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,