1、项目二 水位自动控制系统,任务描述：水箱有进水口和出水口各一个，其中进水口有阀门可调节进水量，请设计该水箱的水位自动控制系统。,项目二 水位自动控制系统,控制系统方框图,1,控制系统基本结构和分类,2,控制系统的响应过程和性能指标,3,自动控制原理与系统,项目二 认识自动化,任务1 控制系统方框图,水位浮子调节器 (Water-level Float Regulator),人端起杯子的控制原理,检测比较装置（眼睛） 控制器（大脑） 执行机构（手） 控制量（位置）,自动控制系统的一般组成,控制系统基本组成,控制器,执行元件,被控对象,反馈元件,+,-,实际 输出量,反馈量,偏差,控制量,设定值,
2、扰动,方框图 (Block Diagrams),能量源,Energy Source,控制系统元件,输入信号,输出信号,Input Signal,Output Signal,方框图 (Block Diagrams),热电偶,温度 (),电压 (mV),放大电路,电压 (mV),直流电机,电枢电压 (V),电机转速 (rpm),阀门,阀芯位置 (m),水的流速 (m3/s),流量 变送器,液体流速 (m3/s),电流 (mA),汽车 驾驶员,汽车与路的 相对位置 (m),方向盘位置 (度),动力 方向盘,方向盘位置 (度),前轮位置 (度),汽车,前轮位置 (度),汽车位置 (m),电压 (mV)
3、,最简单的水位控制系统方案,设定水位,实际水位,水箱,阀门,转盘速度控制(Turntable Speed Control),转盘速度控制(Turntable Speed Control),人工反馈,自动反馈,反馈控制,反馈控制,正反馈,负反馈,读磁盘系统 (Disk Drive Read System ),反馈控制,自动化的精髓是自动控制，自动控制的精髓是反馈。,反馈通过测量装置将系统或元件的输出量返送到输入端，这个量就称为反馈。,扰动（干扰）干扰或破坏系统按预定规律运行的输入量。,水箱水位有反馈的自动控制系统,水箱水位有反馈的自动控制系统,期望 水位,实际 水位,扰动,自动控制原理与系统,项
4、目二 认识自动化,任务2 控制系统基本结构和分类,控制系统的分类,按有无反馈分 按输入量的特征分 按系统中传递信号的性质分 按应用特征分类,按有无反馈(Feedback)分类,开环控制系统 (Open Loop) 闭环控制系统 (Closed Loop) 复合控制系统 (Composite ),开环控制,设定水位,实际水位,水箱,阀门,开环控制是指控制装置与被控对象之间只有顺向作用而没有反向联系的控制过程。 即被控量（系统输出）不影响系统控制的控制方式称为开环控制。,输出,输出,出现扰动后的两种结果：达到新的平衡；造成更大的扰动，导致系统无法恢复平衡，造成更大的破坏性的反应。,开环控制的结果,反馈控制,开环只管做事，不看结果的处理方式。,闭环系统被控对象的输出量（实际值）会返送回来影响控 制器的输出。,胰岛素注射控制系统 (Insulin Delivery Control System ),
