2、控制系統的過程與方式控制系統定義開環控制系統閉環控制系統一、控制系統自行車傳動系統由構成？腳蹬、曲柄、鏈輪、中軸、鏈條、飛輪等腳踩的力（輸入）腳蹬、曲柄、鏈輪中軸、鏈條、飛輪自行車行駛的速度（輸出）電風扇的風速控制電風扇風速的擋位電風扇的風速（輸入）（輸出）

選擇不同的擋位輸入，輸出的風速不同，一個擋位對應著一個風速。電機扇片

任何一種控制的實現，都要通過若干個環節，這些環節的有機組合就構成了一個系統，稱為控制系統。

控制系統的輸出與輸入之間有一定的對應關系。控制系統的定義請指出下列控制系統中的輸入量、輸出量控制系統輸入輸出電風扇風速控制電飯煲脫粒機紅外線自動水龍頭調速器或擋位風扇的轉速電源的電信號鍋內的溫度電源的電信號脫粒的量人手的紅外信號水龍頭的出水量小游戲

在黑板上有兩張大臉，“四官俱全”，沒有鼻子。請一位同學上來“填”鼻子，一次，睜著眼睛畫，另一次閉著眼睛畫。人腦控制手畫鼻子：

人腦——手——鼻子控制過程中，沒有反饋環節，不能對控制結果加以修正、調節。是個單程的控制流向。這種控制，稱為開環控制。1、閉著眼睛畫2、睜著眼睛畫：人腦控制手畫鼻子

人腦——手——畫鼻子

眼睛

在此過程中，眼睛可以把手的位置及畫的效果及時反饋給大腦，使得大腦準確精細的控制手去畫好鼻子。

控制過程中有反饋環節可以把控制結果反饋給人腦，控制流向形成了閉合回路。這種控制稱為閉環控制。控制系統開環控制系統閉環控制系統控制系統的分類二、開環控制系統控制系統的輸出量不對系統的控制產生任何影響。這種控制系統稱為開環控制系統如：紅綠燈定時控制系統，樓宇的防盜控制系統，火災自動報警系統，音樂噴泉系統案例1：抽水泵的控制系統以前，農民種植莊稼，通過引水工程，采用水泵抽水進行灌溉，解決了農田灌溉的難題，告別了“靠天吃飯”的歷史。接通電源電機水泵水流量水管水管排水其控制系統的工作過程如下圖所示：紅外線自動門紅外線控制人靠近門打開門電動機門旋轉量

通過上述兩個案例可以看出，輸入量決定輸出量，但控制系統的輸出量不對系統的控制產生任何影響，這就是開環控制系統。開環控制系統標準形式用方框圖描述如下：輸入量控制器執行器控制量被控對象輸出量三、閉環控制系統我們把系統的輸出量返回到輸入端并對控制過程產生影響的控制系統稱為閉環控制系統。與開環系統相比，多了一個檢測裝置組成的環節。案例2：空調器溫度控制系統

炎炎夏日，人們采取空調來降溫。那么，空調器是如何控制溫度？它的工作過程又如何呢？ 如設定溫度為25oC，室內溫度如果高于25oC，那么空調通過比較，控制電路發出信號促使壓縮機進行工作；當溫度達到設定溫度時，控制電路發出信號，壓縮機停止工作，風扇照常工作。因此，空調溫度控制系統中有從輸出端返回到輸入端的信息反饋，它是閉環控制系統。×設定溫度比較器控制電路壓縮機空調房間檢測裝置房間實際溫度制冷量制熱量﹢﹣空調控制系統水箱的水位自動控制示意圖×給定水位比較器浮球進水閥門水箱檢測裝置水箱實際水位水流量﹢﹣閉環控制系統標準形式×給定量比較器控制器執行器被控對象檢測裝置被控量控制量﹢﹣設定量案例分析：游泳池注水1如果進水管的進水量是均勻的，游泳池中的水位高度與進水的時間是一一對應的。我們可以在注水口處裝一個定時器，通過定時器來控制注水過程（時間）。游泳池注水1設定注入時間定時器游泳池的水位（輸入）（輸出）進水閥游泳池流水量案例分析：游泳池注水2

在開環控制方式下，如果進水變小了，游泳池中的水就沒有加夠。如果進水變大了，游泳池中的水就會溢出，造成浪費。我們在游泳池中增加一個檢測水位的裝置，根據檢測的數據與給定的數據進行比較，當實際水位低，繼續進水，否則，關閉進水閥。游泳池水流量游泳池注水2

給定水位控制器游泳池的水位進水閥檢測裝置比較器+-瓦特式速度調節器發動機

進油量設定轉速彈簧發動機轉速輸油管轉速檢