開環(huán)控制和閉環(huán)控制

1、1.1.1 開環(huán)控制 控制系統(tǒng)的輸出量不對系統(tǒng)的控制產生任何影響，這種控制系統(tǒng)稱為開環(huán)控制系統(tǒng)。怎么叫：輸出量沒有對系統(tǒng)的控制產生任何影響設定注水時間(輸入)游泳池的水位（輸出）定時器進水閥門水流量游泳池供水壓力變大，單位時間進水量增加（水位超過）供水壓力變小，單位時間進水量減少（水位不足）供水壓力雖沒變，管道、水池漏水（水位不足）前提變化了，但是控制系統(tǒng)沒法精確控制水位當人走近自動門時，門上方的紅外裝置檢測到人體熱輻射發(fā)出的紅外信息，控制電路接收到該信號后，便會啟動電動機開門或關門紅外裝置是否檢測到人體熱輻射發(fā)出的信號 (輸入)門的開或關（輸出）控制電路電機自動門轉動量干手器自動控制系統(tǒng)感知

2、物體靠近(輸入)加熱的空氣（輸出）延時電路風機、電熱絲風量出風口居民樓道里使用的自動聲控燈十字路口的紅綠燈定時控制系統(tǒng)聲音信號(輸入)燈亮/滅（輸出）控制電路延時開關電流樓道燈設定時序(輸入)燈亮/滅（輸出）電腦時序控制裝置電流紅綠燈開環(huán)控制系統(tǒng)的輸出量沒有對系統(tǒng)的控制產生任何影響，因此對控制系統(tǒng)不能進行精確控制水罐（1，2）祭壇點火廟門開或關轉動軸（3）廟門旋轉量希羅的自動門（希臘）思考：是開環(huán)還是閉環(huán)控制系統(tǒng)？輸入？ 輸出？輸出值有沒有影響控制？列舉你所知道的開環(huán)控制系統(tǒng)游泳池定時注水游泳池定時注水自動自動控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)窗簾（涼衣架）窗簾（涼衣架）自動自動控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)紅外線紅外線自動

3、門自動門控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)水泵水泵自動自動抽水控制系統(tǒng)抽水控制系統(tǒng)電子警察車輛超速電子警察車輛超速自動自動檢測檢測拍照控制系統(tǒng)拍照控制系統(tǒng)電扇（電吹風）電扇（電吹風）自動自動送風控制送風控制系統(tǒng)系統(tǒng)公共汽車車門公共汽車車門自動自動控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)升旗（升旗（人工人工）自動自動控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)干手器干手器自動自動控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)學校作息鈴聲學校作息鈴聲自動自動控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)賓館（酒店）賓館（酒店）自動自動叫醒控制系叫醒控制系統(tǒng)防盜（火災）統(tǒng)防盜（火災）自動自動報警控制報警控制系統(tǒng)系統(tǒng)音樂噴泉音樂噴泉自動自動控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)一次性投籃一次性投籃人工人工控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)聲控（光控）燈聲控（光控）燈自

4、動自動控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)電水壺電水壺自動自動燒水控制系統(tǒng)燒水控制系統(tǒng)十字路口紅綠燈十字路口紅綠燈自動自動控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)電梯電梯自動自動升降控制系統(tǒng)升降控制系統(tǒng)希羅廟門希羅廟門自動自動蒸汽控制系統(tǒng)蒸汽控制系統(tǒng) 信號由給定值至被控量單向傳遞。這種控制較簡單,但有較大的缺陷,即對象或控制裝置受到干擾,或工作中特性參數(shù)發(fā)生變化,會直接影響被控量,而無法自動補償。因此,系統(tǒng)的控制精度難以保證。從另一種意義理解,意味著對受控對象和其它控制元件的技術要求較高。如數(shù)控線切割機進給系統(tǒng)、包裝機等多為開環(huán)控制。1.1.2 閉環(huán)控制(反饋控制) 閉環(huán)控制的定義是有被控制量反饋的控制,其原理框如圖所示。從系統(tǒng)中信號流

5、向看,系統(tǒng)的輸出信號沿反饋通道又回到系統(tǒng)的輸入端,構成閉合通道,故稱閉環(huán)控制系統(tǒng),或反饋控制系統(tǒng)。 比較器檢測裝置+-設定水位(輸入)游泳池的水位（輸出）控制器進水閥門水流量游泳池閉環(huán)控制系統(tǒng)可以對控制系統(tǒng)進行精確控制自動糾正（調控）檢測裝置在不斷地檢測游泳池的實際水位并返回到輸入端與設定水位進行比較水位沒達到，注水繼續(xù)水位已達到，注水停止設定注水時間(輸入)游泳池的水位（輸出）定時器進水閥門水流量游泳池水箱的水位自動控制示意圖設定水位(輸入)游泳池的水位（輸出）電氣控制(控制器)閥門(執(zhí)行器)水箱(被控對象)比較器 浮球 （檢測裝置）+-連桿裝置l家用壓力鍋的壓力控制系統(tǒng)是閉環(huán)控制系統(tǒng)，通過

6、安全閥和排氣孔實現(xiàn)壓力控制。安全閥上有一個重錘壓在高壓鍋的排氣孔上作檢測裝置，當鍋內溫度升高時壓力增大，重錘被抬起蒸汽排出，壓力降到設定范圍設定壓力（輸入量）控制裝置（控制器）出氣孔（執(zhí)行器）出氣量（控制量）壓力鍋（被控對象）鍋內壓力（輸出量）重錘（檢測裝置）比較器+-2、工業(yè)鍋爐是利用重錘實現(xiàn)壓力控制的，重錘掛在橫桿上，桿的支點在最左端，中間是鍋爐的排氣孔。鍋爐如何實現(xiàn)壓力控制，橫桿的作用是什么。壓力過高，蒸汽把橫桿連同重錘頂起來，蒸汽從排氣孔排出，使壓力降到限定值。橫桿的作用使重錘的位置可以調節(jié)，從而改變限制的壓力值設定壓力（輸入量）控制裝置（控制器）出氣孔（執(zhí)行器）出氣量（控制量）鍋爐（

7、被控對象）鍋內壓力（輸出量）重錘（檢測裝置）比較器+-常見的閉環(huán)控制系統(tǒng)有哪些水塔水位水塔水位自動自動控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)（閉環(huán)）（閉環(huán)）游泳池設定水位游泳池設定水位自動自動控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)（閉環(huán)）（閉環(huán)）抽水馬桶水箱水位抽水馬桶水箱水位自動自動控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)（閉環(huán)）（閉環(huán)）空調（室內溫度）空調（室內溫度）自動自動控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)（閉環(huán)）（閉環(huán)）冰箱（箱內溫度）冰箱（箱內溫度）自動自動控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)（閉環(huán)）（閉環(huán)）恒溫大棚（棚內溫度）恒溫大棚（棚內溫度）自動自動控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)（閉環(huán)）（閉環(huán)）飲水機燒水保溫飲水機燒水保溫自動自動控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)（閉環(huán)）（閉環(huán)）電飯煲熱飯保溫電飯煲熱飯保溫自動自

8、動控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)（閉環(huán)）（閉環(huán)）高壓鍋鍋內壓力高壓鍋鍋內壓力自動自動控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)（閉環(huán)）（閉環(huán)）鍋爐爐內壓力鍋爐爐內壓力自動自動控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)（閉環(huán)）（閉環(huán)）多次投籃多次投籃人工人工控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)（閉環(huán)）（閉環(huán)）門衛(wèi)人員（時刻注視狀況）大門門衛(wèi)人員（時刻注視狀況）大門人工人工控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)（閉環(huán)）（閉環(huán)）游泳池水位（時刻注視狀況）游泳池水位（時刻注視狀況）人工人工控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)（閉環(huán)）（閉環(huán)） 這種控制方式，無論是由于干擾造成,還是由于結構參數(shù)的變化引起被控量出現(xiàn)偏差,系統(tǒng)就利用偏差去糾正偏差，故這種控制方式為按偏差調節(jié)。 閉環(huán)控制系統(tǒng)的突出優(yōu)點是利用偏差來糾正偏差,使系統(tǒng)達到較高的控制精度。但與開環(huán)控制系統(tǒng)比較,閉環(huán)系統(tǒng)的結構比較復雜,構造比較困難。需要指出的是,由于閉環(huán)控制存在反饋信號,利用偏差進行控制,如果設計得不好,將會使系統(tǒng)無法正常和穩(wěn)定地工作。另外,控制系統(tǒng)的精度與系統(tǒng)的穩(wěn)定性之間也常常存在矛盾。 系統(tǒng)基系統(tǒng)基本要素本要素輸入輸入 輸出輸出量量控制控制裝置裝置執(zhí)行執(zhí)行裝置裝置控制控制對象對象比較比較器器反饋反饋裝置裝置開環(huán)開環(huán)有有有有有有有有有有沒有沒有 沒有沒有閉環(huán)閉環(huán)有有有有有有有有有有有有有有 開環(huán)控制和閉環(huán)控制方式各有優(yōu)缺點，在實際工程中應根據(jù)工程要求及具體情況來決定。如果事先預知