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。
开环控制系统的方框图:输入量——控制系统的给定量; 输出量——控制系统所要控制的量;控制器——对输入信号进行处理并发出控制命令的装置或元件; 执行器——直接对被控对象进行控制的装置或元件; 被控对象——控制系统所要控制的装置或生产过程。
控制量——执行器的输出信号,一般是影响被控量变化的因素;(输出量≠控制量,输出量=被控量)1.自动门的控制系统自动门工作过程:(1)当有人到达门前某一距离时,传感器感知,并发出“有人”的信号 (2)控制器接到传感器传来的信号后,经变换放大后传给电动机(这里的电动机叫做执行器,也称为驱动器);(3)电动机根据传来的开门信号转动,门被打开(这里的门叫做被控制对象,也称为控制对象,简称对象)(4)控制器保持开门信号延迟后,自动发出关门信号,电动机反转,门重新关闭。
自动门控制系统的方框图:2.水泵抽水控制系统:输入量 (给定量)控制量3.家用窗帘自动控制系统4.楼道自动声控灯装置水流量控制量(转动)5.游泳池定时注水控制系统6.十字路口的红绿灯定时控制系统7.公园音乐喷泉自动控制系统输入量控制量(电流)控制量(水流量)控制量(水流量)8.自动升旗控制系统9.宾馆火灾自动报警系统控制量(转速)控制量(转动)10.宾馆自动叫醒服务系统11.公共汽车车门开关控制系统控制量(电流)控制量(电流)12.普通全自动洗衣机控制系统13.可调光台灯控制系统控制量(行程)控制量(转动等)14.电吹风控制系统15.普通电风扇控制系统控制量(电流)控制量(电压)16.电饭锅煮饭控制系统17.手电筒控制系统控制量(转速)控制量(热量)18.家用缝纫机缝纫速度控制系统19.希罗的自动门控制系统控制量(电流)输入量(脚踩的力) 控制器(踏脚板)执行器(传动装置)被控对象(缝纫机)控制量(转动)20.电子门铃的开环电子控制系统21.利用遥控器转换电视频道22.活动猴控制系统控制量(轴转动)控制量(电流)控制量(电流)控制量(活动量)23.车俩超速检测系统控制量(执行信号)24.电动车的防盗报警系统25.路灯自动控制系统控制量(电流)控制量(电流)。
开环闭环控制系统方框图
开环闭环控制系统
方框图
1
2020年4月19日
2020年4月19日
开环控制系统方框图20例
1、水泵抽水控制系统
2、家用窗帘自动控制系统
4、楼道自动声控灯装置
5、游泳池定时注水控制系统
控制
控制
控制
控制
控制
6、十字路口的红绿灯定时控制系统
7、公园音乐喷泉自动控制系统
8、自动升旗控制系统
9、宾馆火灾自动报警系统
10、宾馆自动叫醒服务系统
控制
控
控制
控制
控制
4
2020年4月19日
13、家用缝纫机缝纫速度控制系统
14、根据车流量大小自动改变红绿灯时间控制系统
15、普通全自动洗衣机控制系统
16、手电筒控制装置
控制控制
控制
控制
控制
5
17、宾馆自动门加装压力传感器防意外事故自动控制系统
18、可调光台灯控制系统
19、电吹风控制系统
20、普通电风扇控制系统
闭环控制系统方框图12例
输入量 (压力控制
控制
控制
控制
被控
给。
开环电子控制系统的结构方框图
04
开环电子控制系统的性能指标
稳定性
稳定系统
开环电子控制系统在受到外部干扰或 内部参数变化时,能够保持稳定运行 ,不出现振荡、失控等现象。
稳定性分析
通过系统稳定性分析,确定系统是否 稳定,并采取相应措施提高系统的稳 定性。
快速性
响应速度
开环电子控制系统在接收到输入信号后,能够快速响应并输出相应的控制信号, 以满足控制要求。
可靠性设计
通过可靠性设计,提高系统的抗干扰能力和故障恢复 能力,确保系统可靠运行。
05
开环电子控制系统的应用领域
工业自动化
自动化生产线控制
开环电子控制系统广泛应用于自动化生产线控制,如 机械臂、传送带、包装机等设备的协同工作,提高生 产效率。
工业机器人
开环电子控制系统为工业机器人提供精确的运动控制, 实现复杂动作的快速、准确执行。
简化控制系统设计
开环电子控制系统结构简单,设计相对容易。通过合理选择控制算法和 参数,可以快速构建出满足特定需求的控制系统。
03
降低能耗和资源消耗
开环电子控制系统能够实现精确控制,有效降低能耗和资源消耗。在能
源、环保等领域,开环控制系统的应用有助于实现节能减排和可持续发
展。
开环电子控制系统的历史与发展
执行机构的动作与控制
总结词
执行机构的动作是开环电子控制系统的关键 环节,主要任务是根据控制信号调节被控对 象的参数。
详细描述
执行机构通常由电动机、电磁阀、调节阀等 组成,根据接收到的控制信号调节被控对象 的参数,如温度、压力、流量等。执行机构 的动作直接影响被控对象的性能,因此需要
保证其稳定性和可靠性。
执行部分
总结词
驱动与调节
开环控制系统与闭环控制系统的区别及相关的实例
开环控制系统与闭环控制系统的区别及相关的实例
开环控制系统:不将控制的结果反馈回来影响当前控制的系统
举例:打开灯的开关——按下开关后的一瞬间,控制活动已经结束,灯是否亮起以对按开关的这个活动没有影响;
闭环控制系统:可以将控制的结果反馈回来与希望值比较,并根据它们的误差调整控制作用的系统
举例:调节水龙头——首先在头脑中对水流有一个期望的流量,水龙头打开后由眼睛观察现有的流量大小与期望值进行比较,并不断的用手进行调节形成一个反馈闭环控制;骑自行车——同理不断的修正行进的方向与速度形成闭环控制
开环闭环的区别:1、有无反馈;2
、是否对当前控制起作用。
开环控制一般是在瞬间就完成的控制活动,闭环控制一定会持续一定的时间,可以借此判断。
判断:骑自行车——人工闭环系统,导弹——自动闭环系统,人打开灯——人工开环系统,自动门、自动路灯——自动开环系统
开环控制系统方框图5例
开环控制系统的方框图:
1、水泵抽水控制系统
2、家用窗帘自动控制系统
3、楼道自动声控灯装置
4、游泳池定时注水控制系统 控制量
控制量 控制量 控制量 控制量
5、十字路口的红绿灯定时控制系统
闭环控制系统方框图5例
闭环控制系统的方框图:
1、供水水箱的水位自动控制系统
2
3、抽水马桶的自动控制系统
控制量
给定量
被控量
给定量 被控量
给定量
被控量
给定量
4、家用电饭锅保温控制系统
5、家用电冰箱温度控制系统
给定量
被控量
—80℃) 控制量
被控量 冰箱实
给定量。
开环闭环控制系统方框图
开环控制系统方框图20例1、水泵抽水控制系统2、家用窗帘自动控制系统3、宾馆自动门控制系统4、楼道自动声控灯装置5、游泳池定时注水控制系统输入量 (给定量) 控制器 执行器被控对象输出量 (被控量)控制量输入量 (接通电源) 控制器 (控制电路)执行器 (水泵)被控对象 (水管)输出量 (水管排出水)控制量 (水流量)输入量 (天亮或暗) 控制器 (光的检测装置) 执行器 (电动机)被控对象 (窗帘)输出量 (窗帘开或闭)控制量 (转动)输入量 (人热辐射发出的信号) 控制器 (控制电路) 执行器 (电动机)被控对象 (自动门)输出量 (门开或闭)控制量 (转动)输入量 (设定注水的时间) 控制器 (定时器)执行器 (进水门阀)被控对象 (游泳池)输出量 (游泳池的水位)控制量 (水流量)输入量 (有无声音) 控制器 (声电传感器)执行器 (触点延时开关)被控对象 (楼道灯)输出量 (灯亮或灭)控制量 (电流)6、十字路口的红绿灯定时控制系统7、公园音乐喷泉自动控制系统8、自动升旗控制系统9、宾馆火灾自动报警系统10、宾馆自动叫醒服务系统11、活动猴控制系统12、公共汽车车门开关控制系统输入量 (设定亮、灭时序) 控制器 (电脑) 执行器 (时序控制装置) 被控对象 (红绿灯)输出量 (灯亮、灭时序)控制量(电流)输入量 (音乐信号) 控制器 (声控装置) 执行器 (阀门) 被控对象 (喷嘴) 输出量 (喷水与否)控制量 (开、关) 输入量 (烟雾信号) 控制器 (感烟控制装置) 执行器 (报警电路) 被控对象 (报警部件) 输出量 (报警信号)控制量 (电流) 输入量 (人操纵动作) 控制器 (牵引线) 执行器 (线、孔杠杆装置) 被控对象 (猴的活动部件) 输出量 (猴的动作或表情)控制量 (活动量) 输入量(开、关)控制器(控制电路)执行器(执行活塞)被控对象 (车门)输出量 (车门的控制量(压缩空气流向)输入量 (定时时间) 控制器 (定时装置) 执行器 (电动机) 被控对象 (滑轮、国旗) 输出量 (升旗速度)控制量(转动)输入量 (时间设定) 控制器 (电脑) 执行器 (拨号装置) 被控对象 (电话机)输出量 (电话铃声)控制量(电流)13、家用缝纫机缝纫速度控制系统14、根据车流量大小自动改变红绿灯时间控制系统15、普通全自动洗衣机控制系统16、手电筒控制装置17、宾馆自动门加装压力传感器防意外事故自动控制系统18、可调光台灯控制系统输入量 (脚踏速度) 控制器 (踏脚板) 执行器 (传动装置) 被控对象 (缝纫机)输出量 (缝纫速度)控制量(转动)输入量 (车流量) 控制器 (电脑) 执行器 (控制电路) 被控对象 (红绿灯)输出量 (灯亮时长)控制量(时间)输入量 (人的动作) 控制器 (按钮) 执行器 (电路) 被控对象 (小灯泡) 输出量 (亮或灭)控制量 (电流) 输入量 (接通电源) 控制器 (控制电路) 执行器 (电机等装置) 被控对象 (洗衣机) 输出量 (运行或停止)控制量(转动等)输入量 (压力传感器是否测到压力异常信号) 控制器 (控制电路) 执行器 (电机) 被控对象 (门刹车) 输出量 (门锁定与否)控制量 (转动) 输入量(设定的档位)控制器 (控制电路) 执行器 (可变电阻) 被控对象 (灯泡) 输出量 (灯泡亮度)控制量(电流大小)19、电吹风控制系统20、普通电风扇控制系统闭环控制系统方框图12例1、家用压力锅工作原理2、投篮输入量 (设定的档位) 控制器 (控制电路) 执行器 (风扇、电热丝)被控对象 (电吹风)输出量 (风速、温度)控制量 (电压)输入量 (设定的档位) 控制器 (控制电路)执行器 (电动机)被控对象 (电风扇)输出量 (风速)控制量 (转速)控制器执行器被控对象(输出量)给定量 (输入量) 检测装置控制量比较器控制器 (重锤)执行器 (出汽孔) 被控对象 (压力锅)被控量 (锅内压力)给定量 (重锤重力)检测装置 (重锤)控制量 (出汽量)比较器控制器 (大脑)执行器 (手)被控对象 (篮球)被控量 (篮球位置)给定量 (篮圈位置) 检测装置 (眼睛)控制量 (投掷力)比较器3、供水水箱的水位自动控制系统4、加热炉的温度自动控制系统5、抽水马桶的自动控制系统6、花房温度控制系统控制器 (机械或电气控制装置)执行器 (阀门)被控对象 (水箱)被控量 (水箱水位)给定量 (设定的水位高度)检测装置 (浮球或液位传感)控制量 (进水量)比较器控制器 (电子或微机控制装置)执行器 (加热器)被控对象 (加热炉)被控量 (炉内温度)给定量 (设定的温度)检测装置 (热电偶) 控制量 (电压)比较器控制器 (连杆机构)执行器 (进水阀门)被控对象 (水箱)被控量 (水箱水位)给定量(设定的水位)检测装置 (浮球)控制量 (进水量)比较器给定量 (设定的温度) 控制器 (控制电路)执行器 (加热或制冷元件) 被控对象 (花房)被控量 (花房温度)检测装置 (温度传感器)控制量 暖量)比较器7、夏天房间温度控制系统8、家用电饭锅保温控制系统9、家用电冰箱温度控制系统10、宾馆使用多台热水器串联电辅助加热自动控制系统给定量 (设定的温度)控制器 (控制装置)执行器 (制冷装置) 被控对象 (空调房间)被控量(房内实际温度)检测装置 (空调测温装置)控制量 (制冷量)比较器控制器 (控制电路)执行器 (加热器) 被控对象 (水箱)被控量给定量 (设定的水温) 检测装置 (感温装置)控制量 (加热时间)比较器控制器 (控制装置)执行器 (制冷装置)被控对象 (电冰箱)被控量 (冰箱实际温度)给定量 (设定的温度)检测装置 (冰箱温控装置)控制量 (制冷量)比较器给定量(设定的温度)控制器 (温控装置)执行器 (电热盘)被控对象 (电饭锅)被控量—80℃) 检测装置 (双金属片)控制量 (加热时间)比较器11、粮库温、湿度自动控制系统12、自动保温电热水壶控制系统控制器 (控制装置)执行器 (降温除湿装置)置被控对象 (粮库)被控量 (粮库内温、湿度)给定量(设定的温、湿度) 检测装置 (感温、湿装置)控制量 (降温除湿时间)比较器给定量 (设定的温度)控制器 (温控装置)执行器 (加热器) 被控对象 (水壶)检测装置(测温装置)控制量 (加热时间)比较器。
开环控制系统与闭环控制系统的区别及相关的实例
开环控制系统与闭环控制系统的区别及相关的实例3、宾馆自动门控制系统控制量(转动)开环控制系统:不将控制的结果反馈回来影响当前控制的系统输入量控制器执行器被控对象输出量举例:打开灯的开关——按下开关后的一瞬间,控制活动已经结束,灯是否亮起以对按开关(人热辐射(控制电路)(电动机)(自动门)(门开或闭)的这个活动没有影响;发出的信号)4、楼道自动声控灯装置控制量闭环控制系统:可以将控制的结果反馈回来与希望值比较,并根据它们的误差调整控制作用(电流)的系统输入量控制器执行器被控对象输出量举例:调节水龙头——首先在头脑中对水流有一个期望的流量,水龙头打开后由眼睛观察现(有无声音)(声电传感(触点延时开关)(楼道灯)(灯亮或灭)有的流量大小与期望值进行比较,并不断的用手进行调节形成一个反馈闭环控制;骑自行车——5、游泳池定时注水控制系统同理不断的修正行进的方向与速度形成闭环控制控制量开环闭环的区别:1、有无反馈;2、是否对当前控制起作用。
开环控制一般是在瞬间就完(水流量)输入量控制器执行器被控对象成的控制活动,闭环控制一定会持续一定的时间,可以借此判断。
输出量(设定注水的时间)(定时器)(进水门阀)(游泳池)(游泳池的水位)手动控制系统:必须在人的直接干预下才能完成控制任务的系统自动控制系统:不需要有人干预就可按照期望规律或预定程序运行的控制系统判断:骑自行车——人工闭环系统,导弹——自动闭环系统,人打开灯——人工开环系统,6、十字路口的红绿灯定时控制系统控制量自动门、自动路灯——自动开环系统(电流)开环控制系统方框图19 例输入量控制器执行器被控对象输出量(设定亮、灭时序)(电脑)(时序控制装置)(红绿灯)(灯亮、灭时序)开环控制系统的方框图:控制量7、公园音乐喷泉自动控制系统控制量输入量控制器执行器被控对象输出量(开、关)(给定量)(被控量)输入量控制器执行器被控对象输出量(音乐信号)(声控装置)(阀门)(喷嘴)(喷水与否)1、水泵抽水控制系统控制量(水流量)8、自动升旗控制系统输入量控制器执行器被控对象输出量控制量(接通电源)(控制电路)(水泵)(水管)(水管排出水)(转动)输入量控制器执行器被控对象输出量(定时时间)(定时装置)(电动机)(滑轮、国旗)(升旗速度)2、家用窗帘自动控制系统控制量(转动)输入量控制器执行器被控对象9、宾馆火灾自动报警系统控制量输出量(天亮或暗)(光的检测装置)(电动机)(窗帘)(电流)(窗帘开或闭)输入量控制器执行器被控对象输出量(烟雾信号)(感烟控制装置)(报警电路)(报警部件)(报警信号)10、宾馆自动叫醒服务系统控制量16、手电筒控制装置控制量(电流)(电流)输入量控制器执行器被控对象输出量输入量控制器执行器被控对象输出量(时间设定)(电脑)(拨号装置)(电话机)(电话铃声)(人的动作)(按钮)(电路)(小灯泡)(亮或灭)11、活动猴控制系统控制量17、宾馆自动门加装压力传感器防意外事故自动控制系统(活动量)输出量输入量控制器执行器被控对象控制量(猴的动作(人操纵动作)(牵引线)(线、孔杠杆装置)(猴的活动部件)输入量(转动)或表情)(压力传感控制器执行器被控对象输出量12、公共汽车车门开关控制系统控制量(压缩空气流向)输出量器是否测到压力异常信号)(控制电路)(电机)(门刹车)(门锁定与否)输入量(开、关)控制器(控制电路)执行器(执行活塞)被控对象(车门)(车门的开或关)18、可调光台灯控制系统控制量(电流大小)控制器执行器被控对象输入量输出量(控制电路)(可变电阻)(灯泡)(设定的档位)(灯泡亮度)13、家用缝纫机缝纫速度控制系统控制量(转动)19、电吹风控制系统输入量控制器执行器被控对象输出量控制量(脚踏速度)(踏脚板)(传动装置)(缝纫机)(缝纫速度)(电压)控制器执行器被控对象输出量输入量14、普通电风扇控制系统(控制电路)(风扇、电热丝)(电吹风)(风速、温度)(设定的档位)控制量(转速)输入量控制器执行器被控对象输出量(设定的档位)(控制电路)(电动机)(电风扇)(风速)15、普通全自动洗衣机控制系统控制量(转动等)输入量控制器执行器被控对象输出量(接通电源)(控制电路)(电机等装置)(洗衣机)(运行或停止)闭环控制系统方框图12 例闭环控制系统的方框图:3、加热炉的温度自动控制系统控制量控制量比较器给定量(输入量)控制器执行器被控对象被控量(输出量)给定量比较器控制器执行器(电压)被控对象被控量(电子或微(设定的温度)(加热器)(加热炉)(炉内温度)机控制装置)检测装置检测装置(热电偶)1、投篮控制量比较器(投掷力)控制器执行器给定量被控对象被控量4、抽水马桶的自动控制系统(大脑)(手)控制量(篮圈位置)(篮球)(篮球位置)比较器(进水量)控制器执行器被控对象被控量给定量检测装置(连杆机构)(进水阀门)(水箱)(水箱水位)(设定的水位)(眼睛)检测装置(浮球)2、供水水箱的水位自动控制系统给定量(设定的水位高度)比较器控制器(机械或电气控制装置)执行器(阀门)控制量被控对象(水箱)被控量(水箱水位)给定量比较器控制器执行器(加热或控制量(制冷制暖量)(进水量)被控对象被控量(花房温度)检测装置(控制电路)(花房)(设定的温度)制冷元件)(浮球或液位传感检测装置(温度传感器)6、夏天房间温度控制系统控制量9、宾馆使用多台热水器串联电辅助加热自动控制系统比较器控制器 (控制装置)执行器 (制冷装置)(制冷量)被控对象 (空调房间)被控量 ( 房 内 实 际温度)给定量控制量(设定的温度)(加热时间)比较器控制器 执行器 被控对象被控量给定量 检测装置 (控制电路)(加热器)(水箱)(水温)(设定的水温)(空调测温装置)检测装置装置(感温装置)7、家用电饭锅保温控制系统 10、粮库温、湿度自动控制系统控制量控制量比较器控制器执行器( 加 热 时间) 被控对象被控量 (电饭锅温度比较器给定量控制器执行器(降温除湿时间)被控对象给定量 被控量(温控装置)(电热盘) (电饭锅)(设定的温度) ( 设 定 的 (控制装置)(降温除湿装置) (粮库) ( 粮 库 内 70—80℃)检测装置 温、湿度) 置检测装置温、湿度)(双金属片)(感温、湿装置)8、家用电冰箱温度控制系统 控制量比较器控制器 (控制装置)执行器 (制冷装置)(制冷量)被控对象 (电冰箱) 被控量 ( 冰 箱 实 际温度)给定量 11、自动电热水壶控制系统控制量(设定的温度)(加热时间)比较器被控对象控制器执行器被控量检测装置给定量(水壶)(温控装置)(加热器)(水温)(冰箱温控装置)(设定的温度)检测装置(测温装置)。
开环控制系统与闭环控制系统的区别及相关-开关和闭环控制系统的主要区别
开环控制系统与闭环控制系统的区别及相关的实例开环控制系统:不将控制的结果反馈回来影响当前控制的系统举例:打开灯的开关——按下开关后的一瞬间,控制活动已经结束,灯是否亮起以对按开关的这个活动没有影响;闭环控制系统:可以将控制的结果反馈回来与希望值比较,并根据它们的误差调整控制作用的系统举例:调节水龙头——首先在头脑中对水流有一个期望的流量,水龙头打开后由眼睛观察现有的流量大小与期望值进行比较,并不断的用手进行调节形成一个反馈闭环控制;骑自行车——同理不断的修正行进的方向与速度形成闭环控制开环闭环的区别:1、有无反馈;2、是否对当前控制起作用。
开环控制一般是在瞬间就完成的控制活动,闭环控制一定会持续一定的时间,可以借此判断。
手动控制系统:必须在人的直接干预下才能完成控制任务的系统自动控制系统:不需要有人干预就可按照期望规律或预定程序运行的控制系统判断:骑自行车——人工闭环系统,导弹——自动闭环系统,人打开灯——人工开环系统,自动门、自动路灯——自动开环系统开环控制系统方框图19例开环控制系统的方框图:1、水泵抽水控制系统2、家用窗帘自动控制系统3、宾馆自动门控制系统4、楼道自动声控灯装置 控制量控制量 控制量 控制量5、游泳池定时注水控制系统6、十字路口的红绿灯定时控制系统7、公园音乐喷泉自动控制系统8、自动升旗控制系统9、宾馆火灾自动报警系统10、宾馆自动叫醒服务系统11、活动猴控制系统 控制量控制量控制量 控制量 控制量控制量 控制量12、公共汽车车门开关控制系统14、普通电风扇控制系统15、普通全自动洗衣机控制系统16、手电筒控制装置17、宾馆自动门加装压力传感器防意外事故自动控制系统18、可调光台灯控制系统控制量 (压缩空控制量 控制量控制量控制量 输入量 (压力传感器是否测到压力异常信号) 控制量 控制量19、电吹风控制系统闭环控制系统方框图12例闭环控制系统的方框图:1、投篮2、供水水箱的水位自动控制系统控制量 控制量给定量 被控量给定量 被控量给定量3、加热炉的温度自动控制系统4、抽水马桶的自动控制系统5、花房温度控制系统67、家用电饭锅保温控制系统被控量给定量被控量给定量给定量 被控量房内实给定量 被控量控制量 给定量被控量—80℃) 控制量8、家用电冰箱温度控制系统9、宾馆使用多台热水器串联电辅助加热自动控制系统10、粮库温、湿度自动控制系统11、自动电热水壶控制系统被控量给定量 控制量被控量 冰箱实给定量被控量 粮库内给定量(设定控制量给定量控制量。
如何辨别开环和闭环控制系统
如何辨别开环和闭环控制系统吴老师之见《控制与设计》这个单元是通用技术里的难点之一,在教学中教师应熟悉有关自动控制方面的专业知识,理解控制系统的基本理论和工作原理,特别是开环和闭环控制系统的区分的问题常常困扰了很多通用技术教师。
在通用技术高考大纲中要求比较高,对所列知识要理解其确切含义及其中的技术思想方法,能够进行叙述和解释,并在解决技术设计的实际问题中运用它们;再从历次高考的分数比例来看这一单元的重要性,100分卷面还是占了10分。
题目涉及的内容都是与学生的生活密切相关,难度并不大,因此在教学中应重视这个单元,并充实自身的专业知识,理清教学的困扰。
那下面就针对于辨别开环和闭环控制系统的问题提出一些看法,供老师们参考。
从定义上看:开环控制系统是指控制系统的输出量不对控制过程产生任何影响。
而闭环控制系统是指系统的输出量返回到输入端并对控制过程产生影响的控制系统。
区别的关键看是否存在反馈,反馈肯定有适当的检测装置把系统的输出量返回到输入端的过程。
这里出现了检测装置,就引起了不小的误解,有人认为有检测装置就是闭环控制系统这样的错误认识,例如:自动门的案例,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。
此控制系统属于开环控制系统,虽然这里有存在红外线检测装置,但不是闭环控制系统,关键看检测装置检测到的信号是输入量还是系统的输出量,也就是看是否存在反馈。
控制系统应有立足于两个基本点,其一:什么是控制系统?控制系统应当是指朝向人们的意愿或目的发展的有机整体。
控制系统可分为控制器、执行器、被控对象等部分构成,值得注意的是人是个复杂的控制系统,例如:“穿针引线”控制过程,针和线,再加上人,才能组成一个控制系统,如果没有人这个特殊控制系统的主体存在,针和线就不是一个系统了,所以人就充当于控制主体,通过人的眼睛检测针和线的实际位置,把信息反馈给大脑进行处理,人的手来调节线和针孔的位置,这样才构成了一个闭环控制系统。
开环控制系统与闭环控制系统的区别及相关的实例
开环控制系统与闭环控制系统的区别及相关的实例开环控制系统:不将控制的结果反馈回来影响当前控制的系统举例:打开灯的开关——的这个活动没有影响; 闭环控制系统:可以将控制的结果反馈回来与希望值比较,的系统 举例:调节水龙头——有的流量大小与期望值进行比较,并不断的用手进行调节形成一个反馈闭环控制;骑自行车同理不断的修正行进的方向与速度形成闭环控制 自动控制系统:不需要有人干预就可按照期望规律或预定程序运行的控制系统 判断:骑自行车——人工闭环系统,导弹——自动闭环系统,人打开灯——人工开环系统,自动门、自动路灯——自动开环系统 开环控制系统方框图19例 开环控制系统的方框图: 1、水泵抽水控制系统 2、家用窗帘自动控制系统3、宾馆自动门控制系统 5、游泳池定时注水控制系统6、十字路口的红绿灯定时控制系统7、公园音乐喷泉自动控制系统8、自动升旗控制系统9、宾馆火灾自动报警系统 控制量控制量控制量控制量 控制量 控制量控制量 控制量 输入量 (定时时间) 控制量10、宾馆自动叫醒服务系统11、活动猴控制系统 12、公共汽车车门开关控制系统13、家用缝纫机缝纫速度控制系统14、普通电风扇控制系统15、普通全自动洗衣机控制系统16、手电筒控制装置 17、宾馆自动门加装压力传感器防意外事故自动控制系统 18、可调光台灯控制系统19、电吹风控制系统控制量 控制量(压缩空控制量控制量控制量 控制量 控制量控制量控制量闭环控制系统方框图12例闭环控制系统的方框图:1、投篮2、供水水箱的水位自动控制系统3、加热炉的温度自动控制系统4、抽水马桶的自动控制系统5、花房温度控制系统给定量被控量给定量被控量给定量被控量给定量被控量给定量给定量 被控量控制量6、夏天房间温度控制系统7、家用电饭锅保温控制系统8、家用电冰箱温度控制系统9、宾馆使用多台热水器串联电辅助加热自动控制系统10、粮库温、湿度自动控制系统11、自动电热水壶控制系统给定量被控量房内实被控量给定量 控制量被控量 冰箱实给定量 给定量被控量—80℃) 控制量被控量 粮库内给定量(设定控制量 给定量控制量。
开环闭环控制系统方框图
1、水泵抽水控制系统2、家用窗帘自动控制系统4、楼道自动声控灯装置5、游泳池定时注水控制系统控制量 控制量控制量控制量控制量控制量6、十字路口的红绿灯定时控制系统8、自动升旗控制系统9、宾馆火灾自动报警系统10、宾馆自动叫醒服务系统11、活动猴控制系统 控制量控制量 控制量控制量控制量13、家用缝纫机缝纫速度控制系统14、根据车流量大小自动改变红绿灯时间控制系统15、普通全自动洗衣机控制系统17、宾馆自动门加装压力传感器防意外事故自动控制系统控制量控制量控制量控制量控制量18、可调光台灯控制系统19、电吹风控制系统20、普通电风扇控制系统闭环控制系统方框图12例输入量 (压力传感器是否测到控制量控制量控制量控制量给定量1、家用压力锅工作原理2、投篮3、供水水箱的水位自动控制系统4、加热炉的温度自动控制系统给定量被控量给定量被控量给定量被控量给定量5、抽水马桶的自动控制系统6、花房温度控制系统7、夏天房间温度控制系统8、家用电饭锅保温控制系统被控量给定量 给定量被控量房内实给定量被控量控制量给定量被控量控制量9、家用电冰箱温度控制系统10、宾馆使用多台热水器串联电辅助加热自动控制系统11、粮库温、湿度自动控制系统12、自动保温电热水壶控制系统被控量给定量被控量 冰箱实给定量被控量 粮库内给定量(设定控制量给定量。
开环闭环控制系统方框图
开环控制系统方框图20例1、水泵抽水控制系统2、家用窗帘自动控制系统3、宾馆自动门控制系统4、楼道自动声控灯装置5、游泳池定时注水控制系统6、十字路口的红绿灯定时控制系统控制量控制量控制量 控制量 控制量控制量 控制量2 / 77、公园音乐喷泉自动控制系统8、自动升旗控制系统9、宾馆火灾自动报警系统10、宾馆自动叫醒服务系统11、活动猴控制系统12、公共汽车车门开关控制系统控制量 控制量 控制量 控制量(压缩空控制量控制量13、家用缝纫机缝纫速度控制系统14、根据车流量大小自动改变红绿灯时间控制系统15、普通全自动洗衣机控制系统16、手电筒控制装置17、宾馆自动门加装压力传感器防意外事故自动控制系统18、可调光台灯控制系统控制量控制量控制量 控制量输入量 (压力传感器是否测到压力异常信号) 控制量 控制量19、电吹风控制系统20、普通电风扇控制系统闭环控制系统方框图12例1、家用压力锅工作原理2、投篮控制量 控制量给定量给定量 被控量给定量3、供水水箱的水位自动控制系统4、加热炉的温度自动控制系统5、抽水马桶的自动控制系统6、花房温度控制系统被控量给定量 被控量给定量 被控量给定量给定量 被控量控制量7、夏天房间温度控制系统8、家用电饭锅保温控制系统9、家用电冰箱温度控制系统10、宾馆使用多台热水器串联电辅助加热自动控制系统给定量被控量房内实被控量给定量 控制量 被控量 冰箱实给定量 给定量被控量—80℃) 控制量7 / 711、粮库温、湿度自动控制系统12、自动保温电热水壶控制系统被控量 粮库内给定量(设定控制量给定量控制量。
开环控制系统方框图
思考:
同学们了解多少路灯的控制方式?
Hale Waihona Puke 二节电子控制系统的组成和工作过程
眼 睛 检测光的 强度
大 脑 分析信息 发出命令
手和足 执行命令, 完成路灯 的开和关
路 灯 点亮与熄 灭
运用“功能模拟法”
传感器 电子 电路 电磁 继电器 路 灯
电子控制系统有哪些部分组成? 控制系统有哪些部分组成?
红绿灯
电磁开关
[案例] 音乐喷泉的控制
音乐喷泉控制系统集音乐控制、程序控制、人工智能控制技术 于一体的工业现场控制系统。其主机多数是电脑音乐喷泉主控器, 它能识别乐曲旋律、节奏、乐感和音频强弱度。该系统利用音乐 文件的物理波形,将其分为若干乐段,精度达十毫秒,并且自动 识别震撼、思念、抒情、喜悦、激昂、悲哀、欢快、热烈等乐曲 的基本情感特征,转换为数字信号,经过同步处理后通过信号输 出卡输出到外围具体控制单元,即根据水型组态规则控制潜水泵、 电磁阀、水下彩灯和变频器等执行机构,将视觉感受与听觉感受 融为一体。
开/闭环? 开环 开环 闭环 开环 闭环 开环 闭环 闭环 开环 开环
课堂小结
1.控制技术的含义。
2.控制的类型。
3.开环电子控制系统的组成。 4.闭环电子控制系统的组成。
谢 谢!
显示器、扬声器、耳机、 打印机、刻录机、移动硬盘
[马上行动] 分析下列电子控制系统的基本
组成部分,并说出它们的简要工作过程。 电子控制系统名 输入部分 称 控制(处 理)部分 输出部分
第二节
电子控制系统的组成和工作过程
智能化的红绿灯 环形感应器 电子电路 电子控制系统
全自动洗衣机进 水位传感器 电子电路 水控制系统
通用技术开环和闭环控制系统
精选ppt
12
水箱注水控制系统方框图:
设定 时间
控制器
水流量
水箱的水位
进水阀门
水箱
(输出)
增加反馈后水箱注水控制系统方框图
给定
比较器 +
水位
控制器
-
水流量
进水阀门
水箱
检测装置
水箱的水位 (输出)
精选ppt
13
1、定义:
系统的输出量返回到输入端并对控制过程产 生影响的控制系统称为闭环控制系统
第二节 控制系统的 工作过程与方式
精选ppt
1
一、控制系统
电风扇的风速控制是通过改变电机的转速 来实现的。给电风扇设定风速挡位,电机就以 一定的转速带动扇叶转动,输出预定的风速。 风速挡位是该控制系统的输入,扇叶转动的风 速是该控制系统的输出,一个挡位对应着一个 风速。
精选ppt
2
电风扇的控制
输入 风速挡位
控制系统
输入
输出
电风扇风速控制 调速器或档位 风扇的转速
电饭煲
电源的电信号 锅内的温度
脱粒机
电源的电信号 脱粒的量
红外线自动水龙头 人手的红外信号 水龙头的出水量
精选ppt
5
2、分类:
开环控制系统 控 (open loop control system) 制 系 统
闭环控制系统 (closed loop control system)
祭坛点火水罐重锤开启关闭转动轴旋转1家用缝纫机的缝纫速度控制系统属于开环控制系统脚踏力度脚蹬曲柄链轮中轴链条缝纫速度2电冰箱的温度控制系统属于闭环控制系统温度计温度设定温度控制制冷装置温度值检测装置比较器设定声音分贝控制电路灯泡计时器灯光时间3走道路灯的声光控制系统开环4交通路口红绿灯自动控制系统闭环设定车流红绿灯计时器红绿灯显示时间检测装置开环闭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系统的输出量返回到输入端并对控制过程产生影响输出量到输入量之间的信号形成一个回路反馈回路
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常见开环控制系统方框图
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。
开环控制系统特征: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。
开环控制系统的方框图:
输入量——控制系统的给定量; 输出量——控制系统所要控制的量;
控制器——对输入信号进行处理并发出控制命令的装置或元件; 执行器——直接对被控对象进行控制的装置或元件; 被控对象——控制系统所要控制的装置或生产过程。
控制量——执行器的输出信号,一般是影响被控量变化的因素;(输出量≠控制量,输出量=被控量)
1.自动门的控制系统
自动门工作过程:
(1)当有人到达门前某一距离时,传感器感知,并发出“有人”的信号 (2)控制器接到传感器传来的信号后,经变换放大后传给电动机(这里的电动机叫做执行器,也称为驱动器);
(3)电动机根据传来的开门信号转动,门被打开(这里的门叫做被控制对象,也称为控制对象,简称对象)
(4)控制器保持开门信号延迟后,自动发出关门信号,电动机反转,门重新关闭。
自动门控制系统的方框图:
2.水泵抽水控制系统:
人体 热辐射信号 控制电路 电机 自动门 门的开 或关 转动
输入量 控制器
执行器 被控对象
输出量 控制量
输入量 (给定量) 控制器 执行器 被控对象
输出量
(被控量) 控制量
3.家用窗帘自动控制系统
4.楼道自动声控灯装置
输入量
(接通电源)
控制器
(控制电路)
执行器
(水泵)
被控对象
(水管)
输出量
(水管排出水)
水流量
(输入量)
天亮或暗的光信号
控制器
(控制电路)
执行器
(电动机)
被控对象
(窗帘)
输出量
(窗帘开或闭)
控制量(转动)
5.游泳池定时注水控制系统
6.十字路口的红绿灯定时控制系统
7.公园音乐喷泉自动控制系统
输入量
(有无声光信号)
控制器
(控制电路)
执行器
(触点延迟开关)
被控对象 (楼道灯) 输出量
(灯亮或灭)控制量(电流)
输入量
(设定注水的时间)
控制器 (定时器)
执行器 (进水门阀)
被控对象 (游泳池) 输出量 (游泳池的水位)
控制量(水流量)
输入量
(设定亮、灭时序) 控制器
(电脑) 执行器
(时序控制装置)
被控对象 (红绿灯) 输出量
(灯亮、灭时序)
控制量(水流量)
8.自动升旗控制系统
9.宾馆火灾自动报警系统
输入量 (音乐信号) 控制器
(声电转换装置) 执行器 (水泵)
被控对象 (喷头) 输出量 (喷泉水柱)
控制量(转速) 输入量
(定时时间) 控制器
(定时装置) 执行器 (电动机)
被控对象 (国旗) 输出量 (升旗速度)
控制量(转动)
10.宾馆自动叫醒服务系统
11.公共汽车车门开关控制系统
输入量 (烟雾信号) 控制器
(感烟控制装置) 执行器 (报警电路)
被控对象 (报警部件) 输出量 (报警信号)
控制量(电流)
输入量
(时间设定) 控制器
(电脑) 执行器 (拨号装置)
被控对象 (电话机) 输出量
(电话铃声) 控制量(电流)
12.普通全自动洗衣机控制系统
13.可调光台灯控制系统
输入量 (开、关信号)
控制器
(控制电路)
执行器 (气动活塞)
被控对象 (车门) 输出量
(车门的开或关)
控制量(行程)
输入量
(通电、设定状态)
控制器 (控制电路)
执行器 (电机等装置)
被控对象 (洗衣机) 输出量
(运行或停止)
控制量(转动等)
14.电吹风控制系统
15.普通电风扇控制系统
输入量
(设定的档位)
控制器
(控制电路)
执行器 (可变电阻)
被控对象 (灯泡) 输出量 (灯泡亮度)
控制量(电流)
输入量 (设定的档位)
控制器
(控制电路)
执行器
(风扇、电热丝)
被控对象 (电吹风) 输出量
(风速、温度)
控制量(电压)
16.电饭锅煮饭控制系统
17.手电
筒控制系统
输入量 (设定的档位)
控制器
(控制电路)
执行器 (电动机)
被控对象 (电动机) 输出量 (风速) 控制量(转速)
控制器 (开关装置)
执行器 (电热盘) 被控对象 (电饭煲) 输出量
(煲内温度)控制量(热量)
18.家用缝纫机缝纫速度控制系统
19.希罗的自动门控制系统
输入量
(人的动作) 控制器
(开关)
执行器 (电路) 被控对象 (灯泡) 输出量 (灯泡亮或灭) 控制量(电流)
输入量
(脚踩的力) 控制器
(踏脚板)
执行器
(传动装置)
被控对象 (缝纫机) 输出量
(缝纫速度)
控制量(转动)
20.电子门铃的开环电子控制系统
21.利用遥控器转换电视频道
22.活动猴控制系统
输入量
(祭坛点火 或火熄灭)
控制器 (火炉)
执行器 (联动装置)
被控对象 (庙门) 输出量
(门开或关)
控制量(轴转动)
输入量 (按开关)
控制器 (集成电路)
执行器 (电路)
被控对象 (喇叭)
输出量 (音乐声)
控制量(电流)
输入量 (按频道按钮) 控制器
(遥控器)
执行器 (接收电路)
被控对象 (电视机) 输出量 (电视节目)
控制量(电流)
23.车俩超速检测系统
24.电动车的防盗报警系统
输入量 (人操纵动作)
控制器
(牵引线)
执行器 (线、孔杠杆装置)
被控对象 (活动猴) 输出量
(猴的动作)
控制量(活动量)
输入量 (汽车速度)
控制器 (电脑)
执行器 (控制机构)
被控对象 (照相机) 输出量
(车图像信号存
储、输出)
控制量(执行信号)
25.路灯自动控制系统
输入量
(外力强度)控制器
(控制电路)
执行器
(开关装置)
被控对象
(音响装置)
输出量
(警报声)控制量(电流)
输入量
(光线强度)控制器
(感光传感器)
执行器
(开关装置)
被控对象
(路灯)
输出量
(灯亮灭)控制量(电流)。