閉環(huán)控制系統(tǒng)的干擾和反饋

1、第四單元 控制與設(shè)計(jì) 閉環(huán)控制系統(tǒng)的干擾和反饋給定量控制器執(zhí)行器 被控對(duì)象被控量檢測(cè)裝置+輸入量控制器執(zhí)行器 被控對(duì)象輸出量一、干擾因素自行車風(fēng)腳踩的力度行車速度 在控制系統(tǒng)中，除輸入量（給定值）以外，引起被控量變化的各種因素成為干擾因素一、干擾因素思考： 控制系統(tǒng)中的干擾因素是否都需要克服，身邊有沒有利用干擾因素的例子馬上行動(dòng)在電冰箱的溫度控制系統(tǒng)中，下列情況是否屬于影響其溫度控制的干擾因素？（1）開電冰箱門（2）電冰箱所在房間的溫度 從20C變到30C；（3）把熱菜或熱飯放入電冰箱中；（4）在電冰箱外放一盆冷水。設(shè)定壓縮機(jī)工作時(shí)間間隔定時(shí)器壓縮機(jī)冷藏室冷藏室內(nèi)溫度二、反饋控制系統(tǒng)中，將輸出

2、量通過適當(dāng)?shù)臋z測(cè)裝置返回到輸入端并與輸入量進(jìn)行比較的過程，就是反饋案例分析：電冰箱的溫度控制設(shè)定溫度主彈簧及連接桿 （控制器）活動(dòng)觸點(diǎn)（執(zhí)行器）壓縮機(jī)、電冰箱（被控對(duì)象）電冰箱工作溫度感溫包、膜盒、傳動(dòng)膜片（檢測(cè)、反饋）+利用反饋來分析和處理被控對(duì)象，通過系統(tǒng)的輸出來調(diào)整系統(tǒng)的行為，使系統(tǒng)沿著預(yù)期的目標(biāo)運(yùn)行的方法，成為反饋方法。如普通電水壺將水加熱至沸騰時(shí)，需要人工關(guān)閉電源，而自動(dòng)電水壺具有當(dāng)水沸騰時(shí)自動(dòng)轉(zhuǎn)為保溫的功能，這就是運(yùn)用反饋方法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的結(jié)果。給定水位杠 桿進(jìn)水閥門 水 箱水箱內(nèi)水位浮 球+給定水位控制電路電磁閥 水 箱水箱內(nèi)水位水位傳感器+開環(huán)控制系統(tǒng)：優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低缺

3、點(diǎn)：控制精度低適用場(chǎng)合：控制精度要求不高，元件比較穩(wěn)定的場(chǎng)合閉環(huán)控制系統(tǒng)：優(yōu)點(diǎn)：控制精度高缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高適用場(chǎng)合：要求高精度，高可靠性的場(chǎng)合練習(xí)1如圖所示為一款烘箱的熱風(fēng)溫度控制系統(tǒng)的示意圖。其工作過程是：溫度傳感器檢測(cè)到烘箱的實(shí)際溫度，把信號(hào)傳給溫度控制器，與預(yù)設(shè)溫度進(jìn)行比較，到達(dá)預(yù)設(shè)溫度時(shí)，溫度控制器控制鼓風(fēng)機(jī)及熱風(fēng)機(jī)關(guān)閉；低于預(yù)設(shè)溫度時(shí)，鼓風(fēng)機(jī)及熱風(fēng)機(jī)啟動(dòng)，從而使烘箱的實(shí)際溫度保持在一定范圍內(nèi)。結(jié)合以上內(nèi)容，請(qǐng)回答下列問題。 （1）該控制系統(tǒng)的被控量與被控對(duì)象分別是 、 （在“ ”處填寫相應(yīng)的內(nèi)容）。 （2）某次操作由于烘箱溫度過高而超過設(shè)定溫度，造成這次事故的原因可能是 （在加

4、熱過程中溫度傳感器損壞；供電電路損壞導(dǎo)致斷路；停止加熱過程中溫度傳感器損壞 中選擇一項(xiàng)，將序號(hào)填寫在“ ”處）。練習(xí)2.如圖所示為汽車定速退航控制系統(tǒng)示意圖。當(dāng)汽車達(dá)到需要的速度時(shí)，駕駛員打開定速巡航開關(guān)，設(shè)定行駛速度。速度傳感器檢測(cè)汽車行駛速度，并將速度信號(hào)傳輸給速度控制器，速度控制器將汽車行駛速度與速度設(shè)定值進(jìn)行比較，根據(jù)比較的偏差值自動(dòng)增減節(jié)氣門的開度，調(diào)節(jié)供油量，使汽車保持定速行駛。（1）根據(jù)示意圖及其描述，在控制系統(tǒng)方框圖中“ ”處填寫相應(yīng)的內(nèi)容（2）控制系統(tǒng)方框圖中將通過返回到輸入端與速度設(shè)定值進(jìn)行比較的過程稱為 。 李明制作了方便小動(dòng)物喝水的自動(dòng)加水器，結(jié)構(gòu)如圖。工作過程是：當(dāng)水龍頭打開，水就流入碗內(nèi)，碗內(nèi)的水位逐漸升高，浸沒塑料管管口時(shí)，就沒有空氣進(jìn)入密封的鐵桶，水龍頭停止出水；當(dāng)碗內(nèi)水位降低至塑料管管口以下，空氣從塑料管進(jìn)入鐵桶內(nèi)，水又流出來，使碗內(nèi)實(shí)際水位控制在管口位置。試分析其控制過程，完成下列問題： （1）該控制系統(tǒng)是開環(huán)控制