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有关开、闭环控制的几个题目的讨论
更新日期:2014-5-28    作者:张从军    编辑:admin    点击量:3843

有关开、闭环控制的几个题目的讨论

通用技术网www.tyjs.org站长根据QQ群中讨论整理

 

一、自动门的有关讨论

教师A学生一看有检测装置就会选闭环,这个可以让他们看看检测装置检测的是什么。

教师B自动门是开环控制。书本的案例,检测的是输入量,闭环检测的是输出量……可以这样说明下的吧?

教师A我记得有个题目说的是检测周围灯光决定开闭的,那个很容易弄错。决定灯的开闭的,输出的是灯光,也算光线,检测的也是光线,学生就理解成闭环的了。

输出不应该是灯光,而是灯的状态。

比如学校的自动烧水器是闭环控制,因为达到指定温度断电,当温度低于指定温度给电烧水。因为控制的是水温,决定控制行为的也是水温。而自动断电旅行烧水壶,当水烧开就断电,但温度下降后不再重新给电。这是开环系统。因为输出的不是水温,而是加热器的状态。控制行为由输入量水温决定。

教师C各位,输入量/输出量必须是物理量,不要说输出光,电之类。输入量/输出量事实上是输入矢量与输出矢量。输入量也不是动作,之所以出现混淆,很大程度上就是这个原因。这本书上的论述都错,控制论上就是这么说的,输出量可以通过控制目的来判别。

方框里面的必需填实物,凡是涉及到什么量的都是某些状态、参数、属性而不是什么动作,应该是一些元器件。

 

二、问:家用压力锅是开环还是闭环?教师用书上先是说开环,可紧接着给的解释又更像是闭环。

在苏教版《技术与设计2》第107页练习题第1题,问家用压力锅的压力控制系统是开环控制系统还是闭环控制系统?教学参考书的答案是开环控制系统。在该页练习题第3题提到工业锅炉利用重锤进行压力控制却是闭环控制系统。

教师A家用压力锅是开环还是闭环?教师用书上先是说开环,可紧接着给的解释又更像是闭环。

教师B我认为是闭环,能够根据环境变化自动调节啊,闭环只要是多了个反馈。

教师C我也觉得是闭环,莫非书错了?家用压力锅工作原理,见下面的控制方框图: 


教师D闭环吧。

教师E家用压力锅没有“恒压“,本人认为是开环。如电饭堡煮饭过程是开环,保温过程是闭环,一直在“恒温",即反馈,有温度差就加热的动态平衡。

教师F升温阶段是开环,保持气压阶段是闭环,能不能这样说?

教师G我认为两者的压力控制原理(都是利用重锤进行压力控制)是一样,但不知为何工业锅炉压力控制是闭环,而家用压力锅压力控制是开环?

教师H“家用压力锅做饭控制过程”应该是一个闭环控制。它的控制过程和路灯控制有些类似。乍看起来,它的输入量也是“实际值和设定值之差”,差值大于0,放汽孔开,差值小于0,放汽孔关,好像是一个输入量和输出量一一对应的开环控制。但不同的是,压力锅的控制反馈的是系统的输出量——锅内的实际压力(压强)。因此,它应该是一个闭环控制。

在这个控制中,“重锤”具有多种功能。它既是测量装置、比较装置,还是控制装置。具体控制过程为:重锤感受锅内压力,并与自身的重量(忽略作用在重锤上因上下面积不同而产生的大气压力的差)进行比较,当这个压力差大于0时,重锤被抬起,打开出汽孔,减小锅内压力,重锤回落,锅内压力上升。如此反复进行,以保持锅内压力恒定。由于重锤具有惯性,锅内蒸汽具有弹性,这个控制经常会出现振荡,这也是为什么重锤会忽上忽下的原因。

这个控制的执行器应该是“出汽孔”,控制作用量(控制量)是出汽量。

结论:这个题目有难说,尽管大多数人赞成是闭环系统,但又感觉有点说不清楚。但总的来说,升温过程肯定是开环,而在如炖汤的过程中,限压锤不停的跳动,使高压锅里保持一定的恒定压缩,这个过程却又是典型的闭环系统。到底是如何的系统,还值得讨论。 

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