資源簡介

(共27張PPT)
第四單元
控制及其設計
第三節 閉環控制系統的工作過程
目 錄
CONTENTS
閉環控制系統
反饋
閉環與開環的比較
01.
02.
03.
黑箱方法
04.
05.
任務一 解析閉環控制系統工作過程
任務二 辨析反饋在控制系統中的作用
干擾因素
有無點火信號
1、2及重錘
軸3
軸3轉動的角度
門
門開/關
閉環控制系統
PART 01
走進情境
“無精力、無耐心、無經驗”的三無選手的首選推薦綠植
喜溫濕忌干燥
喜熱耐干燥
灰綠冷水花
解放人從解決澆水做起
一計不成再生兩計
①這兩種控制有何不同？
②下雨時（露天陽臺），對二者的工作狀態有無影響？
③這兩種控制，其控制系統的輸出，對控制系統的工作過程有沒有影響？
采用定時進水來控制水位，控制的結果對控制過程沒有影響
采用檢測輸出量來控制水位，系統的輸出對控制過程有影響
一計不成再生兩計
④請畫出這兩種控制系統的控制方框圖
一計不成再生兩計
被控對象
執行器
控制器
輸入量
控制量
輸出量
（被控量）
開環控制系統
閉環控制系統
被控對象
執行器
控制器
給定量
控制量
檢測裝置
比較器
+
-
輸出量
（被控量）
閉環控制系統
特征
閉環控制系統的一般方框圖
定義
控制系統的輸出量返回輸入端對控制過程產生影響的系統。
系統的輸出量影響控制過程，
輸入量到輸出量之間的信號是循環傳遞，
存在反饋環節和比較環節。
被控對象
執行器
控制器
給定量
控制量
檢測裝置
+
-
輸出量
（被控量）
比較器
當外部水壓波動比較大時，兩種控制有什么不同？
干擾
干擾：控制系統中，除給定量之外，能引起被控量變化的各種因素。
什么是干擾？
在控制系統中，除輸入量（給定值）以外，引起被控量變化的各種因素稱為干擾因素。
干擾因素
你在認真做作業時，蟑螂跑到你的腳下
腳踩的力
行駛的速度
路面
風
干擾因素
⑴開門、開窗；
⑵房間里增加人；
⑶重新設定溫度；
⑷房間里在燒開水。
.........
在空調的控制系統中，下列哪些屬于干擾因素？
是
是
否
是
關于干擾
干擾因素可能有一個，也可能有若干個；
干擾因素有自然環境造成的，也有人為的；
幾乎所有控制系統都存在著干擾因素，干擾不可能被杜絕
干擾既存在于閉環控制中，也存在于開環控制中；
在一般控制系統中，干擾因素需要被克服。
在有些情況下，卻可以利用干擾因素實現某種目的。
干擾因素
被控對象
執行器
控制器
輸入量
控制量
輸出量
（被控量）
被控對象
執行器
控制器
給定量
控制量
檢測裝置
比較器
+
-
開環控制系統
閉環控制系統
輸出量
（被控量）
思考：是何因素使得開環與閉環控制的精度有所區別？
反饋環節
反饋：將輸出量通過檢測裝置返回到輸入端，并與輸入量進行比較的過程。
　　在自動控制系統中，將輸出量通過檢測裝置返回到輸入端并與輸入量進行比較的過程就是反饋。
什么是反饋？
反饋作用
利用反饋來分析和處理被控對象，通過系統的輸出來調整系統的行為，使系統沿著預期的目標運行。
閉環控制系統中必定存在反饋。
反饋
閉環與開環的比較
PART 04
燈
開關
控制電路
聲音信號
開/關
燈亮/滅
游泳池
閥門
控制器
設定水位
開/關
水位電極
比較器
+
-
實際水位
聲控燈控制系統
游泳池水位控制系統
黑箱方法
PART 05
　　把將要研究的系統作為黑箱，通過對系統輸入與輸出關系的研究，進而推斷系統內部結構及其功能的方法。
黑箱方法
小結
1. 閉環控制系統。
2. 閉環控制系統的反饋。
3. 系統中的干擾因素
4. 黑箱方法
牛刀小試
根據開環電子控制系統和閉環控制系統的區別進行分析、判斷，在你認為正確的表格中打“ ”
開環電子控制系統 閉環電子控制系統
電子表的定時控制
光控窗簾控制系統
空調溫度控制
程序控制洗衣機
ATM
冰箱溫度控制
電熱水器
牛刀小試
電熱水器溫度自動控制系統的示意圖。工作原理是：控制電路將熱電偶測得的實際溫度與設定溫度相比較，若測得的實際溫度低于設定值，則加熱絲開始工作；若測得的實際溫度高于設定值，則加熱絲停止工作。從而使水溫控制在一定范圍內。請畫出其控制方框圖，并判斷開環OR閉環。
謝謝聆聽！

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