一种开环与闭环控制系统演示器技术方案

本发明专利技术公开了一种开环与闭环控制系统演示器装置，包括：转向开关；与所述转向开关的第一触点相连的开环控制系统；与所述转向开关的第二触点相连的闭环控制系统；与所述开环控制系统和所述闭环控制系统相连的微型水泵。本发明专利技术提供的开环与闭环控制系统演示装置为学生提供了一个增加感性认识和辅助学习的实验平台。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种教学演示设备领域，尤其涉及一种开环与闭环控制系统演示装置。
技术介绍
目前在中学控制系统课程教学过程中，对于开环与闭环控制系统进行讲解时，通常是教师在黑板面上画出图形来讲解该系统的工作原理，不仅教师作图复杂，而且由于学生不能完全理解具体的开环与闭环控制系统原理及工作过程，因此学习起来理解效果较差。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种可以实际操作、演示的开环与闭环控制系统演示器，以解决现有技术中用图形来抽象讲解开环与闭环控制系统工作原理及过程而导致的不容易理解的问题。为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案:一种开环与闭环控制系统演示器，包括:转向开关；与所述转向开关的第一触点相连的开环控制系统；与所述转向开关的第二触点相连的闭环控制系统；与所述开环控制系统和所述闭环控制系统相连的微型水泵。优选的，所述的开环控制系统包括:与所述转向开关第一触点相连的时间继电器；与所述时间继电器相连的、受所述时间继电器控制的第一开关。优选的，所述的闭环控制系统包括:与所述转向开关第二触点相连的继电器；与所述继电器相连并与所述第一开关相连的、受所述继电器控制的第二开关；与所述继电器第一端头相连的、用于在闭环控制系统中启动所述微型水泵的预设电压值的控制电源；与所述预设电压值的控制电源相连的、用于控制所述预设电压值的控制电源的第三开关；第一端与所述继电器第二端头、第三端头相连的，第二端与所述继电器第四端头相连的下限位开关；第一端与所述下限位开关、所述继电器第四端头相连的，第二端与所述第三开关相连的上限位开关。优选的，该演示器还包括: 用于放置微型水泵的供水水箱。优选的，该演示器还包括:位于所述供水水箱上方的、用于控制水位的控水水箱。优选的，该演示器还包括:位于所述控水水箱中，并且悬挂于所述上限为开关上的、用于控制上限水位的上限位浮球。优选的，该演示器还包括:位于所述控水水箱中，并且悬挂于所述下限为开关上的、用于控制下限水位的下限位浮球。优选的，该演示器还包括:安装于所述控水水箱下部的、用于向所述供水水箱注水的简易水龙头。相对于现有技术，本专利技术具有以下有益效果:该演示器通过转向开关接通开环控制系统或闭环控制系统以控制与所述开环控制系统和所述闭环控制系统相连的微型水泵向控水水箱抽水以控制控水水箱的水位，从而演示了不同控制方式的开环控制系统和闭环控制系统各自的工作原理。因此，与对开环与闭环控制系统原理图进行抽象的讲解相比，用该演示器对开环与闭环控制系统工作原理进行演示，理解起来更容易、效果更好。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为开环与闭环控制系统演示器的电路图；图2为开环与闭环控制系统演示器的结构图。具体实施例方式为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。本专利技术实施例提供了一种开环与闭环控制系统演示器，如图1所示，包括:转向开关100 ;与所述转向开关100的第一触点相连的开环控制系统；与所述转向开关的第二触点相连的闭环控制系统；与所述开环控制系统和所述闭环控制系统相连的微型水泵400。其中，所述开环控制系统包括与所述转向开关100第一触点相连的时间继电器201和与所述时间继电器201相连的、受所述时间继电器201控制的第一开关202，所述的闭环控制系统包括:与所述转向开关100第二触点相连的继电器302 ;与所述继电器302相连并与所述第一开关202相连的、受所述继电器302控制的第二开关301 ;与所述继电器302第一端头相连的、用于在闭环控制系统中启动所述微型水泵400的预设电压值的控制电源306 ;与所述预设电压值的控制电源306相连的、用于控制所述预设电压值的控制电源306的第三开关305 ;第一端与所述继电器302第二端头、第三端头相连的，第二端与所述继电器302第四端头相连的下限位开关303 ;第一端与所述下限位开关303、所述继电器302第四端头相连的，第二端与所述第三开关305相连的上限位开关304。该演示器还包括用于放置微型水泵400的供水水箱(图1中未标出);位于所述供水水箱(图1中未标出)上方的、用于控制水位的控水水箱(图1中未标出);位于所述控水水箱(图1中未标出)中，并且悬挂于所述上限位开关304上的、用于控制上限水位的上限位浮球(图中未标出)；位于所述控水水箱(图1中未标出)中，并且悬挂于所述下限位开关303上的、用于控制下限水位的下限位浮球(图中未标出)；安装于所述控水水箱(图1中未标出)下部的、用于向所述供水水箱(图1中未标出)注水的简易水龙头(图1中未标出)。下面根据图1具体介绍该演示器的具体工作过程。开环控制系统的工作过程:将该演示器的线路连接完毕之后接通220V电源，按动转向开环100接通开环控制系统演示部分的电路，通过时间继电器201设定抽水时间，闭合第一开关202，供水水箱(图1中未标出)中的微型水泵400开始向控水水箱(图1中未标出)抽水，直到到达预先设定的计时时间，时间继电器201触点断开，微型水泵400便停止抽水。在开环控制系统中，抽水时间可以预先设定，为输入量，控水水箱(图1中未标出)的水位可以用水面高度计算，为输出量。由开环控制系统的演示过程可以看出，在开环控制系统中，控水水箱(图1中未标出)的水位只受预先设定的抽水时间控制，如果设定的时间长，那么控水水箱(图1中未标出)的水位就相对高，设定的时间短，那么控水水箱(图1中未标出)的水位的相对低，因此，开环控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响。闭环控制系统的工作过程:本实施例中的闭环控制系统，上限位浮球(图中未标出)和下限位浮球(图中未标出)根据上限位开关304和下限位开关303进行设计。下面具体介绍对上限位浮球(图中未标出)和下限位浮球(图中未标出)的设计标准以及通过上限位浮球(图中未标出)和下限位浮球(图中未标出)控制控水水箱(图1中未标出)水位的过程。对于上限位浮球(图中未标出)和下限位浮球(图中未标出)的设计可以参照下例:假设如果下限位开关303受到50克力作用时就会闭合，当水淹没整个下限位浮球(图中未标出)的时候，该下限位浮球(图中未标出)所受的浮力为10克力，那么下限位浮球(图中未标出)的质量设计就要超过50克，可以选择下限位浮球(图中未标出)的质量为55克。同理，如果上限位开关304受到50克力作用时就会闭合，当水淹没整个上限位浮球(图中未标出)的时候，该上限位浮球(图中未标出)所受的浮力10克力，那么上限位浮球(图中未标出)的质量设计就要超过50克，也可以选择上限位浮球(图中未标出)的质量为55克。将该演示器的线路连接完毕之后接通220V电源，按动转向开关100接通闭环控制系统演示部分的电路，闭合第二开关301和第三开关305，当控水水箱本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开环与闭环控制系统演示器装置，其特征在于，包括：转向开关；与所述转向开关的第一触点相连的开环控制系统；与所述转向开关的第二触点相连的闭环控制系统；与所述开环控制系统和所述闭环控制系统相连的微型水泵。

【技术特征摘要】
1.一种开环与闭环控制系统演示器装置，其特征在于，包括: 转向开关； 与所述转向开关的第一触点相连的开环控制系统； 与所述转向开关的第二触点相连的闭环控制系统； 与所述开环控制系统和所述闭环控制系统相连的微型水泵。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的开环控制系统包括: 与所述转向开关第一触点相连的时间继电器； 与所述时间继电器相连的、受所述时间继电器控制的第一开关。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的闭环控制系统包括: 与所述转向开关第二触点相连的继电器； 与所述继电器相连并与 所述第一开关相连的、受所述继电器控制的第二开关； 与所述继电器第一端头相连的、用于在闭环控制系统中启动所述微型水泵的预设电压值的控制电源； 与所述预设电压值的控制电源相连的、用于控制所述预设电压值的控制电源的第三开关; ...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴心妮，蔡奕佳，
申请(专利权)人：吴心妮，蔡奕佳，
类型：发明
国别省市：