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课件网) 课时4 开、闭环控制系统综合分析 第四章 控制及其设计 目 录 CONTENTS 案例导学厘清重难点 01 随堂达标检测 02 课时分层训练 03 案例导学厘清重难点 1 重难点 开、闭控制系统综合分析 1.开环控制系统与闭环控制系统的比较 开环控制系统 闭环控制系统 相同点 均包含被控对象、控制器、执行器、控制量等组成成分 不 同 点 特征 输出量仅受输入量控制 根据被控量与给定量间的偏差控制系统的运行 信号传递 单向 双向 组成 闭环控制系统增加了检测装置和比较器 控制精度 较低，需人工控制辅助 较高，能通过反馈克服干扰 2.控制系统分析的一般步骤 (1)根据系统名称或控制目的确定被控对象； (2)确定开闭环控制系统； (3)确定控制系统的输入量、输出量； (4)根据被控对象确定执行器； (5)根据执行器确定控制量； (6)根据执行器确定控制器； (7)分析干扰因素。 例1 如图所示的装配系统，包含工件传输子系统和机械装配子系统，其工作过程：工件A整齐排列在传送带Ⅰ上，当位置检测传感器检测到工件A时，传送带Ⅰ暂停；工件B放置在传送带Ⅱ上，当工件B进入相机的拍摄范围时，传送带Ⅱ暂停；相机拍摄工件B的图像并传送到工控机，工控机根据工件B相对于基准位置的偏差确定工件B的坐标，控制机械手抓取工件A并装配到工件B上。下列关于机械手装配子系统控制的分析中合理的是( ) C A.装配速度是该装配子系统的被控量 B.基准位置的调整是工件装配的干扰因素 C.相机拍摄的工件B的图像信息是输入量 D.把工件A装配到工件B的过程采用了闭环控制方式 解析 本题考查控制系统的工作过程。机械手装配子系统没有反馈是开环控制方式，输入量为相机拍摄的工件B的图像信息，输出量(被控量)是机械手抓取工件A并装配到工件B，基准位置的调整是系统的功能而不是工件装配的干扰因素。所以选C。 解析 针对输送带控制子系统，控制的目的为输送带的运动状态，所以执行器为电机，电机输出的转动量为该系统的控制量，故C不正确。 C A.输入量是光电传感器检测到的信号 B.执行器是电机 C.控制量是纸箱在输送辊道上的运动状态 D.控制方式属于开环控制 例2 如图所示为钢制滚柱自动分选控制系统，其工作过程：PLC控制气缸使推杆运动，推动滚柱至测量位置，传感器测量头下移压住滚柱进行直径测量；PLC根据测定的直径值控制相应容器的电磁翻板开启，并使限位挡板下移，推杆推动滚柱落入容器中。请根据示意图和描述，完成以下任务。 (1)该系统的控制方式属于_____(在A.开环控制；B.闭环控制中选择合适的选项，将序号填入“_____”处)； (2)系统设计时，需要对气缸、电磁翻板等的工作参数进行计算和反复调试，体现了系统分析的_____(在A.整体性原则；B.科学性原则；C.综合性原则中选择合适的选项，将序号填入“_____”处)； (5)为防止电磁翻板盖生锈，下列表面处理方法中合理的是_____(在A.锉削；B.电镀；C.砂纸打磨中选择合适的选项，将序号填入“_____”处)。 答案 (1)A (2)B (3)A (4)C (5)B 解析 (1)传感器测量的是滚柱的直径，而输出量为滚柱落入相应的容器中，传感器没有检测输出量，没有反馈，控制方式为开环控制； (2)系统分析应尽可能地运用科学方法和数学工具进行定量分析，使决策的过程和结果更具说服力。系统设计时，对气缸、电磁翻板等的工作参数进行计算和反复调试，体现了系统分析的科学性原则； (3)在控制系统中，除输入量(给定值)以外，引起被控量变化的各种因素称为干扰因素，A项“滚柱直径的变化”是输入量，不是干扰因素； (4)观察图中的电磁翻板盖，盖板转轴轴孔位置应在结构右侧并能够实现平滑翻转，可直接排除B和D项。同时考虑到不同滚珠需要在盖板上顺利滚下，必须保 ... ...
