第1 章 控制系统概述 【课后自测】 1-1 试列举几个日常生活中的开环控制和闭环控制系统，说明它们的工作原理并比较开环控制和闭环控制的优缺点。 解：开环控制——半自动、全自动洗衣机的洗衣过程。 工作原理：被控制量为衣服的干净度。洗衣人先观察衣服的脏污程度，根据自己的经验，设定洗涤、漂洗时间，洗衣机按照设定程序完成洗涤漂洗任务。系统输出量（即衣服的干净度）的信息没有通过任何装置反馈到输入端，对系统的控制不起作用，因此为开环控制。 闭环控制——卫生间蓄水箱的蓄水量控制系统和空调、冰箱的温度控制系统。 工作原理：以卫生间蓄水箱蓄水量控制为例，系统的被控制量（输出量）为蓄水箱水位（反应蓄水量）。水位由浮子测量，并通过杠杆作用于供水阀门（即反馈至输入端），控制供水量，形成闭环控制。当水位达到蓄水量上限高度时，阀门全关（按要求事先设计好杠杆比例），系统处于平衡状态。一旦用水，水位降低，浮子随之下沉，通过杠杆打开供水阀门，下沉越 深 ，阀门开度越 大 ，供水量越 大 ，直 到水位升 至蓄水量上限高度，阀门全关，系统再次 处于平衡状态。 开环控制和闭环控制的优缺点如 下表 控制系统 优点 缺点 开环控制 简 单 、造 价 低、调节 速 度快 调节 精 度差 、无 抗 多 因素 干扰 能 力 闭环控制 抗 多 因素 干扰 能 力 强 、调节 精 度高 结 构 较复 杂 、造 价 较高 1-2 自动控制系统通常有哪 些 环节 组 成？ 各 个环节 分 别 的作用是 什 么 ？ 解：自动控制系统包 括 被控对象 、给 定元 件 、检 测反馈元 件 、比较元 件 、放 大 元 件 和执行 元 件 。各 个基 本 单 元 的功 能 如 下： （1）被控对象 — 又 称 受 控对象 或 对象 ，指 在 控制过程中受 到操 纵 控制的机器 设备 或 过程。 （2）给 定元 件 — 可 以设置系统控制指 令 的装置，可 用于给 出与 期 望 输出量相 对应的系统输入量。 （3）检 测反馈元 件 — 测量被控量的实 际 值 并将 其 转 换 为与 输入信号 同 类 的物 理量，再反馈到系统输入端作比较，一般 为各 类 传 感 器 。 （4）比较元 件 — 把 测量元 件 检 测的被控量实 际 值 与 给 定元 件 给 出的给 定值 进 行 比较，分 析 计算 并产 生反应两 者 差 值 的偏 差 信号 。...
