4.2控制系统的工作过程和方式2

,第二节、控制系统的工作过程与方式,1、什么是控制系统？2、什么是开环控制系统？3、开环控制系统的方框图是怎样的？,复习：,游泳池注水,（输入）,（输出）,如果进水管的进水量是均匀的，游泳池中的水位高度与进水的时间是一一对应的。我们可以在注水口处装一个定时器，通过定时器来控制注水的水位。,问题一：如果进水量变小了，设定时间到了，游泳池中水位没有达到设定水位。问题二：如果进水变大了，设定时间没到，游泳池中的水位已达到设定水位，继续供水就会满出，造成水源浪费。如何改进？弥补开环控制方式中的不足。,要随时了解游泳池中实际水位，需增加一个检测水位的装置，并将此检测的数据送回控制系统输入端，通过一个具有计算机功能的装置（比较器）与给定的数据进行比较，当实际水位比设定水位低，继续进水，否则，关闭进水阀。,给定水位,游泳池的水位,比较器,+,-,游泳池注水（改进后方案）,闭环控制系统,1.把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叫闭环控制系统。2.闭环控制系统比开环控制系统多一个检测装置和一个比较器。3.简单闭环控制系统的方框图,案例分析：空调器温度控制系统,1.空调器是如何控制温度的呢？它的工作过程又如何呢？如设定温度为25oC，室内温度如果高于25oC，那么空调通过比较，控制电路发出信号促使压缩机进行工作；当温度达到设定温度时，控制电路发出信号，压缩机停止工作，风扇照常工作。因此，空调温度控制系统中有从输出端返回到输入端的信息反馈，它是闭环控制系统。,根据空调器工作过程，画出其温度控制系统的方框图。,设定温度,室内温度,比较器,+,-,2如图所示为一种电喷发动机喷油量控制系统示意图。汽车厂家根据汽车具体工况预先设定氧浓度，氧传感器安装在汽车排气管道上，它会实时检测尾气中氧的浓度，并将检测结果通过电信号的形式传送给发动机电脑ECU，发动机电脑ECU将汽车尾气中氧的浓度与氧浓度设定值进行比较，当尾气中氧的含量过少时，电脑ECU会认为有可能部分油气混合气无法燃烧，从而向电子阀下达控制指令减小喷油脉宽，使发动机的空燃比(空气的质量/燃油的质量)控制在一个狭小的、接近理想的区域内。这一系统提高了发动机的动力性和经济性，也提高了尾气质量。,第2题图,(1)根据示意图及其描述，在控制系统方框图中“_”处填写相应的内容。,3如图是热水电加热器的工作原理图，为了保持希望的温度，由温控开关接通或断开电加热器的电源，在使用热水时，水箱中流出热水补充冷水。,第3题图,(1)请补充完整热水电加热器控制系统原理方框图,4矿井通风对瓦斯浓度要求高的矿井工作面非常重要，一般要求为负压，如图所示的矿井通风控制系统。其工作原理是：矿井工作面风量和压力经常变化，通过安装在矿井内的远传空气压力传感器实时检测矿井内的气压，远传空气压力传感器把检测到的压力信号反馈给PLC可编程控制器，PLC可编程控制器经运算与给定的压力参数进行比较，得出调节参数送给变频器，调整变频矿用轴流通风机的转速，直至矿井内的气压与设定的气压值一致，达到稳定的负压和节能的目的。,第4题图,(1)根据示意图及其描述，在控制系统方框图中“_”处填写相对应的内容。,(2)控