开环电子控制系统和闭环电子控制系统ppt

1、1.3开环电子控制系统开环电子控制系统和闭环电子控制系统和闭环电子控制系统学习目标学习目标1.1.知道反馈在电子控制系统中的作用知道反馈在电子控制系统中的作用2.2.知道开环电子控制系统和闭环电子控知道开环电子控制系统和闭环电子控制系统的区别制系统的区别, ,会用方框图分析生活中会用方框图分析生活中常见电子控制系统找出原理常见电子控制系统找出原理. .石晓新小试验1：闭上眼睛写闭上眼睛写“控制系统控制系统”四个四个字字输入量： 老师的指令输出量： 所写的字“闭上眼睛写字”的控制过程方框图 手手大脑大脑输入输入笔笔输出输出执行器执行器控制器控制器输入量输入量被控对象被控对象输出量输出量一、开环电

2、子控制系统一、开环电子控制系统1 1、什么是开环电子控制系统、什么是开环电子控制系统 如果电子控制系统的如果电子控制系统的输出结果对系统的控输出结果对系统的控制没有影响制没有影响，也就是被控量的变化不会引起控，也就是被控量的变化不会引起控制量的改变，即没有反馈。制量的改变，即没有反馈。2 2、开环控制系统的组成方框图、开环控制系统的组成方框图输入输入被控对象被控对象输出输出控制控制(处理处理)信息信息例例: 电子门铃的开环电子控制系统电子门铃的开环电子控制系统 用手按动按钮开关用手按动按钮开关, ,输入一个触发信号输入一个触发信号 音乐集成电路经过触发后工作音乐集成电路经过触发后工作, ,产产

3、生一组载有生一组载有”音乐音乐”的电信号的电信号. . 扬声器将电信号转变为音乐声扬声器将电信号转变为音乐声. . 输出的音乐声的变化对系统的控制状输出的音乐声的变化对系统的控制状态并不产生影响态并不产生影响, ,即不存在反馈即不存在反馈. .输入输入: : 控制控制( (处理处理): ): 输出输出: : 特点特点: :可以识别、可以识别、记忆记忆的芯片的芯片门的开、关门的开、关声音：声音：“芝麻芝麻，芝麻芝麻，开门吧开门吧” “芝麻开门芝麻开门”声控开门系统的控制方框图声控开门系统的控制方框图 一千零一夜里的一个故事：阿里巴巴和四十大盗的故事里有一扇神奇一千零一夜里的一个故事：阿里巴巴和四

4、十大盗的故事里有一扇神奇的门，请写出的门，请写出“芝麻开门芝麻开门”声控开门系统：声控开门系统： 开环控制系统开环控制系统输入量输入量声音传感器声音传感器电动机电动机门门输出量输出量请画出下列开环系统的方框图请画出下列开环系统的方框图 1、电视摇控器的控制系统电视摇控器的控制系统 2、楼道声控灯的控制系统、楼道声控灯的控制系统 3、电动车的防盗报警系统、电动车的防盗报警系统按开机按开机按扭按扭控制控制电路电路显像及音显像及音频视频频视频电视机电视机电视电视节目节目影像影像设定设定声音声音分贝分贝控制控制电路电路灯泡灯泡计时器计时器灯光灯光时间时间外力外力强度强度控制控制电路电路音响装置音响装置

5、计时器计时器警报器警报器警报声警报声声音声音二、闭环电子控制系统二、闭环电子控制系统1 1、什么是闭环电子控制系统、什么是闭环电子控制系统 能对输出结果进行检测，并将检测信能对输出结果进行检测，并将检测信号反馈到控制处理部分，从而对系统的控号反馈到控制处理部分，从而对系统的控制产生影响。制产生影响。输入输入被控对象被控对象输出输出控制控制(处理处理)检测检测反馈反馈比较器比较器给定量给定量作用于控制系统的物理量，预先给定的作用于控制系统的物理量，预先给定的被控量被控量需要进行控制的物理量需要进行控制的物理量比较器比较器控制器控制器对被控对象起控制作用的设备总体，即对被控对象起控制作用的设备总体

6、，即控制装置控制装置(执行器执行器执行控制器的指令执行控制器的指令(被控对象被控对象需要控制的机器、设备或生产过程需要控制的机器、设备或生产过程 分析下列电子控制系统中的被控对象、被分析下列电子控制系统中的被控对象、被控量、控制器和它们的工作过程的共同点控量、控制器和它们的工作过程的共同点: : 扬声器扬声器音乐声音乐声音乐集音乐集成电路成电路路灯路灯光的变化光的变化电子电路电子电路锁舌锁舌锁舌的锁舌的运动运动集成电路集成电路电子音乐电子音乐门系统门系统路灯自动路灯自动控制系统控制系统电子锁电子锁自动门自动门被控对被控对象象被控量被控量控制器控制器集成电路集成电路电动机电动机门的开关门的开关红

7、外装置红外装置是否检测是否检测到人体热到人体热辐射发出辐射发出的信号的信号 控控制制电电路路电电机机自自动动门门门的开门的开启或关启或关闭闭 转转动动输入输入输出输出家用电冰箱的结构和制冷原理图家用电冰箱的结构和制冷原理图 组成：压缩机、冷却器和散热器，它们之间用一根管道相连。组成：压缩机、冷却器和散热器，它们之间用一根管道相连。 管道里装有一种沸点很低的制冷剂。压缩机在管道的底部，它使管道里装有一种沸点很低的制冷剂。压缩机在管道的底部，它使制冷剂不断地在管道里循环。制冷剂不断地在管道里循环。制冷剂流动到狭窄的毛细管制冷剂流动到狭窄的毛细管时，受时，受到强大压力，到强大压力，由气态变成液态由气

8、态变成液态，通过散热器对外，通过散热器对外放出热量放出热量。当。当制制冷剂通过较粗的管道冷剂通过较粗的管道组成的冷却器时，由于组成的冷却器时，由于压力突然降低压力突然降低，制冷，制冷剂剂由液态立即变为气态由液态立即变为气态，从而，从而吸收电冰箱内的热量吸收电冰箱内的热量，使电冰箱内，使电冰箱内的温度降低，达到制冷的效果。的温度降低，达到制冷的效果。家用电冰箱的闭环电子控制系统家用电冰箱的闭环电子控制系统输入输入被控对象被控对象输出输出控制控制(处理处理)检测检测反馈反馈预置温度预置温度调节装置调节装置(电子电路电子电路)( (继电器继电器) )( (冷藏室冷藏室) )温度传感器温度传感器( (

9、微型电脑）微型电脑）比较器比较器动画动画 根据冰箱内放置食物的保存要求，预先根据冰箱内放置食物的保存要求，预先设设置一个恰当的冷藏温度置一个恰当的冷藏温度。 由电子电路组成由电子电路组成, ,核心部件是一个微核心部件是一个微处理器处理器微型电脑。微型电脑。能对预置设定的温度能对预置设定的温度和输出中检测到的电信号进行比较、分析和和输出中检测到的电信号进行比较、分析和判断，并发出命令判断，并发出命令。 由电磁继电器组成。当它接到由电磁继电器组成。当它接到“接通接通”压压缩机指令时，便接通压缩机工作电路。当它缩机指令时，便接通压缩机工作电路。当它接到接到“停止停止”的指令时，继电器便断开压缩的指令

10、时，继电器便断开压缩机的工作电路。机的工作电路。 主要由温度传感器组成。温度传感器主要由温度传感器组成。温度传感器装在冷藏室内，它将检测到的冰箱冷藏温度装在冷藏室内，它将检测到的冰箱冷藏温度转变为电信号并反馈到电子控制系统的控制转变为电信号并反馈到电子控制系统的控制（处理）部分。（处理）部分。输入输入：控制控制( (处理处理) )：输出：输出：检测与反馈：检测与反馈：当接通电源后，控制电路命令执行器接通压当接通电源后，控制电路命令执行器接通压缩机工作电路，制冷剂不断地在管道中循环，并缩机工作电路，制冷剂不断地在管道中循环，并吸收电冰箱内的热量，使电冰箱内的温度下降。吸收电冰箱内的热量，使电冰箱

11、内的温度下降。同时，冷藏室内的同时，冷藏室内的温度传感器温度传感器不断地不断地检测检测箱内箱内温温度度，并把温度变化的电信号，并把温度变化的电信号反馈到控制（处理）反馈到控制（处理）部分部分，控制部分，控制部分对预置的温度和反馈的温度进行对预置的温度和反馈的温度进行比较、分析、处理比较、分析、处理。当电冰箱内的温度。当电冰箱内的温度达到设定达到设定的温度的温度时，控制部分时，控制部分发出指令给电磁继电器发出指令给电磁继电器，继，继电器立即电器立即切断压缩机工作电路切断压缩机工作电路，制冷工作停止。，制冷工作停止。当当电冰箱内温度回升并超过设定温度电冰箱内温度回升并超过设定温度时，电时，电子子控

12、制电路又发出指令控制电路又发出指令，使，使电磁继电器接通压缩电磁继电器接通压缩机工作电路机工作电路，压缩机重新工作并进行制冷压缩机重新工作并进行制冷。马上行动（1）找出身边开环电子控制系统和闭环电子控制）找出身边开环电子控制系统和闭环电子控制系统的例子。系统的例子。开环电子控制系统：开环电子控制系统：闭环电子控制系统闭环电子控制系统：（2）闭环）闭环电子控制系统与电子控制系统与开环开环电子控制系统相比有什么优点？电子控制系统相比有什么优点？闭环闭环电子控制系统具有电子控制系统具有监测和反馈监测和反馈功能，可以提高控制的精度，而且实现控制的自动化。功能，可以提高控制的精度，而且实现控制的自动化。

13、电熨斗、电子门铃、电子调光台灯、电子手表、程序电熨斗、电子门铃、电子调光台灯、电子手表、程序控制洗衣机、带遥控电视机控制洗衣机、带遥控电视机公共汽车车门控制系统、公共汽车车门控制系统、红绿灯定时控制系统、闹钟定时控制系统、红绿灯定时控制系统、闹钟定时控制系统、自动烘手机控制系统、游泳池注水定时控制系统自动烘手机控制系统、游泳池注水定时控制系统空调机、电冰箱、智能电饭空调机、电冰箱、智能电饭煲、现代化农业温室煲、现代化农业温室这是闭环系统吗？这是闭环系统吗？ 同学们几乎每天听着扩音机里播放的音乐同学们几乎每天听着扩音机里播放的音乐做广播体操，但扩音机从未引起大家的注意。做广播体操，但扩音机从未引

14、起大家的注意。学习了上面的内容后，学习了上面的内容后，“扩音机是一个什么扩音机是一个什么电子控制系统电子控制系统”引起了全班同学的热烈讨论。引起了全班同学的热烈讨论。 正方：扩音机是一个正方：扩音机是一个开环开环电子控制系统。电子控制系统。 反方：扩音机是一个反方：扩音机是一个闭环闭环电子控制系统。电子控制系统。这是闭环系统吗？这是闭环系统吗？ 分析评判：分析评判： 闭环电子控制系统必须符合两个条件：闭环电子控制系统必须符合两个条件： （一）它的（一）它的核心是电子技术核心是电子技术； （二）（二）有反馈有反馈。反方把人划入控制系统，。反方把人划入控制系统，这个控制系统的核心就不单单是电子技术，这个控制系统的核心就不单单是电子技术，故不能称为故不能称为闭环电子控制