闭环控制系统的干扰和反馈PPT课件.pptVIP

第四单元 控制与设计 闭环控制系统的干扰和反馈 给定量 控制器 执行器 被控对象 被控量 检测装置 + － 输入量 控制器 执行器 被控对象 输出量 一、干扰因素 自行车 风 脚踩的力度 行车速度 在控制系统中，除输入量（给定值）以外，引起被控量变化的各种因素成为干扰因素 一、干扰因素 思考： 控制系统中的干扰因素是否都需要克服，身边有没有利用干扰因素的例子 马上行动 在电冰箱的温度控制系统中，下列情况是否属于影响其温度控制的干扰因素？ （1）开电冰箱门 （2）电冰箱所在房间的温度 从20C变到30C； （3）把热菜或热饭放入电冰箱中； （4）在电冰箱外放一盆冷水。 设定压缩机工作时间间隔 定时器 压缩机 冷藏室 冷藏室内温度 二、反馈 控制系统中，将输出量通过适当的检测装置返回到输入端并与输入量进行比较的过程，就是反馈 案例分析：电冰箱的温度控制 设定温度 主弹簧及连接杆 （控制器） 活动触点（执行器） 压缩机、电冰箱（被控对象） 电冰箱工作温度 感温包、膜盒、传动膜片（检测、反馈） + － 利用反馈来分析和处理被控对象，通过系统的输出来调整系统的行为，使系统沿着预期的目标运行的方法，成为反馈方法。 如普通电水壶将水加热至沸腾时，需要人工关闭电源，而自动电水壶具有当水沸腾时自动转为保温的功能，这就是运用反馈方法实现自动控制的结果。 给定水位 杠 杆 进水阀门 水 箱 水箱内水位 浮 球 + － 给定水位 控制电路 电磁阀 水 箱 水箱内水位 水位传感器 + － 开环控制系统： 优点：结构简单，成本低 缺点：控制精度低 适用场合：控制精度要求不高，元件比较稳定的场合 闭环控制系统： 优点：控制精度高 缺点：结构复杂，成本高 适用场合：要求高精度，高可靠性的场合 练习1．如图所示为一款烘箱的热风温度控制系统的示意图。其工作过程是：温度传感器检测到烘箱的实际温度，把信号传给温度控制器，与预设温度进行比较，到达预设温度时，温度控制器控制鼓风机及热风机关闭；低于预设温度时，鼓风机及热风机启动，从而使烘箱的实际温度保持在一定范围内。结合以上内容，请回答下列问题。  （1）该控制系统的被控量与被控对象分别是 ▲ 、 ▲ （在“ ▲ ”处填写相应的内容）。 （2）某次操作由于烘箱温度过高而超过设定温度，造成这次事故的原因可能是 ▲ （在①加热过程中温度传感器损坏；②供电电路损坏导致断路；③停止加热过程中温度传感器损坏 中选择一项，将序号填写在“ ▲ ”处）。 练习2.如图所示为汽车定速退航控制系统示意图。当汽车达到需要的速度时，驾驶员打开定速巡航开关，设定行驶速度。速度传感器检测汽车行驶速度，并将速度信号传输给速度控制器，速度控制器将汽车行驶速度与速度设定值进行比较，根据比较的偏差值自动增减节气门的开度，调节供油量，使汽车保持定速行驶。  （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 （2）控制系统方框图中将④通过⑤返回到输入端与速度设定值进行比较的过程称为 ▲ 。 李明制作了方便小动物喝水的自动加水器，结构如图。工作过程是：当水龙头打开，水就流入碗内，碗内的水位逐渐升高，浸没塑料管管口时，就没有空气进入密封的铁桶，水龙头停止出水；当碗内水位降低至塑料管管口以下，空气从塑料管进入铁桶内，水又流出来，使碗内实际水位控制在管口位置。试分析其控制过程，完成下列问题： （1）该控制系统是开环控制 系统还是闭环控制系统？ （2）请填写完成控制系统方 框图中所缺部分。 （3）要把搪瓷碗内的水位由原来的5CM改为8CM，可以采取什么方法？