闭环控制系统课件.ppt

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1、知识回顾：知识回顾：人工控制自动控制开环控制系统方框图闭环控制系统闭环控制系统定时器定时器设定注水设定注水的时间的时间进水阀门进水阀门游泳池游泳池游泳池游泳池的水位的水位水流量水流量游泳池 水水流量流量游泳池注水游泳池注水2 在开环控制方式下，如果进水变小了，游泳池中的水就没有加够。如果进水变大了，游泳池中的水就会溢出，造成浪费。我们在游泳池中增加一个检测水位的装置，根据检测的数据与给定的数据进行比较，当实际水位低，继续进水，否则，关闭进水阀。给定水位控制器游泳池的水位进水阀门检测装置检测装置比较器比较器+-定时器定时器设定注水设定注水的时间的时间进水阀门进水阀门游泳池游泳池游泳池游泳池的水位

2、的水位水流量水流量闭闭环控制系统环控制系统 系统的输出量返回到输入端并对控制过程系统的输出量返回到输入端并对控制过程产生产生影影响的控制系统称为闭环控制系统。响的控制系统称为闭环控制系统。对于闭环控制系统，通常可以用以下的方框图表示：对于闭环控制系统，通常可以用以下的方框图表示：被控被控对象对象 控制量控制量给定量给定量控制器控制器被控量被控量执行器执行器比较器比较器+-检测装置检测装置控制器控制器执行器执行器被控对象被控对象输入量输入量输出量输出量控制量控制量讨讨论：论：在在你身边你见到的闭环控制系你身边你见到的闭环控制系统有哪些？统有哪些？l 在工农业生产以及日常生活应用中，常常会在工农业

3、生产以及日常生活应用中，常常会需要对容器中的液位（水位）进行自动控制。需要对容器中的液位（水位）进行自动控制。比如自动控制水箱、水池、水槽、锅炉等容器比如自动控制水箱、水池、水槽、锅炉等容器中的蓄水量，生活中抽水马桶的自动补水控制、中的蓄水量，生活中抽水马桶的自动补水控制、自动电热水器、电开水机的自动进水控制等。自动电热水器、电开水机的自动进水控制等。其系统都为一般的闭环控制系统。其系统都为一般的闭环控制系统。电冰箱电冰箱空调空调闭环控制系统的例子闭环控制系统的例子 被控量被控量（冰冰 箱箱 实实 际际温度）温度）控制器控制器（控控制制装装置）置）执行器执行器（制制冷冷装装置）置）被控对象被控

4、对象（电冰箱）（电冰箱）给定量给定量（设定的（设定的温度）温度）检测装置检测装置（冰箱温控装置（冰箱温控装置）控制量控制量（制冷量）（制冷量）比较器比较器水箱水位控制水箱水位控制自动控制自动控制系统组成：系统组成：水箱（包括水箱里的水）、阀门、连杆机构、浮子（俗称水漂）工作过程：工作过程：1、当水面低于设定水位时，浮子下落，阀门打开，进水；2、浮子监测水面高度，并随着水面升高而浮升；3、当水面达到设定的水位时，浮子传感，通过连杆机构，将阀门关闭。自动控制水箱水位框图自动控制水箱水位框图（给定水位）（给定水位）输入输入水位差水位差连杆连杆机构机构水箱水箱输出输出（实际水位）（实际水位）浮子浮子阀

5、门阀门（水流量）（水流量）+水箱的水位自动控制示意图水箱的水位自动控制示意图给定水位给定水位给定水位给定水位比较器比较器比较器比较器控控控控制制制制器器器器进进进进水水水水阀阀阀阀门门门门水水水水箱箱箱箱检测装置检测装置检测装置检测装置水箱水位水箱水位水箱水位水箱水位水流量水流量水流量水流量 智能红绿灯在路口的四个方向都装有一智能红绿灯在路口的四个方向都装有一只直接连接电脑程序的监控探头，它会把道只直接连接电脑程序的监控探头，它会把道路当前的车辆通行情况实时拍摄下来，并立路当前的车辆通行情况实时拍摄下来，并立即输入电脑，电脑会据此马上测算出下个红即输入电脑，电脑会据此马上测算出下个红绿灯需要的

6、时间，并自动给路口的信号机发绿灯需要的时间，并自动给路口的信号机发出指令，由此，每次红绿灯的时间都是不一出指令，由此，每次红绿灯的时间都是不一样的，保证了道路通行的效率。样的，保证了道路通行的效率。请根据上述描述画出智能红绿灯的控制过程方框图红绿灯红绿灯 控制量控制量电脑电脑信号机信号机检测装置（监控探头）检测装置（监控探头）比较器比较器+-给定量给定量设定车设定车流量流量实际实际车流车流量量被控量被控量交通路口红绿灯自动控制（根据车流量大小改变红交通路口红绿灯自动控制（根据车流量大小改变红绿灯时间）系统绿灯时间）系统红绿灯设定车流量控制端实际车流量信号机地感线圈地感线圈控控制制系系统统开环开环闭环闭环控制系统的输出量不对系统的控制产控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响生任何影响系统的输出量系统的输出量仅受仅受输入量控制，输入输入量控制，输入量到输出量之间的信号是量到输出量之间的信号是单向传递单向传递系统的输出量返回到输入端并对控制过系统的输出量返回到输入端并对控制过程产生影响程产生影响输出量到输入量之间的信号形成一个回输出量到输入量之间的信号形成一个回路路