开环控制和闭环控制.ppt

1.1 开环控制和闭环控制,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。,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,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） 前提变化了，但是控制系统没法精确控制水位,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,干手器自动控制系统,居民楼道里使用的自动声控灯,十字路口的红绿灯定时控制系统,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,开环控制系统的结构图,希罗的自动门（希腊）,思考：是开环还是闭环控制系统？,输入？ 输出？ 输出值有没有影响控制？,列举你所知道的开环控制系统,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。,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。,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）,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,水箱的水位自动控制示意图,设定 水位 (输入),游泳池 的水位 （输出）,电气控制 (控制器),阀门 (执行器),水箱 (被控对象),比较器,浮球 （检测装置）,+,-,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。,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,2、工业锅炉是利用重锤实现压力控制的，重锤挂在横杆上，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,常见的闭环控制系统有哪些,闭环控制系统的结构图,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。,开环控制系统和闭环控制系统的联系和区别,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。,返回,