第7章第2節(jié) 閉環(huán)電子控制系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用

第七章控制電路應(yīng)用通用電子控制技術(shù)一、閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的工作過程幾種常見的閉環(huán)電子控制框圖二、閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的應(yīng)用（1設(shè)計一個花盆自動澆水控制系統(tǒng)。（2要求濕度低干燥時能啟動水泵加水，濕度達到上限設(shè)定值時能關(guān)閉水泵。這可以使花盆中土壤的濕度維持在設(shè)定值之內(nèi)。濕度傳感器探頭花盆自動澆水控制系統(tǒng)組成方案A電路原理采用VT1,VT2的原因是因為土壤濕度變化對電阻影響較小，需對其進行信號放大方案A電路原理工作過程：①當(dāng)花盆中土壤的濕度低于下限值時（干燥），VT2的集電極電位（引腳2）小于1/3VCCNE555的引腳3輸出高電位，啟動水泵澆水。②濕度上升后引腳2電位大于2/3VCC引腳3保持高電位輸出，繼續(xù)澆水。③當(dāng)濕度高于上限值（潮濕）時，引腳2電位大于1/3VCC引腳6電位大于2/3VCC引腳3輸出低電平，水泵停止?jié)菜?。方案B電路原理采用運放與觸發(fā)器實現(xiàn)閉環(huán)控制方案B電路原理工作過程工作過程：①當(dāng)花盆中土壤的濕度低于下限值時（干燥）VT1集電極電位降低，LM393運放A1輸出高電位，A2輸出低電位，RS觸發(fā)器處于置1狀態(tài)。Q為高電平，VT2導(dǎo)通，啟動水泵澆水。②濕度上升后VT1集電極電位升高，A1輸出低電位，A2輸出低電位，RS觸發(fā)器處于保持狀態(tài)，繼續(xù)澆水。③當(dāng)濕度高于上限值（潮濕）時，VT1集電極電位升高后，A1輸出低電位，A2輸出高電位，RS觸發(fā)器處于置0狀態(tài)，Q為低電平，VT2截止，水泵關(guān)閉停止?jié)菜７桨窩電路原理K1觸點實現(xiàn)反饋功能工作過程：①當(dāng)花盆中土壤的濕度低于下限值時（干燥）VT1集電極電位降低，VT2集電極電位升高，LM393運放輸出高電平，VT3導(dǎo)通，K2閉合水泵澆水，K1閉合使得LM393的U-電位降低。②濕度高于下限后由于U-的電位降低，所以LM393繼續(xù)輸出高電位，保持澆水狀態(tài)。③當(dāng)濕度高于上限值（潮濕）后，VT2集電極電位繼續(xù)降低，U+<U-,LM393輸出低電平，VT3截止，K2斷開水泵停止?jié)菜琄1斷開使得LM393的U電位升高，這樣保證濕度在未達到下限值之前不啟動水泵澆水。方案D電路原理當(dāng)VT3導(dǎo)通后，VT4也導(dǎo)通降低LM393的U-的電位實現(xiàn)反饋功能方案E電路原理K2觸點實現(xiàn)反饋功能,當(dāng)水泵開始工作時K2觸點閉合工作過程：①花盆中土壤的濕度較低時，OP1輸出高電平，O4輸出低電平，VT1、VT2導(dǎo)通，K1和K2閉合，水泵澆水。②澆水后濕度開始上升，OP1輸出低電平，OP2輸出高電平，O4保持低電平輸出，繼續(xù)澆水。③當(dāng)濕度上升到上限時，OP2和OP1都輸出低電平，O4輸出高電平，VT1、VT2截止，水泵停止?jié)菜?。（二）魚缸自動加水控制電路設(shè)計水位開關(guān)外部結(jié)構(gòu)水位開關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu)方案A電路原理工作過程：①當(dāng)水位低于下限水位時，兩個水位開關(guān)均斷開，NE555的引腳2、引腳6均為低電位，引腳3輸出高電位，水泵加水。②當(dāng)水位高于下限水位，低于上限水位時，NE555輸出為保持狀態(tài)，水泵繼續(xù)加水。③當(dāng)水位高于上限水位后兩個液位開關(guān)均閉合，引腳3輸出低電平，關(guān)閉水泵停止加水。方案B電路原理利用VT2在VT1導(dǎo)通時也導(dǎo)通來實現(xiàn)自鎖保持的功能實現(xiàn)閉環(huán)控制方案C電路原理K2在水泵工作也閉合實現(xiàn)自鎖保持方案D電路原理K2觸點有什么作用？小結(jié)：實現(xiàn)閉環(huán)控制的保持功能有哪些方法？1基于芯片的保持功能：觸發(fā)器555集成電路2利用兩三極管自鎖功能實現(xiàn)反饋3利用繼電器觸點實現(xiàn)自鎖與反饋作業(yè)布置配套練習(xí)：P225-235

練習(xí)答案：手機微信掃描書后二維碼

配套教材書名《通用電子控制技術(shù)》，書號：ISB978-7-121-40405-4，電子工業(yè)出版社出版。京東、淘寶