开环控制系统、闭环控制系统流程方框图案例
开环控制系统与闭环控制系统的区别及相关的实例
开环控制系统与闭环控制系统的区别及相关的实例开环控制系统：不将控制的结果反馈回来影响当前控制的系统举例：打开灯的开关——的这个活动没有影响； 闭环控制系统：可以将控制的结果反馈回来与希望值比较，的系统 举例：调节水龙头——有的流量大小与期望值进行比较，并不断的用手进行调节形成一个反馈闭环控制；骑自行车同理不断的修正行进的方向与速度形成闭环控制 自动控制系统：不需要有人干预就可按照期望规律或预定程序运行的控制系统 判断：骑自行车——人工闭环系统，导弹——自动闭环系统，人打开灯——人工开环系统，自动门、自动路灯——自动开环系统 开环控制系统方框图19例 开环控制系统的方框图： 1、水泵抽水控制系统 2、家用窗帘自动控制系统3、宾馆自动门控制系统 5、游泳池定时注水控制系统6、十字路口的红绿灯定时控制系统7、公园音乐喷泉自动控制系统8、自动升旗控制系统9、宾馆火灾自动报警系统 控制量控制量控制量控制量 控制量 控制量控制量 控制量 输入量 （定时时间） 控制量10、宾馆自动叫醒服务系统11、活动猴控制系统 12、公共汽车车门开关控制系统13、家用缝纫机缝纫速度控制系统14、普通电风扇控制系统15、普通全自动洗衣机控制系统16、手电筒控制装置 17、宾馆自动门加装压力传感器防意外事故自动控制系统 18、可调光台灯控制系统19、电吹风控制系统控制量 控制量（压缩空控制量控制量控制量 控制量 控制量控制量控制量闭环控制系统方框图12例闭环控制系统的方框图：1、投篮2、供水水箱的水位自动控制系统3、加热炉的温度自动控制系统4、抽水马桶的自动控制系统5、花房温度控制系统给定量被控量给定量被控量给定量被控量给定量被控量给定量给定量 被控量控制量6、夏天房间温度控制系统7、家用电饭锅保温控制系统8、家用电冰箱温度控制系统9、宾馆使用多台热水器串联电辅助加热自动控制系统10、粮库温、湿度自动控制系统11、自动电热水壶控制系统给定量被控量房内实被控量给定量 控制量被控量 冰箱实给定量 给定量被控量—80℃） 控制量被控量 粮库内给定量（设定控制量给定量控制量。
开环闭环控制系统方框图
开环控制系统方框图20例
1、水泵抽水控制系统
2、家用窗帘自动控制系统
3、宾馆自动门控制系统
4、楼道自动声控灯装置
5、游泳池定时注水控制系统
6、十字路口的红绿灯定时控制系统
控制量 控制量 （水流量）
控制量 控制量 控制量 控制量 控制量
14、根据车流量大小自动改变红绿灯时间控制系统
15、普通全自动洗衣机控制系统
16、手电筒控制装置
17、宾馆自动门加装压力传感器防意外事故自动控制系统
18、可调光台灯控制系统
19、电吹风控制系统
20、普通电风扇控制系统
控制量 控制量 控制量
输入量 （压力传感器是否测到压力异常信号） 控制量 控制量
控制量
控制量
闭环控制系统方框图12例
1
2、投篮
3、供水水箱的水位自动控制系统
4、加热炉的温度自动控制系统
5、抽水马桶的自动控制系统
6、花房温度控制系统
7、夏天房间温度控制系统
8、家用电饭锅保温控制系统
9、家用电冰箱温度控制系统
给定量
给定量
被控量
给定量
被控量
给定量
被控量
给定量
被控量
给定量
给定量
被控量
房内实
给定量
被控量
控制量 被控量 冰箱实
给定量 （设定的温度）（设定的温度）
被控量
—80℃） 控制量
10、宾馆使用多台热水器串联电辅助加热自动控制系统
11、粮库温、湿度自动控制系统
12、自动保温电热水壶控制系统
被控量
给定量 控制量 被控量 粮库内
给定量（设定控制量 给定量
控制量。
常见开环控制系统方框图
常见开环控制系统方框图开环控制系统：控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响。
开环控制系统特征：系统的输出量仅受输入量控制，输入，量到输出量之间的信号是单向传递。
开环控制系统的方框图：输入量——控制系统的给定量； 输出量——控制系统所要控制的量；控制器——对输入信号进行处理并发出控制命令的装置或元件； 执行器——直接对被控对象进行控制的装置或元件； 被控对象——控制系统所要控制的装置或生产过程。
控制量——执行器的输出信号，一般是影响被控量变化的因素；（输出量≠控制量，输出量＝被控量）1.自动门的控制系统自动门工作过程：（1）当有人到达门前某一距离时，传感器感知，并发出“有人”的信号 （2）控制器接到传感器传来的信号后，经变换放大后传给电动机（这里的电动机叫做执行器，也称为驱动器）；（3）电动机根据传来的开门信号转动，门被打开（这里的门叫做被控制对象，也称为控制对象，简称对象）（4）控制器保持开门信号延迟后，自动发出关门信号，电动机反转，门重新关闭。
自动门控制系统的方框图：2.水泵抽水控制系统：输入量 （给定量）控制量3.家用窗帘自动控制系统4.楼道自动声控灯装置水流量控制量（转动）5.游泳池定时注水控制系统6.十字路口的红绿灯定时控制系统7.公园音乐喷泉自动控制系统输入量控制量（电流）控制量（水流量）控制量（水流量）8.自动升旗控制系统9.宾馆火灾自动报警系统控制量（转速）控制量（转动）10.宾馆自动叫醒服务系统11.公共汽车车门开关控制系统控制量（电流）控制量（电流）12.普通全自动洗衣机控制系统13.可调光台灯控制系统控制量（行程）控制量（转动等）14.电吹风控制系统15.普通电风扇控制系统控制量（电流）控制量（电压）16.电饭锅煮饭控制系统17.手电筒控制系统控制量（转速）控制量（热量）18.家用缝纫机缝纫速度控制系统19.希罗的自动门控制系统控制量（电流）输入量（脚踩的力） 控制器（踏脚板）执行器（传动装置）被控对象（缝纫机）控制量（转动）20.电子门铃的开环电子控制系统21.利用遥控器转换电视频道22.活动猴控制系统控制量（轴转动）控制量（电流）控制量（电流）控制量（活动量）23.车俩超速检测系统控制量（执行信号）24.电动车的防盗报警系统25.路灯自动控制系统控制量（电流）控制量（电流）。
开环闭环控制系统方框图
开环闭环控制系统
方框图
1
2020年4月19日
2020年4月19日
开环控制系统方框图20例
1、水泵抽水控制系统
2、家用窗帘自动控制系统
4、楼道自动声控灯装置
5、游泳池定时注水控制系统
控制
控制
控制
控制
控制
6、十字路口的红绿灯定时控制系统
7、公园音乐喷泉自动控制系统
8、自动升旗控制系统
9、宾馆火灾自动报警系统
10、宾馆自动叫醒服务系统
控制
控
控制
控制
控制
4
2020年4月19日
13、家用缝纫机缝纫速度控制系统
14、根据车流量大小自动改变红绿灯时间控制系统
15、普通全自动洗衣机控制系统
16、手电筒控制装置
控制控制
控制
控制
控制
5
17、宾馆自动门加装压力传感器防意外事故自动控制系统
18、可调光台灯控制系统
19、电吹风控制系统
20、普通电风扇控制系统
闭环控制系统方框图12例
输入量 （压力控制
控制
控制
控制
被控
给。
开环与闭环的区别
给定值
控制器
控制量
被控量
执行器
被控 对象
案例分析：自动门的控制系统控制量 被控量
红外装置 是否检测 到人体热 辐射发出 的信号
轴的转动
庙门
门的开/关
1、控制系统、开环控制系统、闭环控 制系统的概念
2、开环控制系统
给定值
控制器
控制量
被控量
执行器
被控 对象
3、闭环控制系统
给定值 比较器
控制器
控制量
被控量
执行器
被控 对象
反馈环节
程产生影响的控制系统。 闭环控制系统的方框图如下：
给定值
控制器
控制量
被控量
执行器
被控 对象
比较器
检测装置
与开环控制系统相比，闭环控制系统多了一 个由检测装置组成的环节，构成一条闭合回路。
1、 电冰 箱的 温度 控制 系统
2、 走道 灯的 声光 控制 系统
3、人工调节液面 4、希罗的自动门控制系统
1、电冰箱的温度控制系统
控制 电路
控制器
电机 转动 自动门 门的开/
关
执行器 被控对象
案例分析：水泵抽水控制系统控制量 被控量
接通电源
电机
水泵 转速 水流 水流量
控制器 执行器 被控对象
开环控制系统，信号的传递是单向的。
游泳池水位控制系统
游
泳
池
给定水位
水流量
水 位
控制器 进水阀门 游泳池
闭环控制系统
【答案】 A 【解析】 该控制系统能将水温保持在设定值，这说明当水温 达不到设定值时，启动加热功能；当水温达到设定值时，电水 壶自动断电，停止加热。这说明实际水温通过检测器的检测返 回输入端影响控制过程，属于闭环控制。在整个控制中都是不 需要人直接参与，为自动控制。控制方框图如下：
【变式训练】 1.(2012年3月浙江省高考)如图所示是一款太阳能饭盒，每个饭 盒都有独立的温度控制系统，当饭煮熟后，自动进入保温状 态，该饭盒温度控制系统的控制手段和控制方式属于( ) A．手动控制、开环控制 B．自动控制、闭环控制 C．自动控制、开环控制 D．手动控制、闭环控制 【答案】 B 【解析】 根据题意，该饭盒温度控制系统不需要人直接参与， 因此属于自动控制。关于控制方式的选择，该太阳能饭盒的控 制目的在于保持饭盒内的温度，因此温度控制也就是把温度保 持在一定范围内，若盒内温度与设定值有偏差，饭盒将自动加 热至设定温度，这就存在比较和反馈，因此属于闭环控制。
复习
1.我们把控制系统分为： 开环控制制系统和闭环控制系统。 2.什么是开环控制系统？ 控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响， 称为开环控制系统。 3.开环控制系统方框图是：
案例１：炮弹的控制系统
在这炮弹的控制系统中有两种情况： 一种是不进行调整只是按设定的距离开炮，没有因素影响可以打 中对方，但要是有干扰或者有其它因素影响那就打不中对方了，达不 到目的。 另一种是加了一个（侦察兵）把控制系统的输出量（炮弹落的位 置）返回到输入端（大炮到对方距离）进行比较，并对控制进行调整 的环节，使能准确打中对方。
【答Байду номын сангаас】 【解析】
A 本题考查控制系统分析。被控对象应为蜂鸣器。
案例２：台灯
这两台台灯在控制中有什么不同?
开环控制系统方框图
开环控制系统方框图20例
1、水泵抽水控制系统
2、家用窗帘自动控制系统
3、宾馆自动门控制系统
4、楼道自动声控灯装置
5、游泳池定时注水控制系统
控制量 控制量 控制量 控制量 控制量 控制量
6、十字路口的红绿灯定时控制系统
7、公园音乐喷泉自动控制系统
8、自动升旗控制系统
9、宾馆火灾自动报警系统
10、宾馆自动叫醒服务系统
11、活动猴控制系统
控制量
控制量 控制量 控制量 控制量
控制量
12、公共汽车车门开关控制系统
13、家用缝纫机缝纫速度控制系统
14、根据车流量大小自动改变红绿灯时间控制系统
15、普通全自动洗衣机控制系统
16、手电筒控制装置
17、宾馆自动门加装压力传感器防意外事故自动控制系统
控制量
（压缩空
控制量
控制量
控制量 控制量
输入量 （压力传感器是否测到压力异常信号）
控制量
18、可调光台灯控制系统
19、电吹风控制系统
20、普通电风扇控制系统
控制量 控制量 控制量。
开环闭环控制系统方框图
开环控制系统方框图20例1、水泵抽水控制系统2、家用窗帘自动控制系统3、宾馆自动门控制系统4、楼道自动声控灯装置5、游泳池定时注水控制系统输入量 （给定量） 控制器 执行器被控对象输出量 （被控量）控制量输入量 （接通电源） 控制器 （控制电路）执行器 （水泵）被控对象 （水管）输出量 （水管排出水）控制量 （水流量）输入量 （天亮或暗） 控制器 （光的检测装置） 执行器 （电动机）被控对象 （窗帘）输出量 （窗帘开或闭）控制量 （转动）输入量 （人热辐射发出的信号） 控制器 （控制电路） 执行器 （电动机）被控对象 （自动门）输出量 （门开或闭）控制量 （转动）输入量 （设定注水的时间） 控制器 （定时器）执行器 （进水门阀）被控对象 （游泳池）输出量 （游泳池的水位）控制量 （水流量）输入量 （有无声音） 控制器 （声电传感器）执行器 （触点延时开关）被控对象 （楼道灯）输出量 （灯亮或灭）控制量 （电流）6、十字路口的红绿灯定时控制系统7、公园音乐喷泉自动控制系统8、自动升旗控制系统9、宾馆火灾自动报警系统10、宾馆自动叫醒服务系统11、活动猴控制系统12、公共汽车车门开关控制系统输入量 （设定亮、灭时序） 控制器 （电脑） 执行器 （时序控制装置） 被控对象 （红绿灯）输出量 （灯亮、灭时序）控制量（电流）输入量 （音乐信号） 控制器 （声控装置） 执行器 （阀门） 被控对象 （喷嘴） 输出量 （喷水与否）控制量 （开、关） 输入量 （烟雾信号） 控制器 （感烟控制装置） 执行器 （报警电路） 被控对象 （报警部件） 输出量 （报警信号）控制量 （电流） 输入量 （人操纵动作） 控制器 （牵引线） 执行器 （线、孔杠杆装置） 被控对象 （猴的活动部件） 输出量 （猴的动作或表情）控制量 （活动量） 输入量（开、关）控制器（控制电路）执行器（执行活塞）被控对象 （车门）输出量 （车门的控制量（压缩空气流向）输入量 （定时时间） 控制器 （定时装置） 执行器 （电动机） 被控对象 （滑轮、国旗） 输出量 （升旗速度）控制量（转动）输入量 （时间设定） 控制器 （电脑） 执行器 （拨号装置） 被控对象 （电话机）输出量 （电话铃声）控制量（电流）13、家用缝纫机缝纫速度控制系统14、根据车流量大小自动改变红绿灯时间控制系统15、普通全自动洗衣机控制系统16、手电筒控制装置17、宾馆自动门加装压力传感器防意外事故自动控制系统18、可调光台灯控制系统输入量 （脚踏速度） 控制器 （踏脚板） 执行器 （传动装置） 被控对象 （缝纫机）输出量 （缝纫速度）控制量（转动）输入量 （车流量） 控制器 （电脑） 执行器 （控制电路） 被控对象 （红绿灯）输出量 （灯亮时长）控制量（时间）输入量 （人的动作） 控制器 （按钮） 执行器 （电路） 被控对象 （小灯泡） 输出量 （亮或灭）控制量 （电流） 输入量 （接通电源） 控制器 （控制电路） 执行器 （电机等装置） 被控对象 （洗衣机） 输出量 （运行或停止）控制量（转动等）输入量 （压力传感器是否测到压力异常信号） 控制器 （控制电路） 执行器 （电机） 被控对象 （门刹车） 输出量 （门锁定与否）控制量 （转动） 输入量（设定的档位）控制器 （控制电路） 执行器 （可变电阻） 被控对象 （灯泡） 输出量 （灯泡亮度）控制量（电流大小）19、电吹风控制系统20、普通电风扇控制系统闭环控制系统方框图12例1、家用压力锅工作原理2、投篮输入量 （设定的档位） 控制器 （控制电路） 执行器 （风扇、电热丝）被控对象 （电吹风）输出量 （风速、温度）控制量 （电压）输入量 （设定的档位） 控制器 （控制电路）执行器 （电动机）被控对象 （电风扇）输出量 （风速）控制量 （转速）控制器执行器被控对象（输出量）给定量 （输入量） 检测装置控制量比较器控制器 （重锤）执行器 （出汽孔） 被控对象 （压力锅）被控量 （锅内压力）给定量 （重锤重力）检测装置 （重锤）控制量 （出汽量）比较器控制器 （大脑）执行器 （手）被控对象 （篮球）被控量 （篮球位置）给定量 （篮圈位置） 检测装置 （眼睛）控制量 （投掷力）比较器3、供水水箱的水位自动控制系统4、加热炉的温度自动控制系统5、抽水马桶的自动控制系统6、花房温度控制系统控制器 （机械或电气控制装置）执行器 （阀门）被控对象 （水箱）被控量 （水箱水位）给定量 （设定的水位高度）检测装置 （浮球或液位传感）控制量 （进水量）比较器控制器 （电子或微机控制装置）执行器 （加热器）被控对象 （加热炉）被控量 （炉内温度）给定量 （设定的温度）检测装置 （热电偶） 控制量 （电压）比较器控制器 （连杆机构）执行器 （进水阀门）被控对象 （水箱）被控量 （水箱水位）给定量（设定的水位）检测装置 （浮球）控制量 （进水量）比较器给定量 （设定的温度） 控制器 （控制电路）执行器 （加热或制冷元件） 被控对象 （花房）被控量 （花房温度）检测装置 （温度传感器）控制量 暖量）比较器7、夏天房间温度控制系统8、家用电饭锅保温控制系统9、家用电冰箱温度控制系统10、宾馆使用多台热水器串联电辅助加热自动控制系统给定量 （设定的温度）控制器 （控制装置）执行器 （制冷装置） 被控对象 （空调房间）被控量（房内实际温度）检测装置 （空调测温装置）控制量 （制冷量）比较器控制器 （控制电路）执行器 （加热器） 被控对象 （水箱）被控量给定量 （设定的水温） 检测装置 （感温装置）控制量 （加热时间）比较器控制器 （控制装置）执行器 （制冷装置）被控对象 （电冰箱）被控量 （冰箱实际温度）给定量 （设定的温度）检测装置 （冰箱温控装置）控制量 （制冷量）比较器给定量（设定的温度）控制器 （温控装置）执行器 （电热盘）被控对象 （电饭锅）被控量—80℃） 检测装置 （双金属片）控制量 （加热时间）比较器11、粮库温、湿度自动控制系统12、自动保温电热水壶控制系统控制器 （控制装置）执行器 （降温除湿装置）置被控对象 （粮库）被控量 （粮库内温、湿度）给定量（设定的温、湿度） 检测装置 （感温、湿装置）控制量 （降温除湿时间）比较器给定量 （设定的温度）控制器 （温控装置）执行器 （加热器） 被控对象 （水壶）检测装置（测温装置）控制量 （加热时间）比较器。
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开环控制系统方框图20例
简单开环控制系统的标准方框图
1、水泵抽水控制系统
2、家用窗帘自动控制系统
3、宾馆自动门控制系统
4、楼道自动声控灯装置
5、游泳池定时注水控制系统
控制量
控制量 控制量 控制量 控制量 控制量
6、十字路口的红绿灯定时控制系统
7、公园音乐喷泉自动控制系统
8、自动升旗控制系统
9、宾馆火灾自动报警系统
10、宾馆自动叫醒服务系统
11、活动猴控制系统（联想：提线木偶）
控制量 控制量 控制量 控制量 控制量 控制量
12、公共汽车车门开关控制系统
13、家用缝纫机缝纫速度控制系统
14、根据车流量大小自动改变红绿灯时间控制系统（这个系统不包括检测装置）
15、普通全自动洗衣机控制系统
16、手电筒控制装置
17、宾馆自动门加装压力传感器防意外事故自动控制系统
控制量 （压缩空控制量 控制量 控制量 控制量 输入量 （压力传感器是否测到压力异常信
控制量
18、可调光台灯控制系统
19、电吹风控制系统
20、普通电风扇控制系统
注：开环控制方框图中括号（）内的内容为设计方框图时所必须写的，而括号外文字的只是对括号内的注解。
关于9的注解：
火灾自动报警系统是由触发器件、火灾警报装置以及具有其它辅助功能的装置组成的火灾报警系统。
它能够在火灾初期，将燃烧产生的烟雾、热量和光辐射等物理量，通过感温、感烟和感光等火灾探测器变成电信号，传输到火灾报警控制器，更为高级的可启动相应的防火灭火装置。
控制量 控制量 控制量
闭环控制系统方框图14+X 例
闭环控制系统标准方框图
1、家用压力锅工作原理
2、投篮（包括：人、篮球、篮筐组成的控制系统）
3、供水水箱的水位自动控制系统
给定量
给定量
被控量
给定量
被控量
给定量
4、加热炉的温度自动控制系统
5、抽水马桶的自动控制系统
6、花房温度控制系统
7、夏天房间温度控制系统
被控量
给定量
被控量
给定量
给定量
被控量
房内实
给定量
被控量
控制量
8、家用电饭锅保温控制系统
9、家用电冰箱温度控制系统
10、宾馆使用多台热水器串联电辅助加热自动控制系统
11、粮库温、湿度自动控制系统
12、自动保温电热水壶控制系统
被控量
给定量 控制量 被控量 冰箱实
给定量 给定量 被控量
—80℃） 控制量 被控量 粮库内
给定量（设定控制量 给定量
控制量
13.游泳池自动注水控制系统方框图：
14.交通路口红绿灯自动控制（根据车流量大小自动改变红绿灯时间）系统
15.智能台灯亮度控制系统
下面 3 个闭环控制系统的表述是否正确?
(1) 一个电冰箱闭环控制系统的方框图表述是否正确?
有错误的电冰箱闭环自动控制系统
正确的电冰箱闭环自动控制系统(2) 一个恒温加热炉闭环控制系统的方框图表述是否正确?
有错误的恒温加热炉闭环自动控制系统
正确的恒温加热炉闭环自动控制系统 (3) 一个恒定水位水箱闭环控制系统的方框图表述是否正确?
错误的水箱闭环自动控制系统
正确的水箱闭环自动控制系统
【备注】：继电器（英文名称：relay）是一种电控制器件，是当输入量（激励量）的变化达到规定要求时，在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器。
它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路）之间的互动关系。
通常应用于自动化的控制电路中，它实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”。
故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。