1、第二節(jié)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第二節(jié)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用閉環(huán)電子控制系統(tǒng)閉環(huán)電子控制系統(tǒng) 雞蛋孵化溫度控制器的設(shè)計與應(yīng)用雞蛋孵化溫度控制器的設(shè)計與應(yīng)用 水箱水位閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用水箱水位閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用 設(shè)計和安裝閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的一般步驟和注意事項設(shè)計和安裝閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的一般步驟和注意事項 第二節(jié)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第二節(jié)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用一、閉環(huán)電子控制系統(tǒng) 第二節(jié)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第二節(jié)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用 閉環(huán)電子控制系統(tǒng)與開環(huán)電子控制系統(tǒng)不同，閉環(huán)電子控制系統(tǒng)與開環(huán)電子控制系統(tǒng)不同，它能對輸出結(jié)果進(jìn)行檢測，并將

2、檢測信號反饋到控它能對輸出結(jié)果進(jìn)行檢測，并將檢測信號反饋到控制處理部分，從而對系統(tǒng)的控制產(chǎn)生影響。它的方制處理部分，從而對系統(tǒng)的控制產(chǎn)生影響。它的方框圖為：框圖為： 常見的閉環(huán)電子控制系統(tǒng)有常見的閉環(huán)電子控制系統(tǒng)有家用電冰箱家用電冰箱、空調(diào)空調(diào)、電熱水器電熱水器、智能電飯鍋智能電飯鍋、現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)溫室現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)溫室等等。等等。 輸入輸入控制（處理）控制（處理）輸出輸出 被控對象被控對象 檢測檢測反饋反饋閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的組成方框圖第二節(jié)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第二節(jié)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用開環(huán)電子控制系統(tǒng)開環(huán)電子控制系統(tǒng)特點：特點：系統(tǒng)的輸出端與輸入端不存在反饋回路，系統(tǒng)的輸出端與輸入端

3、不存在反饋回路，輸出量對系統(tǒng)的控制作用不發(fā)生影響的系統(tǒng)。輸出量對系統(tǒng)的控制作用不發(fā)生影響的系統(tǒng)。閉環(huán)電子控制系統(tǒng)（反饋控制系統(tǒng)）閉環(huán)電子控制系統(tǒng)（反饋控制系統(tǒng)）特點：特點：系統(tǒng)輸出信號與測量元件之間存在反饋系統(tǒng)輸出信號與測量元件之間存在反饋回路。回路。“閉環(huán)閉環(huán)”這個術(shù)語的含義，就是將輸出這個術(shù)語的含義，就是將輸出信號通過測量元件反饋到系統(tǒng)的輸入端，通過信號通過測量元件反饋到系統(tǒng)的輸入端，通過比較、控制來減小系統(tǒng)誤差。比較、控制來減小系統(tǒng)誤差。 第二節(jié)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第二節(jié)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用溫度的測量和控制對人類日常生活、工業(yè)生產(chǎn)、溫度的測量和控制對人類日常生活、工業(yè)生產(chǎn)

4、、氣象預(yù)報、物資倉儲等都起著極其重要的作用。在氣象預(yù)報、物資倉儲等都起著極其重要的作用。在許多場合，及時準(zhǔn)確獲得目標(biāo)的溫度信息是十分重許多場合，及時準(zhǔn)確獲得目標(biāo)的溫度信息是十分重要的，近年來，溫度測控領(lǐng)域發(fā)展迅速，并且隨著要的，近年來，溫度測控領(lǐng)域發(fā)展迅速，并且隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，溫度的測控芯片也相應(yīng)的登上歷數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，溫度的測控芯片也相應(yīng)的登上歷史的舞臺，能夠在工業(yè)、農(nóng)業(yè)等各領(lǐng)域中廣泛使用。史的舞臺，能夠在工業(yè)、農(nóng)業(yè)等各領(lǐng)域中廣泛使用。 第二節(jié)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第二節(jié)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用電飯鍋溫度控制器電路圖電飯鍋溫度控制器電路圖第二節(jié)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第二節(jié)

5、閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用二、雞蛋孵化溫度控制器的設(shè)計與應(yīng)用 第二節(jié)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第二節(jié)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用雞蛋孵化溫度控制系統(tǒng)的介紹雞蛋孵化溫度控制系統(tǒng)的介紹 (1)溫度溫度(2)濕度濕度(3)通風(fēng)通風(fēng)(4)入孵位置入孵位置(5)翻蛋翻蛋(6)涼蛋涼蛋 雞蛋孵化過程僅有溫度是不行的。需要以下幾個條件：雞蛋孵化過程僅有溫度是不行的。需要以下幾個條件：第二節(jié)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第二節(jié)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用雞蛋孵化溫度控制器模型圖：雞蛋孵化溫度控制器模型圖： 第二節(jié)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第二節(jié)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用雞蛋孵化溫度控制器的設(shè)計與應(yīng)用雞蛋

6、孵化溫度控制器的設(shè)計與應(yīng)用 【設(shè)計要求設(shè)計要求】（1）設(shè)計一個雞蛋孵化溫度控制系統(tǒng)。）設(shè)計一個雞蛋孵化溫度控制系統(tǒng)。 （2）要求孵化溫度控制在）要求孵化溫度控制在37 39范圍內(nèi)。范圍內(nèi)。 【設(shè)計分析設(shè)計分析】（1）根據(jù)設(shè)計要求，確定溫度是被控量，孵）根據(jù)設(shè)計要求，確定溫度是被控量，孵化室是被控對象。化室是被控對象。 （2）由于對孵化室的溫度控制嚴(yán)格地規(guī)定了）由于對孵化室的溫度控制嚴(yán)格地規(guī)定了溫度允許變化的范圍，所以必須使用閉環(huán)電子控制溫度允許變化的范圍，所以必須使用閉環(huán)電子控制系統(tǒng)。通過對被控量的檢測與反饋，可以實現(xiàn)較高系統(tǒng)。通過對被控量的檢測與反饋，可以實現(xiàn)較高精度的溫度控制。精度的溫度控

7、制。第二節(jié)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第二節(jié)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用（3）按照閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的方框圖，確定）按照閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的方框圖，確定預(yù)置溫度范圍，選擇控制（處理）電路的元器件、預(yù)置溫度范圍，選擇控制（處理）電路的元器件、輸出部件和檢測溫度的傳感器，通過查找資料將輸出部件和檢測溫度的傳感器，通過查找資料將各部分用接口電路連接起來，組成一個閉環(huán)電子各部分用接口電路連接起來，組成一個閉環(huán)電子溫度控制系統(tǒng)。溫度控制系統(tǒng)。（4）分析本系統(tǒng)受到的干擾因素，并考慮減）分析本系統(tǒng)受到的干擾因素，并考慮減少干擾影響的措施。少干擾影響的措施。 第二節(jié)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第二節(jié)閉環(huán)電子控制系

8、統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用雞蛋孵化溫度控制器方框圖雞蛋孵化溫度控制器方框圖輸入輸入:預(yù)置控制預(yù)置控制溫度裝置溫度裝置控制（處理）控制（處理）:選擇控制（處選擇控制（處理）電路的元理）電路的元器件器件輸出輸出:選擇電磁選擇電磁繼電器、繼電器、電爐等電爐等被 控 對被 控 對象 孵 化象 孵 化室室檢測檢測:溫 度 傳溫 度 傳感器感器反饋反饋第二節(jié)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第二節(jié)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用【設(shè)計方案設(shè)計方案】設(shè)計方案設(shè)計方案A 根據(jù)設(shè)計分析，組成如下電路圖：根據(jù)設(shè)計分析，組成如下電路圖： 第二節(jié)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第二節(jié)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用【工作過程工作過程】：參考教材：

9、參考教材【安裝調(diào)試安裝調(diào)試】：參考教材：參考教材第二節(jié)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第二節(jié)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用參考教材，自己設(shè)計方案完成雞蛋孵參考教材，自己設(shè)計方案完成雞蛋孵化溫度控制器的設(shè)計安裝于調(diào)試。化溫度控制器的設(shè)計安裝于調(diào)試。 第二節(jié)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第二節(jié)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用 本節(jié)課我們主要通過對雞蛋孵化溫度控制本節(jié)課我們主要通過對雞蛋孵化溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用了解了閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用了解了閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的基本設(shè)計，在設(shè)計與制作過程中還有需要要注基本設(shè)計，在設(shè)計與制作過程中還有需要要注意的事項，下節(jié)課我們將進(jìn)一步進(jìn)行研究閉環(huán)意的事項，下節(jié)課

10、我們將進(jìn)一步進(jìn)行研究閉環(huán)電子控制系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用。電子控制系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用。 第二節(jié)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第二節(jié)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用三、水箱水位閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用 第二節(jié)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第二節(jié)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用水箱水位閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的介紹水箱水位閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的介紹 水位控制器是指通過機械式或電子式的方法水位控制器是指通過機械式或電子式的方法來進(jìn)行高低水位的控制，可以控制電磁閥、水泵來進(jìn)行高低水位的控制，可以控制電磁閥、水泵等，成為水位自動控制器或水位報警器，從而來等，成為水位自動控制器或水位報警器，從而來實現(xiàn)半自動化或者全自動化，方法有多種，根據(jù)

11、實現(xiàn)半自動化或者全自動化，方法有多種，根據(jù)選用不同的產(chǎn)品而不同。選用不同的產(chǎn)品而不同。 第二節(jié)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第二節(jié)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用水箱或水池用水位控制器的電路圖水箱或水池用水位控制器的電路圖第二節(jié)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第二節(jié)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用水位傳感器水位傳感器第二節(jié)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第二節(jié)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用水箱水位閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用水箱水位閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用 【設(shè)計要求設(shè)計要求】（1）設(shè)計和制作一個水箱水位閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的模型。）設(shè)計和制作一個水箱水位閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的模型。（2）能模擬水塔水箱水位的自動控制

12、。）能模擬水塔水箱水位的自動控制。 【設(shè)計分析設(shè)計分析】（1）根據(jù)對設(shè)計要求的分析，水箱中的水位高度是被控量，水箱中的水是被控）根據(jù)對設(shè)計要求的分析，水箱中的水位高度是被控量，水箱中的水是被控對象。對象。（2）由于對水箱中水位的高度變化有嚴(yán)格的要求，即要求水箱中儲存的水不能）由于對水箱中水位的高度變化有嚴(yán)格的要求，即要求水箱中儲存的水不能超過某一水位（高水位），也不能低于某一水位（低水位），因此必須對被控量進(jìn)行超過某一水位（高水位），也不能低于某一水位（低水位），因此必須對被控量進(jìn)行檢測，并反饋所測得的結(jié)果。實現(xiàn)這一控制必須采用閉環(huán)電子控制系統(tǒng)。檢測，并反饋所測得的結(jié)果。實現(xiàn)這一控制必須采用閉

13、環(huán)電子控制系統(tǒng)。（3）根據(jù)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的方框圖，選擇合適的輸入、控制（處理）、輸出、）根據(jù)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的方框圖，選擇合適的輸入、控制（處理）、輸出、檢測部分的元器件（或?qū)嵱秒娐罚⒃O(shè)備等。檢測部分的元器件（或?qū)嵱秒娐罚⒃O(shè)備等。 第二節(jié)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第二節(jié)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用輸入：三根裸露的硬銅線組成水位探頭，輸入：三根裸露的硬銅線組成水位探頭，A A是高是高水位探頭；水位探頭；B B是低水位探頭；是低水位探頭；C C是零水位探頭。調(diào)整是零水位探頭。調(diào)整探頭位置可改變輸入量。探頭位置可改變輸入量。 控制（處理）：由三極管開關(guān)電路組成。水位控制（處理）：由三極管開關(guān)

14、電路組成。水位傳感器檢測并反饋水箱的實際水位與設(shè)定值進(jìn)行比傳感器檢測并反饋水箱的實際水位與設(shè)定值進(jìn)行比較，經(jīng)判斷后發(fā)出向水箱送水或停止送水的指令。較，經(jīng)判斷后發(fā)出向水箱送水或停止送水的指令。 輸出：由繼電器、電動機、水泵、水箱等組成。輸出：由繼電器、電動機、水泵、水箱等組成。 檢測：由三根水位探頭組成一個傳感器，對水檢測：由三根水位探頭組成一個傳感器，對水箱水位隨時進(jìn)行檢測，并把水位信號反饋至比較器。箱水位隨時進(jìn)行檢測，并把水位信號反饋至比較器。 第二節(jié)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第二節(jié)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用水箱水位閉環(huán)電子控制系統(tǒng)方框圖水箱水位閉環(huán)電子控制系統(tǒng)方框圖 水箱水位閉環(huán)電子控

15、制系統(tǒng)方框圖水箱水位閉環(huán)電子控制系統(tǒng)方框圖輸入輸入調(diào)節(jié)水位探頭調(diào)節(jié)水位探頭C，確定高水，確定高水位，調(diào)節(jié)水位位，調(diào)節(jié)水位探頭探頭B，確定，確定低水位。低水位。控制（處理）控制（處理）電子電路對電子電路對輸入信號分輸入信號分析后，發(fā)出析后，發(fā)出指令。指令。輸出輸出電磁繼電器、電磁繼電器、電動機、抽電動機、抽水泵等完成水泵等完成水的輸送。水的輸送。被控對象被控對象水箱中的水箱中的水位。水位。檢測檢測由由ABC三個水三個水位探頭組成的位探頭組成的水位傳感器檢水位傳感器檢測水箱中水位測水箱中水位的高低。的高低。比較器比較器反饋反饋第二節(jié)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第二節(jié)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用水箱

16、水位閉環(huán)電子控制系統(tǒng)電路圖水箱水位閉環(huán)電子控制系統(tǒng)電路圖第二節(jié)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第二節(jié)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用水箱水位閉環(huán)電子控制系統(tǒng)印制板電路圖水箱水位閉環(huán)電子控制系統(tǒng)印制板電路圖 第二節(jié)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第二節(jié)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用【工作過程工作過程】：參考教材：參考教材【安裝調(diào)試安裝調(diào)試】：參考教材：參考教材第二節(jié)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第二節(jié)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用參考教材，自己設(shè)計方案完成水箱水位參考教材，自己設(shè)計方案完成水箱水位閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用的拓展。閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用的拓展。 第二節(jié)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第二節(jié)閉環(huán)

17、電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用設(shè)計和安裝開環(huán)電子控制系統(tǒng)的一般步驟如下：設(shè)計和安裝開環(huán)電子控制系統(tǒng)的一般步驟如下： （1）按照設(shè)計要求進(jìn)行分析，確定被控量和被控對象。）按照設(shè)計要求進(jìn)行分析，確定被控量和被控對象。（2）如果對空置量控制的精確度要求較高，應(yīng)利用有反饋的閉環(huán)電子控制系）如果對空置量控制的精確度要求較高，應(yīng)利用有反饋的閉環(huán)電子控制系統(tǒng)對被控對象實施控制。統(tǒng)對被控對象實施控制。（3）根據(jù)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)方框圖，選擇控制（處理）部分的電子電路、輸）根據(jù)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)方框圖，選擇控制（處理）部分的電子電路、輸出部分的執(zhí)行器、檢測部分中的傳感器，并參考有關(guān)資料，通過接口連接電路將出部分的執(zhí)行器、

18、檢測部分中的傳感器，并參考有關(guān)資料，通過接口連接電路將各個部分緊密地連接成一個完整的控制系統(tǒng)。各個部分緊密地連接成一個完整的控制系統(tǒng)。 第一節(jié)開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第一節(jié)開環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用（4）按照電路圖安裝電路。）按照電路圖安裝電路。（5）將系統(tǒng)各部分進(jìn)行整體安裝和調(diào)試。在調(diào)試過程中，輸入預(yù)置空控制）將系統(tǒng)各部分進(jìn)行整體安裝和調(diào)試。在調(diào)試過程中，輸入預(yù)置空控制量，根據(jù)被控量的變化進(jìn)行監(jiān)控。認(rèn)真分析干擾因素對被控量的干擾，并通過量，根據(jù)被控量的變化進(jìn)行監(jiān)控。認(rèn)真分析干擾因素對被控量的干擾，并通過調(diào)整預(yù)置控制量等各種方法把干擾的影響減少至最低。調(diào)整預(yù)置控制量等各種方法把干擾的影響減少至最低。（6）通過制作、試驗，發(fā)現(xiàn)涉及存在的問題，對方案進(jìn)行改進(jìn)或優(yōu)化。）通過制作、試驗，發(fā)現(xiàn)涉及存在的問題，對方案進(jìn)行改進(jìn)或優(yōu)化。 第二節(jié)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第二節(jié)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用水箱恒溫閉環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計水箱恒溫閉環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計 第二節(jié)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第二節(jié)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用水箱恒溫閉環(huán)控制電路方框圖水箱恒溫閉環(huán)控制電路方框圖設(shè)定溫控點設(shè)定溫控點控制器控制器繼電器繼電器電熱棒電熱棒控制量控制量熱敏傳感器熱敏傳感器第二節(jié)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用第二節(jié)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用水箱恒溫