控制系统的工作过程与方式ppt课件

第二节控制系统的工作过程和方式,第四单元控制与设计,1,1、控制系统2、开环控制系统3、闭环控制系统,控制系统的工作过程和方式,2,1、控制系统,自行车行驶的速度控制是通过脚蹬、曲柄、链轮、中轴、链条、飞轮等部件来实现。,电机、扇叶,脚蹬、曲柄、链轮、中轴、链条、飞轮,脚踩的力（输入）,行驶的速度（输出）,电风扇的风速控制是通过改变电机的转速来实现的。,风速的挡位（输入）,风速（输出）,3,任何一种控制的实现，都要通过若干个环节，这些环节就构成了系统，称为控制系统。,控制系统的输入与输出之间有一定的对应关系。,4,是,是,是,接通电源的电信号,接通电源的电信号,接通电源的电信号,电灯的照明亮度,电灯的照明亮度,电灯的照明亮度,开关、灯泡、灯座、导线、电源,可调电阻开关、灯泡、灯座、导线、电源,声传感器开关、灯泡、灯座、导线、电源,指出表中所列事例是否属于控制系统，如果是控制系统，请指出系统的输入、输出分别是什么？,5,2、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，这种控制系统称为开环控制系统。,例如：游泳池注水控制系统,定时器,电磁阀门,游泳池,设定注水的时间（输入）,水流量,游泳池的水位（输出）,6,输入量：控制系统的给定量。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。控制量：执行器的输出信号。被控对象：控制系统中所要求控制的装置或生产过程。输出量（被控量）：控制系统中所要控制的量，也是控制系统的输出信号。,7,以声控电灯为例写出控制过程方框图：,控制器,执行器,被控对象,输入量,输出量,开环控制系统的方框图,8,被控对象,执行器,控制器,输入量,输出量,控制量,开环控制系统可以由下面的方框图来描述：,(给定量),(被控量),控制量与被控量的区别:,控制量:执行器的输出信号。被控量:控制系统的输出信号。,特点:,信号的传递是单向的。,9,案例分析,自动门的控制系统,自动门,电机,控制电路,检测到是否有人的信号（输入）,门开或关（输出）,转动,列举你所知道的开环控制系统。,10,练习：,用方框图说明下列开环控制系统的工作过程。（1）公共汽车车门的开关控制。,11,（1）公共汽车车门的开关控制。,电磁阀门,开关,接通电源（输入）,开/关（输出）,气压,车门（推动活塞）,12,3、闭环控制系统,控制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。,13,控制器,电磁阀门,游泳池,给定水位（输入）,水流量,游泳池的水位（输出）,例：游泳池注水控制系统。将输入由设定注水时间改为设定游泳池水位,检测装置,比较器,-,+,开环控制系统与闭环控制系统的区别:,14,简单闭环控制系统的方框图：,被控对象,执行器,控制器,给定量,被控量,控制量,检测装置,比较器,-,+,特点：信号传递是闭合回路。,15,气压控制,虹吸,自动门,祭坛的火点或灭,门开或关,水流量,16,抽水马桶水箱控制系统的分析,并画出方框图.,机械控制,进水阀门,水箱,浮球,给定+水位,-,水流量,水箱的实际水位,比较器,17,开环控制系统和闭环控制系统的区别：,（1）工作原理的对比：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。闭环控制系统：系统的输出量返回到输入端并对控制系统过程产生影响。,18,（2）工作过程的区别：开环控制系统：闭环控制系统：多了比较环节和检测装置（3）信息传递过程：开环控制系统：信息路径一条,自输入端传至输出端，不存在信息逆