2022年07月05日   星期二   农历壬寅年(虎)   五月初八
当前位置: 网站首页 - 本栏首页 - 观点争鸣 >> 正文
开环、闭环控制系统分析与研究
更新日期:2011-10-14    作者:刘琼发教授    编辑:admin    点击量:10802

开环和闭环控制系统的定义、区别及判断方法

 

一、开环和闭环控制系统的定义

实例:

(). 开、闭环控制的定义

() .原课标中闭环控制系统的结构工作原理及理解中存在的问题

原理图 


 

问题

给定量可以上负下正吗?

下方箭头代表什么量? 

代表什么?

被控量箭头指向何方?

输出量是什么?

 

(). 闭环控制系统结构概念的补充理解 


(注:被控量不是一个结构实体,所以不能用实线方框,图中虚线的改动只是一种理解方法,原图并无错误)

 

二、开环和闭环控制系统的区别及判断方法

()案例

案例一:骑自行车

案例二:驾驶汽车

案例三:空调系统和冰箱系统

 

()一个有争议的案例分析——是否是闭环控制?

案例——人投飞镖

投飞镖——是否是闭环控制?(通用技术网www.tyjs.org注:投篮球同样是此类)


控制过程分析

第一次投飞镖偏左

第二次投飞镖偏右

第三次经过校正后飞镖命中靶心

结论:有检测,有反馈,有控制校正,最后飞镖命中靶心。这个控制过程是否闭环控制?

 

()课标和部分教材中关于闭环控制系统抗干扰作用的论述

1.课标中关于闭环控制系统抗干扰作用

2.部分教材中关于闭环控制系统抗干扰功能的论述

A教材中有关论述:“闭环控制系统能不断地修正控制效果,以减少被控量和基准量之间的误差”。

B教材中有关论述:“不论什么原因使被控量偏离期望值而出现偏差时,必定会产生一个相应的控制作用,去减少或和消除这个偏差,使被控量与希望值趋于一致”。

C教材中有关论述:“不论何种原因造成系统的输出量偏离给定量,闭环控制系统都会产生控制作用,来减少这一偏差”。(:此处的输出量应改为被控量才正确!)

 

结论

闭环控制系统一定有抗干扰性能。

无抗干扰性能的系统不是闭环控制系统。

抗干功能的能力和速度取决于闭环控制系统的结构和性能。

 

()闭环控制系统的三个基本条件

1、被控对象在控制过程中应是同一个对象

2、控制时系统不能中断,应进行实时控制

3. 应能检测被控量的误差,并及时减少误差

 

() 判断一个系统是否闭环控制的两种方法

1、检测能否抗干扰的方法(干扰法)

①干扰被控量(空调)

②干扰被控对象及比较器(人骑自行车)

③人多次投飞镖的状态分析——不能抗干扰

 

2.检查能否跟踪基准量(跟踪法)

人为改变基准量,如果被控对象能及时受到控制,改变工作状态,使被控量和基准量始终保持相同或相接近,则该系统为闭环控制系统。

如果被控对象不能受到控制而改变工作状态,使被控量(注意:不是输出量)及时跟踪基准量,则该系统不是闭环控制系统。

判断一个系统是否闭环控制的两种方法是等价的!

 

()案例分析

1、空调系统跟踪基准量的变化——人为设定温度的变化

2、人骑自行车跟踪基准量的变化——道路弯曲

3、投飞镖不能跟踪基准量的变化——飞镖投出后,飞镖靶移动时无法跟踪

 

()知识拓展——闭环控制系统的两种类型

1、两个状态的控制(低精确度)

2、无穷个状态的连续控制(高精确度)

 

案例分析:

★非变频式空调(两个状态)

★变频式空调(连续无穷个状态)

★茶壶倒水到茶杯(连续无穷个状态)

★人吃饭夹菜到嘴中(连续无穷个状态)

★精密制导导弹,飞船系统等工作过程(连续无穷个状态)。


  上一篇: 两款创意性书架的讨论
  下一篇: 试论通用技术课程学业评价的实施
  [文章评论]       [发表评论]            评论需经管理员审核才能发表
  该文章暂时没有评论!
 
设为首页——
湖南省平江县第一中学张从军版权所有 ICP备案号:湘ICP备13001241号-1