开环控制系统与闭环控制系统的区别及相关的实例
- 格式:doc
- 大小:113.00 KB
- 文档页数:5
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——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,的系统 举例:调节水龙头——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 自动控制系统:不需要有人干预就可按照期望规律或预定程序运行的控制系统 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19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、宾馆自动门控制系统 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8、自动升旗控制系统9、宾馆火灾自动报警系统 控制量控制量控制量控制量 控制量 控制量控制量 控制量 输入量 (定时时间) 控制量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14、普通电风扇控制系统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、电吹风控制系统控制量 控制量(压缩空控制量控制量控制量 控制量 控制量控制量控制量闭环控制系统方框图12例闭环控制系统的方框图:1、投篮2、供水水箱的水位自动控制系统3、加热炉的温度自动控制系统4、抽水马桶的自动控制系统5、花房温度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被控量给定量给定量 被控量控制量6、夏天房间温度控制系统7、家用电饭锅保温控制系统8、家用电冰箱温度控制系统9、宾馆使用多台热水器串联电辅助加热自动控制系统10、粮库温、湿度自动控制系统11、自动电热水壶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℃) 控制量被控量 粮库内给定量(设定控制量给定量控制量。
如何判断开环控制系统与闭环控制系统误区:自动的控制系统是闭环控制系统;有检测装置就是闭环控制系统(因为检测装置未必将检测到的信号信号反馈回输入端进行比较);基本概念:开环控制系统是由输入来控制输出的单向控制;闭环控制系统是输出量通过检测装置反馈回输入端参与控制的控制系统;下图是一个典型的闭环控制系统——水箱水位的闭环控制系统控制方框图:其控制过程是:当实际水位较低时,浮子在较低的位置通过杠杆打开进水阀门,随后的实际水位会上升。
(请注意:这是由于实际水位较低,通过控制让随后的实际水位上升)当实际水位上升到一定高度时,浮子处在较高的位置,通过杠杆将进水阀门关闭,随后水箱的位置保持在一定的高度。
(请注意:实际水位会保持在一定高度的结果是由于实际水位达到给定值的缘故)由此可见,闭环控制系统的带有反馈的控制过程实际上就是“结果”控制“结果”的过程。
因此,只有原输出量影响随后的输出量的控制过程才是闭环控制过程。
设计一种自动伸缩的晾衣架:当感应器检测到有雨,把信号传给开关电路,命令开关接通电路,电动机通电而转动,带动衣架收回。
当感应器检测到有阳光,命令开关倒接电路,从而电动机倒转,带动衣架伸出。
请问此例是开环控制系统还是闭环控制系统?先分析有雨收回的过程。
其被控对象是衣架,输出量是收回衣架,衣架之所以收回不是因为衣架的收缩或伸出而收回,而是有雨才收回的,因此是雨对衣架的单向控制。
所以它是开环的控制系统。
有人就会疑问:它还有检测到阳光而伸出的反向控制过程,这两个合在一起应该是闭环的?没有疑问,还是开环的。
因为,阳光控制它伸出是阳光对衣架伸出进行的单向控制,跟雨控制衣架收回是一样的道理。
没有检测原来的衣架位置,而对随后的衣架位置产生影响的反馈控制过程。
开环控制系统和闭环控制系统的例子
1. 你知道家里面的那种普通电扇吗?它就是开环控制系统的例子呀!你打开开关,它就一直转,完全不管周围温度啥样,只知道傻乎乎地转,这多直接!
2. 哎呀,那些自动贩卖机不也是嘛!你投了币,选择了商品,它就按照设定好的程序给你出货,根本不会因为你的喜好改变而改变,这是典型的开环控制系统呀!
3. 咱再想想,公园里的那种定时喷泉,到点就喷,管它有没有人看呢,可不就是开环控制系统嘛,多么形象!
4. 像空调的温度控制系统就是闭环控制系统啦!它会感知室内温度,热了就制冷,冷了就制热,这多贴心啊,不停地调整来让你舒服!
5. 还有啊,你想想汽车的定速巡航,它能根据车速的实际情况去调整油门,让车保持在设定的速度,这可是闭环控制系统在发挥作用呢!
6. 你家里如果有那种智能扫地机器人,它在清扫的过程中会根据环境去改变路线,避免碰撞,这就是闭环控制系统呀,多厉害!
7. 血压计不也是嘛!它能实时测量你的血压,然后告诉你结果,这就是一个不断反馈和调整的过程,闭环控制系统就在为你的健康服务呢!
8. 很多工厂里的生产线上的自动控制系统也是闭环的呀!它会根据产品的质量情况去调整生产参数,这不就是在努力做到最好吗,就像人一样会自我改进!
9. 智能灌溉系统也挺神奇的哟!它可以根据土壤的湿度来决定要不要浇水,多智能呀,绝对是闭环控制系统的优秀代表呢!
我觉得开环控制系统和闭环控制系统都有各自厉害的地方,在我们生活中真的太重要啦!它们让我们的生活变得更加方便、高效和智能呢!。
在运动技能和控制领域,开环和闭环是两种常用的控制系统模型,用于描述人类在执行运动任务时的动作控制过程。
开环控制系统:
开环控制是一种预先设定的控制系统,动作的执行不受外部反馈的影响。
在开环控制中,执行者根据任务的要求和先前的经验,通过预定的运动模式和指令来完成动作。
开环控制的特点:
执行者在动作进行过程中没有实时的反馈信息。
控制过程主要基于内部模型和预设的指令。
对环境变化和误差没有实时的修正机制。
例子:高尔夫球挥杆是一个典型的开环控制过程。
高尔夫球手在进行挥杆动作时,根据目标、距离和风向等因素,预先设定挥杆的力度和方向,而在挥杆过程中没有实时的视觉或感觉反馈来修正动作。
闭环控制系统:
闭环控制是一种通过实时的感觉反馈来修正和调整运动执行的控制系统。
执行者接收来自感觉器官的反馈信息,根据这些信息来调整动作以达到预期的目标。
闭环控制的特点:
执行者通过感觉反馈来实时监控和调整动作。
控制过程可以根据反馈信息对误差进行修正。
环境变化和任务需求的变化可以通过反馈信息进行适应性调整。
例子:乒乓球发球是一个典型的闭环控制过程。
发球者在发球过程中会通过观察乒乓球的轨迹、听觉反馈和触觉反馈等来调整发球的速度、角度和旋转,以确保球的落点和球的轨迹符合预期。
综上所述,开环控制和闭环控制是描述人类运动技能和控制过程的两种模型。
在实际运动中,开环和闭环控制往往同时存在,根据任务的不同和执行者的经验水平,可以灵活地选择合适的控制策略。
日常生活中的开环和闭环控制系统的例子开环控制系统和闭环控制系统是控制工程中常用的两种控制方式。
开环控制系统是指输出不受控制系统内部状态的影响,而闭环控制系统是指输出受控制系统内部状态的影响。
下面将从日常生活中的例子来详细介绍这两种控制系统。
1. 音响控制系统:开环控制系统:当我们使用遥控器调节音响音量时,开环控制系统会根据我们的指令直接调节音响的音量,而不会考虑当前音量是否合适。
闭环控制系统:当我们使用有音量调节功能的耳机时,闭环控制系统会通过内置的传感器检测当前的音量,并根据我们的指令调整音量大小,使得输出音量达到我们期望的水平。
2. 温度调节器:开环控制系统:当我们使用普通的电风扇来调节室内温度时,开环控制系统会根据我们的指令调节风扇的风速,但无法感知室内温度是否达到我们期望的温度。
闭环控制系统:当我们使用具有温度传感器的空调来调节室内温度时,闭环控制系统会通过感知室内温度,并根据我们的指令调整制冷或制热模式,从而使得室内温度稳定在我们期望的范围内。
3. 洗衣机:开环控制系统:当我们使用普通的洗衣机洗衣服时,开环控制系统会按照我们的指令进行洗涤和漂洗等操作,但无法感知衣物的清洁程度。
闭环控制系统:当我们使用具有传感器的智能洗衣机时,闭环控制系统会通过感知洗涤水的浑浊度来判断衣物的清洁程度,并根据我们的指令调整洗涤和漂洗的次数,从而使得洗衣效果更好。
4. 自动灯控系统:开环控制系统:当我们手动控制灯的开关时,开环控制系统会根据我们的指令直接打开或关闭灯,而不会考虑当前环境的亮度。
闭环控制系统:当我们使用具有光敏传感器的自动灯控系统时,闭环控制系统会通过感知环境的亮度,并根据我们的指令调整灯的亮度,使得室内光照始终保持在一个合适的水平。
5. 汽车巡航控制系统:开环控制系统:当我们在高速公路上使用定速巡航功能时,开环控制系统会根据我们的指令维持车辆的恒定速度,而不会考虑前方交通情况。
闭环控制系统:当我们使用具有雷达传感器的自适应巡航控制系统时,闭环控制系统会通过感知前方车辆的距离和速度,并根据我们的指令调整车辆的速度,以保持与前车的安全距离。
开环控制系统与闭环控制系统区分及相关实例
开环控制系统: 不将控制结果反馈回来影响目前控制系统
举例: 打开灯开关——按下开关后一瞬间, 控制活动已经结束, 灯是否亮起以对按开关这个活动没有影响;
闭环控制系统: 能够将控制结果反馈回来与期望值比较, 并依据它们误差调整控制作用系统
举例: 调整水龙头——首先在头脑中对水流有一个期望流量,
流量大小与期望值进行比较, 并不停用手进行调整形成一个反馈闭环控制; 骑自行车——停修正行进方向与速度形成闭环控制
手动控制系统: 必需在人直接干预下才能完成控制任务系统
自动控制系统: 不需要有些人干预就可根据期望规律或预定程序运行控制系统
判定: 骑自行车——人工闭环系统, 导弹——自动闭环系统, 人打开灯——自动门、 自动路灯——自动开环系统
开环控制系统方框图19例
开环控制系统方框图:
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
5、 游泳池定时注水控制系统
6、 十字路口红绿灯定时控制系统
7、 公园音乐喷泉自动控制系统 控制量
控制量
控制量
控制量
控制量
控制量
控制量
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
13、家用缝纫机缝纫速度控制系统
14、一般电风扇控制系统
15、一般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控制量
控制量
控制量控制量
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
闭环控制系统方框图12例闭环控制系统方框图:
1、投篮
2、供水水箱水位自动控制系统
3、加热炉温度自动控制系统
控制量
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、抽水马桶自动控制系统
5、花房温度控制系统
6、夏天房间温度控制系统
7、家用电饭锅保温控制系统
8、家用电冰箱温度控制系统
9、宾馆使用多台热水器串联电辅助加热自动控制系统
被控量给定量
给定量
被控量房内实
给定量
被控量
控制量
被控量
给定量
被控量
冰箱实
给定量
给定量
被控量
控制量
10、 粮库温、 湿度自动控制系统
11、 自动电热水壶控制系统
被控量 粮库内
给定量控制量
给定量
控制量。