简单开环控制系统的方框图
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开环控制系统方框图20例
1、水泵抽水控制系统
2、家用窗帘自动控制系统
3、宾馆自动门控制系统
4、楼道自动声控灯装置
5、游泳池定时注水控制系统
6、十字路口的红绿灯定时控制系统
控制量 控制量 (水流量)
控制量 控制量 控制量 控制量 控制量
14、根据车流量大小自动改变红绿灯时间控制系统
15、普通全自动洗衣机控制系统
16、手电筒控制装置
17、宾馆自动门加装压力传感器防意外事故自动控制系统
18、可调光台灯控制系统
19、电吹风控制系统
20、普通电风扇控制系统
控制量 控制量 控制量
输入量 (压力传感器是否测到压力异常信号) 控制量 控制量
控制量
控制量
闭环控制系统方框图12例
1
2、投篮
3、供水水箱的水位自动控制系统
4、加热炉的温度自动控制系统
5、抽水马桶的自动控制系统
6、花房温度控制系统
7、夏天房间温度控制系统
8、家用电饭锅保温控制系统
9、家用电冰箱温度控制系统
给定量
给定量
被控量
给定量
被控量
给定量
被控量
给定量
被控量
给定量
给定量
被控量
房内实
给定量
被控量
控制量 被控量 冰箱实
给定量 (设定的温度)(设定的温度)
被控量
—80℃) 控制量
10、宾馆使用多台热水器串联电辅助加热自动控制系统
11、粮库温、湿度自动控制系统
12、自动保温电热水壶控制系统
被控量
给定量 控制量 被控量 粮库内
给定量(设定控制量 给定量
控制量。
开环闭环控制系统
方框图
1
2020年4月19日
2020年4月19日
开环控制系统方框图20例
1、水泵抽水控制系统
2、家用窗帘自动控制系统
4、楼道自动声控灯装置
5、游泳池定时注水控制系统
控制
控制
控制
控制
控制
6、十字路口的红绿灯定时控制系统
7、公园音乐喷泉自动控制系统
8、自动升旗控制系统
9、宾馆火灾自动报警系统
10、宾馆自动叫醒服务系统
控制
控
控制
控制
控制
4
2020年4月19日
13、家用缝纫机缝纫速度控制系统
14、根据车流量大小自动改变红绿灯时间控制系统
15、普通全自动洗衣机控制系统
16、手电筒控制装置
控制控制
控制
控制
控制
5
17、宾馆自动门加装压力传感器防意外事故自动控制系统
18、可调光台灯控制系统
19、电吹风控制系统
20、普通电风扇控制系统
闭环控制系统方框图12例
输入量 (压力控制
控制
控制
控制
被控
给。
开环控制系统与闭环控制系统的区别及相关的实例
开环控制系统:不将控制的结果反馈回来影响当前控制的系统
举例:打开灯的开关——按下开关后的一瞬间,控制活动已经结束,灯是否亮起以对按开关的这个活动没有影响;
闭环控制系统:可以将控制的结果反馈回来与希望值比较,并根据它们的误差调整控制作用的系统
举例:调节水龙头——首先在头脑中对水流有一个期望的流量,水龙头打开后由眼睛观察现有的流量大小与期望值进行比较,并不断的用手进行调节形成一个反馈闭环控制;骑自行车——同理不断的修正行进的方向与速度形成闭环控制
开环闭环的区别:1、有无反馈;2
、是否对当前控制起作用。
开环控制一般是在瞬间就完成的控制活动,闭环控制一定会持续一定的时间,可以借此判断。
判断:骑自行车——人工闭环系统,导弹——自动闭环系统,人打开灯——人工开环系统,自动门、自动路灯——自动开环系统
开环控制系统方框图5例
开环控制系统的方框图:
1、水泵抽水控制系统
2、家用窗帘自动控制系统
3、楼道自动声控灯装置
4、游泳池定时注水控制系统 控制量
控制量 控制量 控制量 控制量
5、十字路口的红绿灯定时控制系统
闭环控制系统方框图5例
闭环控制系统的方框图:
1、供水水箱的水位自动控制系统
2
3、抽水马桶的自动控制系统
控制量
给定量
被控量
给定量 被控量
给定量
被控量
给定量
4、家用电饭锅保温控制系统
5、家用电冰箱温度控制系统
给定量
被控量
—80℃) 控制量
被控量 冰箱实
给定量。
开环控制系统与闭环控制系统方框图几例(仅供参考)1.普通机械式电饭煲简单的工作过程如下:接通电源,拨动杠杆按钮,给出做饭指令,磁钢吸合,拉住与之相连的杠杆,杠杆拨动微动开关,微动开关在杠杆的按压下接通加热回路,磁钢铝壳帽与锅底接触,开始加热。
当饭熟时(不再有水的沸腾),锅底温度升高,磁钢温度达到150℃时失去磁性,在弹簧力作用下,杠杆下移,微动开关恢复常态,结束加热状态。
此时电源仍是接通状态,由于双金属片温控器的作用,电饭煲进入保温状态(70度以下),这就是电饭煲接通电源后即使不按键也能得到温水的原因。
但不按下杠杆按键则煮不熟饭。
由上面的工作过程可知,普通电饭煲虽然简单,但其控制过程还是比较复杂的。
其工作流程为:给出“做饭”指令——进入加热状态——判断是否达到150度,没有达到,继续加热,如果达到,则进入保温状态。
从这个流程知道,电饭煲的控制,从总体上说,仍是一个开环控制。
因为,输入一个“做饭”指令,输出的就是“做饭”状态。
如果输入的是“温水”指令,则输出的状态就是“温水”状态。
即输入量和输出量是一一对应的。
但是,其局部环节还有反馈。
其参考方块图如下:3.宾馆、酒店的“自动叫醒服务系统”是一个开环控制系统。
参考框图如下:4.家用缝纫机的缝纫速度控制系统缝纫机“转速控制系统”的控制对象应该是“缝纫机”不应该是“机针”。
对缝纫机来说,还有其它控制系统,如“针距控制系统”、“倒车控制系统”等,这些系统的控制对象都是缝纫机。
参考框图如下:注:有些学生会认为这个控制系统是一个闭环控制系统,理由是人可以不断调整缝纫的转速。
其实这种理解是错误的。
它不是闭环的原因是:第一,它输入的转速不是恒定的,没法与输出转速进行比较。
第二,“人”作为操作者,对控制系统施加控制指令的行为,不能视为“人作为某个环节参与了控制系统”。
5.走道路灯的声光控制系统声光自动控制白炽灯开关的基本工作原理如下:白天或夜晚光线较亮时,光控部分将开关自动关断,声控部分不起作用。
1、水泵抽水控制系统2、家用窗帘自动控制系统4、楼道自动声控灯装置5、游泳池定时注水控制系统控制量 控制量控制量控制量控制量控制量6、十字路口的红绿灯定时控制系统8、自动升旗控制系统9、宾馆火灾自动报警系统10、宾馆自动叫醒服务系统11、活动猴控制系统 控制量控制量 控制量控制量控制量13、家用缝纫机缝纫速度控制系统14、根据车流量大小自动改变红绿灯时间控制系统15、普通全自动洗衣机控制系统17、宾馆自动门加装压力传感器防意外事故自动控制系统控制量控制量控制量控制量控制量18、可调光台灯控制系统19、电吹风控制系统20、普通电风扇控制系统闭环控制系统方框图12例输入量 (压力传感器是否测到控制量控制量控制量控制量给定量1、家用压力锅工作原理2、投篮3、供水水箱的水位自动控制系统4、加热炉的温度自动控制系统给定量被控量给定量被控量给定量被控量给定量5、抽水马桶的自动控制系统6、花房温度控制系统7、夏天房间温度控制系统8、家用电饭锅保温控制系统被控量给定量 给定量被控量房内实给定量被控量控制量给定量被控量控制量9、家用电冰箱温度控制系统10、宾馆使用多台热水器串联电辅助加热自动控制系统11、粮库温、湿度自动控制系统12、自动保温电热水壶控制系统被控量给定量被控量 冰箱实给定量被控量 粮库内给定量(设定控制量给定量。
开环控制系统方框图20例1、水泵抽水控制系统2、家用窗帘自动控制系统3、宾馆自动门控制系统4、楼道自动声控灯装置5、游泳池定时注水控制系统6、十字路口的红绿灯定时控制系统控制量控制量控制量 控制量 控制量控制量 控制量2 / 77、公园音乐喷泉自动控制系统8、自动升旗控制系统9、宾馆火灾自动报警系统10、宾馆自动叫醒服务系统11、活动猴控制系统12、公共汽车车门开关控制系统控制量 控制量 控制量 控制量(压缩空控制量控制量13、家用缝纫机缝纫速度控制系统14、根据车流量大小自动改变红绿灯时间控制系统15、普通全自动洗衣机控制系统16、手电筒控制装置17、宾馆自动门加装压力传感器防意外事故自动控制系统18、可调光台灯控制系统控制量控制量控制量 控制量输入量 (压力传感器是否测到压力异常信号) 控制量 控制量19、电吹风控制系统20、普通电风扇控制系统闭环控制系统方框图12例1、家用压力锅工作原理2、投篮控制量 控制量给定量给定量 被控量给定量3、供水水箱的水位自动控制系统4、加热炉的温度自动控制系统5、抽水马桶的自动控制系统6、花房温度控制系统被控量给定量 被控量给定量 被控量给定量给定量 被控量控制量7、夏天房间温度控制系统8、家用电饭锅保温控制系统9、家用电冰箱温度控制系统10、宾馆使用多台热水器串联电辅助加热自动控制系统给定量被控量房内实被控量给定量 控制量 被控量 冰箱实给定量 给定量被控量—80℃) 控制量7 / 711、粮库温、湿度自动控制系统12、自动保温电热水壶控制系统被控量 粮库内给定量(设定控制量给定量控制量。
常见开环控制系统方框图开环控制系统:控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响。
开环控制系统特征:系统的输出量仅受输入量控制.输入.量到输出量之间的信号是单向传递。
开环控制系统的方框图:输入量——控制系统的给定量; 输出量——控制系统所要控制的量;控制器——对输入信号进行处理并发出控制命令的装置或元件; 执行器——直接对被控对象进行控制的装置或元件; 被控对象——控制系统所要控制的装置或生产过程。
控制量——执行器的输出信号.一般是影响被控量变化的因素;(输出量≠控制量.输出量=被控量)1.自动门的控制系统自动门工作过程:(1)当有人到达门前某一距离时.传感器感知.并发出“有人”的信号(2)控制器接到传感器传来的信号后.经变换放大后传给电动机(这里的电动机叫做执行器.也称为驱动器); (3)电动机根据传来的开门信号转动.门被打开(这里的门叫做被控制对象.也称为控制对象.简称对象)(4)控制器保持开门信号延迟后.自动发出关门信号.电动机反转.门重新关闭。
自动门控制系统的方框图:2.水泵抽水控制系统:人体热辐射信号 控制电路 电机 自动门 门的开 或关 转动输入量 控制器执行器 被控对象输出量 控制量输入量 (给定量) 控制器 执行器 被控对象输出量(被控量) 控制量3.家用窗帘自动控制系统4.楼道自动声控灯装置输入量(接通电源)控制器(控制电路)执行器(水泵)被控对象(水管)输出量(水管排出水)水流量(输入量)天亮或暗的光信号控制器(控制电路)执行器(电动机)被控对象(窗帘)输出量(窗帘开或闭)控制量(转动)5.游泳池定时注水控制系统6.十字路口的红绿灯定时控制系统7.公园音乐喷泉自动控制系统输入量(有无声光信号)控制器(控制电路)执行器(触点延迟开关)被控对象 (楼道灯) 输出量(灯亮或灭)控制量(电流)输入量(设定注水的时间)控制器 (定时器)执行器 (进水门阀)被控对象 (游泳池) 输出量 (游泳池的水位)控制量(水流量)输入量(设定亮、灭时序) 控制器(电脑) 执行器(时序控制装置)被控对象 (红绿灯) 输出量(灯亮、灭时序)控制量(水流量)8.自动升旗控制系统9.宾馆火灾自动报警系统输入量 (音乐信号) 控制器(声电转换装置) 执行器 (水泵)被控对象 (喷头) 输出量 (喷泉水柱)控制量(转速) 输入量(定时时间) 控制器(定时装置) 执行器 (电动机)被控对象 (国旗) 输出量 (升旗速度)控制量(转动)10.宾馆自动叫醒服务系统11.公共汽车车门开关控制系统输入量 (烟雾信号) 控制器(感烟控制装置) 执行器 (报警电路)被控对象 (报警部件) 输出量 (报警信号)控制量(电流)输入量(时间设定) 控制器(电脑) 执行器 (拨号装置)被控对象 (电话机) 输出量(电话铃声) 控制量(电流)12.普通全自动洗衣机控制系统13.可调光台灯控制系统输入量 (开、关信号)控制器(控制电路)执行器 (气动活塞)被控对象 (车门) 输出量(车门的开或关)控制量(行程)输入量(通电、设定状态)控制器 (控制电路)执行器 (电机等装置)被控对象 (洗衣机) 输出量(运行或停止)控制量(转动等)14.电吹风控制系统15.普通电风扇控制系统输入量(设定的档位)控制器(控制电路)执行器 (可变电阻)被控对象 (灯泡) 输出量 (灯泡亮度)控制量(电流)输入量 (设定的档位)控制器(控制电路)执行器(风扇、电热丝)被控对象 (电吹风) 输出量(风速、温度)控制量(电压)16.电饭锅煮饭控制系统17.手电筒控制系统输入量 (设定的档位)控制器(控制电路)执行器 (电动机)被控对象 (电动机) 输出量 (风速) 控制量(转速)控制器 (开关装置)执行器 (电热盘) 被控对象 (电饭煲) 输出量(煲内温度)控制量(热量)18.家用缝纫机缝纫速度控制系统19.希罗的自动门控制系统输入量(人的动作) 控制器(开关)执行器 (电路) 被控对象 (灯泡) 输出量 (灯泡亮或灭) 控制量(电流)输入量(脚踩的力) 控制器(踏脚板)执行器(传动装置)被控对象 (缝纫机) 输出量(缝纫速度)控制量(转动)20.电子门铃的开环电子控制系统21.利用遥控器转换电视频道22.活动猴控制系统输入量(祭坛点火 或火熄灭)控制器 (火炉)执行器 (联动装置)被控对象 (庙门) 输出量(门开或关)控制量(轴转动)输入量 (按开关)控制器 (集成电路)执行器 (电路)被控对象 (喇叭)输出量 (音乐声)控制量(电流)输入量 (按频道按钮) 控制器(遥控器)执行器 (接收电路)被控对象 (电视机) 输出量 (电视节目)控制量(电流)23.车俩超速检测系统24.电动车的防盗报警系统输入量 (人操纵动作)控制器(牵引线)执行器 (线、孔杠杆装置)被控对象 (活动猴) 输出量(猴的动作)控制量(活动量)输入量 (汽车速度)控制器 (电脑)执行器 (控制机构)被控对象 (照相机) 输出量(车图像信号存储、输出)控制量(执行信号)25.路灯自动控制系统输入量(外力强度)控制器(控制电路)执行器(开关装置)被控对象(音响装置)输出量(警报声)控制量(电流)输入量(光线强度)控制器(感光传感器)执行器(开关装置)被控对象(路灯)输出量(灯亮灭)控制量(电流)。
控制系统实例32个开环控制系统方框图19例1、水泵抽水控制系统2、家用窗帘自动控制系统输入量 (给定量)控制器执行器被控对象输出量 (被控量)控制量输入量 (接通电源)控制器 (控制电路)执行器 (水泵)被控对象 (水管)输出量 (水管排出水)控制量 (水流量)输入量 (天亮或暗)控制器 (光的检测装置)执行器 (电动机)被控对象 (窗帘)输出量 (窗帘开或闭)控制量(转动)3、宾馆自动门控制系统4、楼道自动声控灯装置5、游泳池定时注水控制系统6、十字路口的红绿灯定时控制系统输入量(人热辐射发出的信号)控制器 (控制电路)执行器 (电动机)被控对象 (自动门)输出量 (门开或闭)控制量 (转动)输入量 (设定注水的时间)控制器 (定时器)执行器 (进水门阀)被控对象 (游泳池)输出量 (游泳池的水位)控制量(水流量)输入量(设定亮、灭时序)控制器 (电脑)执行器 (时序控制装置)被控对象 (红绿灯)输出量 (灯亮、灭时序)控制量 (电流)输入量(有无声音)控制器 (声电传感执行器 (触点延时开关)被控对象 (楼道灯)输出量 (灯亮或灭)控制量 (电流)7、公园音乐喷泉自动控制系统8、自动升旗控制系统9、宾馆火灾自动报警系统输入量 (音乐信号)控制器 (声控装置) 执行器 (阀门) 被控对象(喷嘴)输出量 (喷水与否)控制量(开、关)输入量 (烟雾信号)控制器 (感烟控制装置)执行器 (报警电路)被控对象 (报警部件)输出量 (报警信号)控制量 (电流)输入量(定时时间)控制器 (定时装置)执行器 (电动机)被控对象 (滑轮、国旗)输出量 (升旗速度)控制量 (转动)10、宾馆自动叫醒服务系统11、活动猴控制系统12、公共汽车车门开关控制系统13、家用缝纫机缝纫速度控制系统输入量 (人操纵动作)控制器 (牵引线)执行器(线、孔杠杆装置)被控对象 (猴的活动部件)输出量 (猴的动作或表情)控制量 (活动量)输入量 (开、关)控制器 (控制电路)执行器 (执行活塞)被控对象 (车门)输出量(车门的开或关)控制量 (压缩空气流向) 输入量 (脚踏速度)控制器 (踏脚板)执行器 (传动装置)被控对象 (缝纫机)输出量 (缝纫速度)控制量 (转动)输入量 (时间设定)控制器 (电脑)执行器 (拨号装置)被控对象 (电话机)输出量 (电话铃声)控制量(电流)14、普通全自动洗衣机控制系统15、手电筒控制装置16、宾馆自动门加装压力传感器防意外事故自动控制系统 输入量 (人的动作)控制器(按钮) 执行器(电路)被控对象 (小灯泡)输出量 (亮或灭)控制量 (电流)输入量 (接通电源)控制器 (控制电路)执行器 (电机等装置)被控对象 (洗衣机)输出量 (运行或停止)控制量 (转动等)输入量 (压力传感器是否测到压力异常信号)控制器 (控制电路)执行器 (电机)被控对象 (门刹车)输出量 (门锁定与否)控制量 (转动)17、可调光台灯控制系统18、电吹风控制系统19、普通电风扇控制系统输入量 (设定的档位)控制器 (控制电路)执行器 (可变电阻)被控对象 (灯泡)输出量 (灯泡亮度)控制量(电流大小)输入量 (设定的档位)控制器 (控制电路)执行器 (风扇、电热丝)被控对象 (电吹风)输出量 (风速、温度)控制量 (电压)----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------闭环控制系统方框图12例1、家用压力锅工作原理2、投篮输入量 (设定的档位)控制器 (控制电路)执行器 (电动机)被控对象 (电风扇)输出量 (风速)(转速)控制器执行器被控对象(输出量)给定量 (输入量) 检测装置控制量比较器控制器 (重锤)执行器 (出汽孔) 被控对象 (压力锅)被控量 (锅内压力)给定量 (重锤重力)检测装置 (重锤)控制量 (出汽量)比较器3、供水水箱的水位自动控制系统4、加热炉的温度自动控制系统5、抽水马桶的自动控制系统控制器 (大脑)执行器 (手)被控对象 (篮球)被控量 (篮球位置)给定量 (篮圈位置) 检测装置 (眼睛)控制量 (投掷力)比较器控制器 (机械或电气控制装置)执行器 (阀门)被控对象 (水箱)被控量 (水箱水位)给定量 (设定的水位高度)检测装置 (浮球或液位传感)控制量 (进水量)比较器控制器 (电子或微机控制装置)执行器 (加热器)被控对象 (加热炉)被控量 (炉内温度)给定量 (设定的温度)检测装置 (热电偶)控制量(电压)比较器控制器 (连杆机构)执行器 (进水阀门)被控对象 (水箱)被控量 (水箱水位)给定量(设定的水位)检测装置 (浮球)控制量(进水量)比较器6、花房温度控制系统7、夏天房间温度控制系统8、家用电饭锅保温控制系统9、家用电冰箱温度控制系统给定量 (设定的温度)控制器 (控制装置)执行器 (制冷装置) 被控对象(空调房间)被控量(房内实际温度)检测装置 (空调测温装置)控制量 (制冷量)比较器给定量 (设定的温度) 控制器 (控制电路)执行器 (加热或制冷元件) 被控对象 (花房)被控量 (花房温度)检测装置 (温度传感器)控制量 暖量)比较器被控量 冰箱实给定量 给定量(设定的温度)控制器 (温控装置)执行器 (电热盘)被控对象 (电饭锅)被控量—80℃) 检测装置 (双金属片)控制量(加热时间)比较器10、宾馆使用多台热水器串联电辅助加热自动控制系统11、粮库温、湿度自动控制系统12、自动保温电热水壶控制系统控制器 (控制电路)执行器 (加热器) 被控对象 (水箱)被控量给定量 (设定的水温) 检测装置 (感温装置)控制量 (加热时间)比较器控制器 (控制装置)执行器 (降温除湿装置)置被控对象 (粮库)被控量 (粮库内温、湿度)给定量 (设定的温、湿度) 检测装置 (感温、湿装置)控制量(降温除湿时间)比较器给定量 (设定的温度)控制器 (温控装置)执行器 (加热器) 被控对象 (水壶)检测装置 (测温装置)控制量(加热时间) 比较器。