开环控制系统举例

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1、开环控制系统举例    开环控制系统    以直流电动机的转速控制系统为例，说明开环控制系统的工作原理。    用直流电动机D来驱动一个需要以恒速转动的负载。当电位器R的滑动端确定在某一个位置时，电位器就给出一个确定的电压Ur，Ur经运算放大器、触发器和可控制硅功率放大器（称控制器）输出电压为Ua，Ua加在直流电动机两端。电动使以一个相应的转速n驱动负载转动。若改变滑动端的位置，Ur就改变，Ua、n都发生改变。故可知，对应电位器滑动端的某一个位置，电动机就运行在某一个对应的转速n上。从而达到了控制电动机的转速n的目的。    如果负载发生变化，电动机转速

2、偏离给定值，如果要求电机转速维持给定转速不变，这个系统不能实现。要实现就必须有人参与。由操作人员测出电机的实际转速，与给定的转速进行比较，判断出偏离的值，再由操作人员调整滑动端的位置使电动机转速恢复到给定值。    从上面的分析可以看，给定值（Ur）直接控制电机转速，而电机转速n不能反过来影响Ur，这种控制系统称为开环控制系统。    这个系统电动机D为被控制对象，转速n为输出量（被控制量），Ur为输入量负载波动，可控电源变化等为扰动量。上一页下一页开环控制系统结构图开环控制系统可用图1-1-2结构图表示图1-1-2开环控制结构图    结构图可以表示开

3、环控制系统输入量与输出量之间的关系，由图可以看出，输入量直接经过控制器作用于被控对象，所以输入量影响输出。当出现扰动时，没有人干预的情况下输出量不能按照输入量所期望的状态去工作，输出量不能反过来影响输入量。闭环控制系统举例    图1-1-3中CF是测速电机，测速电机的输出电压UCF与转速n成比例，UCF反馈到输入端与输入电压Ur进行比例，得出偏电压UE，由偏差电压UE通过控制器控制电机的转速。当电位器滑动端在某一位置时，给出一个输入电压Ur，相应电机就输出某一个转速n，当有干扰时，    从上面分析可知，为了实现闭环控制，必须对输出量进行测量，并将测量

4、的结果反馈到输入端与输入量进行相减得到偏差，再由偏差产生直接控制作用去消除偏差。整个系统形成一个闭环。    输出量直接或间接地反馈到输入端，形成闭环参与控制的系统称为闭环控制系统。也叫反馈控制系统。闭环控制系统结构图闭环控制系统中各元件的作用和信号之间的关系可用结构图1-1-4表示。输入电压Ur减去主反馈电压UCF得偏差电压Ue，经控制器输出电压Ua加在电机两端，电机转动输出转速，带动测速发电机转动输出UCF。