開(kāi)環(huán)控制和閉環(huán)控制課件

§1.1開(kāi)環(huán)控制和閉環(huán)控制1.1.1開(kāi)環(huán)控制

控制系統(tǒng)的輸出量不對(duì)系統(tǒng)的控制產(chǎn)生任何影響，這種控制系統(tǒng)稱(chēng)為開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)。1ppt課件§1.1開(kāi)環(huán)控制和閉環(huán)控制1.1.1開(kāi)環(huán)控制游泳池定時(shí)注水自動(dòng)控制系統(tǒng)怎么叫：輸出量沒(méi)有對(duì)系統(tǒng)的控制產(chǎn)生任何影響2ppt課件游泳池定時(shí)注水自動(dòng)控制系統(tǒng)怎么叫：輸出量沒(méi)有對(duì)系統(tǒng)的控制產(chǎn)生設(shè)定注水時(shí)間(輸入)游泳池的水位（輸出）定時(shí)器進(jìn)水閥門(mén)水流量游泳池供水壓力變大，單位時(shí)間進(jìn)水量增加（水位超過(guò)）供水壓力變小，單位時(shí)間進(jìn)水量減少（水位不足）供水壓力雖沒(méi)變，管道、水池漏水（水位不足）…前提變化了，但是控制系統(tǒng)沒(méi)法精確控制水位3ppt課件設(shè)定游泳池定進(jìn)水水流量游供水壓力變大，單位時(shí)間進(jìn)水量增加（水自動(dòng)門(mén)的控制系統(tǒng)當(dāng)人走近自動(dòng)門(mén)時(shí)，門(mén)上方的紅外裝置檢測(cè)到人體熱輻射發(fā)出的紅外信息，控制電路接收到該信號(hào)后，便會(huì)啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)開(kāi)門(mén)或關(guān)門(mén)紅外裝置是否檢測(cè)到人體熱輻射發(fā)出的信號(hào)

(輸入)門(mén)的開(kāi)或關(guān)（輸出）控制電路電機(jī)自動(dòng)門(mén)轉(zhuǎn)動(dòng)量4ppt課件自動(dòng)門(mén)的控制系統(tǒng)當(dāng)人走近自動(dòng)門(mén)時(shí)，門(mén)上方的紅外裝置檢測(cè)到人體5ppt課件5ppt課件干手器自動(dòng)控制系統(tǒng)感知物體靠近(輸入)加熱的空氣（輸出）延時(shí)電路風(fēng)機(jī)、電熱絲風(fēng)量出風(fēng)口6ppt課件干手器自動(dòng)控制系統(tǒng)感知物體靠近加熱的空氣延時(shí)電路風(fēng)機(jī)、風(fēng)量出居民樓道里使用的自動(dòng)聲控?zé)羰致房诘募t綠燈定時(shí)控制系統(tǒng)聲音信號(hào)(輸入)燈亮/滅（輸出）控制電路延時(shí)開(kāi)關(guān)電流樓道燈設(shè)定時(shí)序(輸入)燈亮/滅（輸出）電腦時(shí)序控制裝置電流紅綠燈開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)的輸出量沒(méi)有對(duì)系統(tǒng)的控制產(chǎn)生任何影響，因此對(duì)控制系統(tǒng)不能進(jìn)行精確控制7ppt課件居民樓道里使用的自動(dòng)聲控?zé)羰致房诘募t綠燈定時(shí)控制系統(tǒng)聲音信開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖

8ppt課件開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖

8ppt課件水罐（1，2）祭壇點(diǎn)火廟門(mén)開(kāi)或關(guān)轉(zhuǎn)動(dòng)軸（3）廟門(mén)旋轉(zhuǎn)量希羅的自動(dòng)門(mén)（希臘）思考：是開(kāi)環(huán)還是閉環(huán)控制系統(tǒng)？輸入？輸出？輸出值有沒(méi)有影響控制？9ppt課件水罐祭壇點(diǎn)火廟門(mén)開(kāi)或關(guān)轉(zhuǎn)動(dòng)軸廟門(mén)旋轉(zhuǎn)量希羅的自動(dòng)門(mén)（希臘）思列舉你所知道的開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)10ppt課件列舉你所知道的開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)10ppt課件

信號(hào)由給定值至被控量單向傳遞。這種控制較簡(jiǎn)單,但有較大的缺陷,即對(duì)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(huì)直接影響被控量,而無(wú)法自動(dòng)補(bǔ)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(duì)受控對(duì)象和其它控制元件的技術(shù)要求較高。如數(shù)控線切割機(jī)進(jìn)給系統(tǒng)、包裝機(jī)等多為開(kāi)環(huán)控制。11ppt課件信號(hào)由給定值至被控量單向傳遞。這種控制較簡(jiǎn)單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(hào)流向看,系統(tǒng)的輸出信號(hào)沿反饋通道又回到系統(tǒng)的輸入端,構(gòu)成閉合通道,故稱(chēng)閉環(huán)控制系統(tǒng),或反饋控制系統(tǒng)。12ppt課件1.1.2閉環(huán)控制(反饋控制)閉環(huán)控制的比較器檢測(cè)裝置+-設(shè)定水位(輸入)游泳池的水位（輸出）控制器進(jìn)水閥門(mén)水流量游泳池閉環(huán)控制系統(tǒng)可以對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行精確控制自動(dòng)糾正（調(diào)控）檢測(cè)裝置在不斷地檢測(cè)游泳池的實(shí)際水位并返回到輸入端與設(shè)定水位進(jìn)行比較水位沒(méi)達(dá)到，注水繼續(xù)水位已達(dá)到，注水停止設(shè)定注水時(shí)間(輸入)游泳池的水位（輸出）定時(shí)器進(jìn)水閥門(mén)水流量游泳池13ppt課件比較器檢測(cè)裝置+-設(shè)定游泳池控制器進(jìn)水水流量游閉環(huán)控制系統(tǒng)可水箱的水位自動(dòng)控制示意圖設(shè)定水位(輸入)游泳池的水位（輸出）電氣控制(控制器)閥門(mén)(執(zhí)行器)水箱(被控對(duì)象)比較器

浮球

（檢測(cè)裝置）+-連桿裝置14ppt課件水箱的水位自動(dòng)控制示意圖設(shè)定游泳池電氣控制閥門(mén)水箱比較器浮1、家用壓力鍋的壓力控制系統(tǒng)是開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)還是閉環(huán)控制系統(tǒng)？它是通過(guò)那些裝置實(shí)現(xiàn)壓力控制的？說(shuō)出其控制過(guò)程。15ppt課件1、家用壓力鍋的壓力控制系統(tǒng)是開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)還是閉環(huán)控制系統(tǒng)？家用壓力鍋的壓力控制系統(tǒng)是閉環(huán)控制系統(tǒng)，通過(guò)安全閥和排氣孔實(shí)現(xiàn)壓力控制。安全閥上有一個(gè)重錘壓在高壓鍋的排氣孔上作檢測(cè)裝置，當(dāng)鍋內(nèi)溫度升高時(shí)壓力增大，重錘被抬起蒸汽排出，壓力降到設(shè)定范圍設(shè)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(duì)象）鍋內(nèi)壓力（輸出量）重錘（檢測(cè)裝置）比較器+-16ppt課件家用壓力鍋的壓力控制系統(tǒng)是閉環(huán)控制系統(tǒng)，通過(guò)安全閥和排氣孔實(shí)2、工業(yè)鍋爐是利用重錘實(shí)現(xiàn)壓力控制的，重錘掛在橫桿上，桿的支點(diǎn)在最左端，中間是鍋爐的排氣孔。

鍋爐如何實(shí)現(xiàn)壓力控制，橫桿的作用是什么。壓力過(guò)高，蒸汽把橫桿連同重錘頂起來(lái)，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(diào)節(jié)，從而改變限制的壓力值設(shè)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（被控對(duì)象）鍋內(nèi)壓力（輸出量）重錘（檢測(cè)裝置）比較器+-17ppt課件2、工業(yè)鍋爐是利用重錘實(shí)現(xiàn)壓力控制的，重錘掛在橫桿上，桿的支常見(jiàn)的閉環(huán)控制系統(tǒng)有哪些18ppt課件常見(jiàn)的閉環(huán)控制系統(tǒng)有哪些18ppt課件閉環(huán)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖19ppt課件閉環(huán)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖19ppt課件這種控制方式，無(wú)論是由于干擾造成,還是由于結(jié)構(gòu)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(diào)節(jié)。閉環(huán)控制系統(tǒng)的突出優(yōu)點(diǎn)是利用偏差來(lái)糾正偏差,使系統(tǒng)達(dá)到較高的控制精度。但與開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)比較,閉環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,構(gòu)造比較困難。需要指出的是,由于閉環(huán)控制存在反饋信號(hào),利用偏差進(jìn)行控制,如果設(shè)計(jì)得不好,將會(huì)使系統(tǒng)無(wú)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。20ppt課件這種控制方式，無(wú)論是由于干擾造成,還是由于結(jié)開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的聯(lián)系和區(qū)別21ppt課件開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的聯(lián)系和區(qū)別21ppt課件開(kāi)環(huán)控制和閉環(huán)控制方式各有優(yōu)缺點(diǎn)，在實(shí)際工程中應(yīng)根據(jù)工程要求及具體情況來(lái)決定。如果事先預(yù)知輸入量的變化規(guī)律，又不存在外部和內(nèi)部參數(shù)的變化,則采用開(kāi)環(huán)控制較好。如果對(duì)系統(tǒng)外部干擾無(wú)法預(yù)測(cè)，系統(tǒng)內(nèi)部參數(shù)又經(jīng)常變化,為保證控制精度，采用閉環(huán)控制則更為合適。如果對(duì)系統(tǒng)的性能要求比較高，為了解決閉環(huán)控制精度與穩(wěn)定性之間的矛盾，可以采用開(kāi)環(huán)控制與閉環(huán)控制相結(jié)合的復(fù)合控制系統(tǒng)。返回22ppt課件開(kāi)環(huán)控制和閉環(huán)控制方式各有優(yōu)缺點(diǎn)，在實(shí)際工程中應(yīng)根§1.1開(kāi)環(huán)控制和閉環(huán)控制1.1.1開(kāi)環(huán)控制

控制系統(tǒng)的輸出量不對(duì)系統(tǒng)的控制產(chǎn)生任何影響，這種控制系統(tǒng)稱(chēng)為開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)。23ppt課件§1.1開(kāi)環(huán)控制和閉環(huán)控制1.1.1開(kāi)環(huán)控制游泳池定時(shí)注水自動(dòng)控制系統(tǒng)怎么叫：輸出量沒(méi)有對(duì)系統(tǒng)的控制產(chǎn)生任何影響24ppt課件游泳池定時(shí)注水自動(dòng)控制系統(tǒng)怎么叫：輸出量沒(méi)有對(duì)系統(tǒng)的控制產(chǎn)生設(shè)定注水時(shí)間(輸入)游泳池的水位（輸出）定時(shí)器進(jìn)水閥門(mén)水流量游泳池供水壓力變大，單位時(shí)間進(jìn)水量增加（水位超過(guò)）供水壓力變小，單位時(shí)間進(jìn)水量減少（水位不足）供水壓力雖沒(méi)變，管道、水池漏水（水位不足）…前提變化了，但是控制系統(tǒng)沒(méi)法精確控制水位25ppt課件設(shè)定游泳池定進(jìn)水水流量游供水壓力變大，單位時(shí)間進(jìn)水量增加（水自動(dòng)門(mén)的控制系統(tǒng)當(dāng)人走近自動(dòng)門(mén)時(shí)，門(mén)上方的紅外裝置檢測(cè)到人體熱輻射發(fā)出的紅外信息，控制電路接收到該信號(hào)后，便會(huì)啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)開(kāi)門(mén)或關(guān)門(mén)紅外裝置是否檢測(cè)到人體熱輻射發(fā)出的信號(hào)

(輸入)門(mén)的開(kāi)或關(guān)（輸出）控制電路電機(jī)自動(dòng)門(mén)轉(zhuǎn)動(dòng)量26ppt課件自動(dòng)門(mén)的控制系統(tǒng)當(dāng)人走近自動(dòng)門(mén)時(shí)，門(mén)上方的紅外裝置檢測(cè)到人體27ppt課件5ppt課件干手器自動(dòng)控制系統(tǒng)感知物體靠近(輸入)加熱的空氣（輸出）延時(shí)電路風(fēng)機(jī)、電熱絲風(fēng)量出風(fēng)口28ppt課件干手器自動(dòng)控制系統(tǒng)感知物體靠近加熱的空氣延時(shí)電路風(fēng)機(jī)、風(fēng)量出居民樓道里使用的自動(dòng)聲控?zé)羰致房诘募t綠燈定時(shí)控制系統(tǒng)聲音信號(hào)(輸入)燈亮/滅（輸出）控制電路延時(shí)開(kāi)關(guān)電流樓道燈設(shè)定時(shí)序(輸入)燈亮/滅（輸出）電腦時(shí)序控制裝置電流紅綠燈開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)的輸出量沒(méi)有對(duì)系統(tǒng)的控制產(chǎn)生任何影響，因此對(duì)控制系統(tǒng)不能進(jìn)行精確控制29ppt課件居民樓道里使用的自動(dòng)聲控?zé)羰致房诘募t綠燈定時(shí)控制系統(tǒng)聲音信開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖

30ppt課件開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖

8ppt課件水罐（1，2）祭壇點(diǎn)火廟門(mén)開(kāi)或關(guān)轉(zhuǎn)動(dòng)軸（3）廟門(mén)旋轉(zhuǎn)量希羅的自動(dòng)門(mén)（希臘）思考：是開(kāi)環(huán)還是閉環(huán)控制系統(tǒng)？輸入？輸出？輸出值有沒(méi)有影響控制？31ppt課件水罐祭壇點(diǎn)火廟門(mén)開(kāi)或關(guān)轉(zhuǎn)動(dòng)軸廟門(mén)旋轉(zhuǎn)量希羅的自動(dòng)門(mén)（希臘）思列舉你所知道的開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)32ppt課件列舉你所知道的開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)10ppt課件

信號(hào)由給定值至被控量單向傳遞。這種控制較簡(jiǎn)單,但有較大的缺陷,即對(duì)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(huì)直接影響被控量,而無(wú)法自動(dòng)補(bǔ)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(duì)受控對(duì)象和其它控制元件的技術(shù)要求較高。如數(shù)控線切割機(jī)進(jìn)給系統(tǒng)、包裝機(jī)等多為開(kāi)環(huán)控制。33ppt課件信號(hào)由給定值至被控量單向傳遞。這種控制較簡(jiǎn)單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(hào)流向看,系統(tǒng)的輸出信號(hào)沿反饋通道又回到系統(tǒng)的輸入端,構(gòu)成閉合通道,故稱(chēng)閉環(huán)控制系統(tǒng),或反饋控制系統(tǒng)。34ppt課件1.1.2閉環(huán)控制(反饋控制)閉環(huán)控制的比較器檢測(cè)裝置+-設(shè)定水位(輸入)游泳池的水位（輸出）控制器進(jìn)水閥門(mén)水流量游泳池閉環(huán)控制系統(tǒng)可以對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行精確控制自動(dòng)糾正（調(diào)控）檢測(cè)裝置在不斷地檢測(cè)游泳池的實(shí)際水位并返回到輸入端與設(shè)定水位進(jìn)行比較水位沒(méi)達(dá)到，注水繼續(xù)水位已達(dá)到，注水停止設(shè)定注水時(shí)間(輸入)游泳池的水位（輸出）定時(shí)器進(jìn)水閥門(mén)水流量游泳池35ppt課件比較器檢測(cè)裝置+-設(shè)定游泳池控制器進(jìn)水水流量游閉環(huán)控制系統(tǒng)可水箱的水位自動(dòng)控制示意圖設(shè)定水位(輸入)游泳池的水位（輸出）電氣控制(控制器)閥門(mén)(執(zhí)行器)水箱(被控對(duì)象)比較器

浮球

（檢測(cè)裝置）+-連桿裝置36ppt課件水箱的水位自動(dòng)控制示意圖設(shè)定游泳池電氣控制閥門(mén)水箱比較器浮1、家用壓力鍋的壓力控制系統(tǒng)是開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)還是閉環(huán)控制系統(tǒng)？它是通過(guò)那些裝置實(shí)現(xiàn)壓力控制的？說(shuō)出其控制過(guò)程。37ppt課件1、家用壓力鍋的壓力控制系統(tǒng)是開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)還是閉環(huán)控制系統(tǒng)？家用壓力鍋的壓力控制系統(tǒng)是閉環(huán)控制系統(tǒng)，通過(guò)安全閥和排氣孔實(shí)現(xiàn)壓力控制。安全閥上有一個(gè)重錘壓在高壓鍋的排氣孔上作檢測(cè)裝置，當(dāng)鍋內(nèi)溫度升高時(shí)壓力增大，重錘被抬起蒸汽排出，壓力降到設(shè)定范圍設(shè)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(duì)象）鍋內(nèi)壓力（輸出量）重錘（檢測(cè)裝置）比較器+-38ppt課件家用壓力鍋的壓力控制系統(tǒng)是閉環(huán)控制系統(tǒng)，通過(guò)安全閥和排氣孔實(shí)2、工業(yè)鍋爐是利用重錘實(shí)現(xiàn)壓力控制的，重錘掛在橫桿上，桿的支點(diǎn)在最左端，中間是鍋爐的排氣孔。

鍋爐如何實(shí)現(xiàn)壓力控制，橫桿的作用是什么。壓力過(guò)高，蒸汽把橫桿連同重錘頂起來(lái)，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(diào)節(jié)，從而改變限制的壓力值設(shè)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（被控對(duì)象）鍋內(nèi)壓力（輸出量）重錘（檢測(cè)裝置）比較器+-39ppt課件2、工業(yè)鍋爐是利用重錘實(shí)現(xiàn)壓力控制的，重錘掛在橫桿上，桿的支常見(jiàn)的閉環(huán)控制系統(tǒng)有哪些40ppt課件常見(jiàn)的閉環(huán)控制系統(tǒng)有哪些18ppt課件