控制系統(tǒng)的工作過程與方式課件

二、控制系統(tǒng)的工作過程與方式學習目標1、分析典型案例，明確什么是系統(tǒng)。2.知道反饋在電子控制系統(tǒng)中的作用3.知道開環(huán)電子控制系統(tǒng)和閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的區(qū)別,會用方框圖分析生活中常見電子控制系統(tǒng)找出原理.1、控制系統(tǒng)

二、控制系統(tǒng)的工作過程與方式學習目標1、控制系統(tǒng)1自行車行駛速度的控制：腳踩的力腳蹬、曲柄、鏈輪、自行車行駛的速度（輸入）中軸、鏈條、飛輪(輸出)電風扇的風速控制:

電風扇風速的擋位電機、扇葉風速(輸入)(輸出)自行車行駛速度的控制：腳踩的力腳蹬、曲柄、鏈輪、2什么叫控制系統(tǒng):任何一種控制的實現(xiàn),都要通過若干個環(huán)節(jié),這些環(huán)節(jié)就構(gòu)成了一個系統(tǒng),稱為控制系統(tǒng).控制系統(tǒng)的輸出與輸入之間有一定的對應(yīng)關(guān)系.輸入輸出電飯煲

電源電信號

鍋內(nèi)的熱量

脫粒機電源電信號

脫粒機的轉(zhuǎn)速

紅外水龍頭人手的紅外線信號

水龍頭出水量

控制系統(tǒng)通常分為開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)什么叫控制系統(tǒng):任何一種控制的實現(xiàn),都要通過若干個環(huán)節(jié),這些3一、開環(huán)控制系統(tǒng)1、什么是開環(huán)控制系統(tǒng)——如果控制系統(tǒng)的輸出結(jié)果對系統(tǒng)的控制沒有影響，也就是被控量的變化不會引起控制量的改變，即沒有反饋。輸入被控對象輸出控制(處理)信息一、開環(huán)控制系統(tǒng)1、什么是開環(huán)控制系統(tǒng)輸入被控對象輸出控制(4游泳池注水控制系統(tǒng)P103定時器進水閥門游泳池設(shè)定注水時間水流量游泳池水位(輸入)(輸出)自動門的控制系統(tǒng)P103控制電路電機自動門紅外線信號轉(zhuǎn)動門的開啟或關(guān)閉游泳池注水控制系統(tǒng)P1035列舉你所知道的開環(huán)控制系統(tǒng)：1、紅綠燈定時控制系統(tǒng)。2、防盜報警控制系統(tǒng)3、火災自動報警系統(tǒng)4、公園音樂噴泉自動控制系統(tǒng)列舉你所知道的開環(huán)控制系統(tǒng)：1、紅綠燈定時控制系統(tǒng)。2、防盜62、開環(huán)控制系統(tǒng)的組成方框圖在控制系統(tǒng)中，為了分析方便，常采用方框來表示系統(tǒng)的環(huán)節(jié)，用單向信號線來表示系統(tǒng)信號傳遞的方向，這種圖稱為控制系統(tǒng)的方框圖。控制系統(tǒng)方框圖的作用：表示系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)在系統(tǒng)中的位置、功能和相互之間的關(guān)系。P104輸入量控制器執(zhí)行器被控對象輸出量(控制量)(給定量)(被控量)輸入量:如游泳池的設(shè)定時間;控制量:流過的水量輸出量:游泳池的水位;控制器:發(fā)出控制命令的裝置;執(zhí)行器:進水閥門被控對象:游泳池.2、開環(huán)控制系統(tǒng)的組成方框圖在控制系統(tǒng)中，為了分析方便，常采7案例分析:P104接通電源水管排出水(輸入)(輸出)電機水泵水管

水流量馬上行動:P104用方框圖說明下列開環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程,并注明各個環(huán)節(jié)的具體內(nèi)容以及輸入量、輸出量和控制量。（1）、普通家用電飯煲的煮飯控制。（2）、公共汽車車門的開關(guān)控制案例分析:P104接通電源8小試驗：活動猴的制作P105可作為衢州市通用技術(shù)參賽的作品。制作要求：1、材料：硬紙板、塑料片、木頭等輕質(zhì)材料。2、控制的四肢、五官活動幅度要明顯、靈活。3、要有一定的裝飾。探究：105小試驗：活動猴的制作P105可作為衢州市通用技術(shù)參賽9例:電子門鈴的開環(huán)電子控制系統(tǒng)用手按動按鈕開關(guān),輸入一個觸發(fā)信號音樂集成電路經(jīng)過觸發(fā)后工作,產(chǎn)生一組載有”音樂”的電信號.揚聲器將電信號轉(zhuǎn)變?yōu)橐魳仿?輸出的音樂聲的變化對系統(tǒng)的控制狀態(tài)并不產(chǎn)生影響,即不存在反饋.輸入:控制(處理):輸出:特點:例:電子門鈴的開環(huán)電子控制系統(tǒng)用手按動按鈕開關(guān),輸入10分析下列電子控制系統(tǒng)中的被控對象、被控量、控制器和它們的工作過程的共同點:揚聲器音樂聲音樂集成電路路燈光的變化電子電路鎖舌鎖舌的運動集成電路電子音樂門系統(tǒng)路燈自動控制系統(tǒng)電子鎖自動門被控對象被控量控制器集成電路門門的開/關(guān)分析下列電子控制系統(tǒng)中的被控對象、被控量、控制器和它們的工作11完謝謝大家完謝謝大家12二、閉環(huán)電子控制系統(tǒng)1、什么是閉環(huán)電子控制系統(tǒng)——能對輸出結(jié)果進行檢測，并將檢測信號反饋到控制處理部分，從而對系統(tǒng)的控制產(chǎn)生影響。2、閉環(huán)電子控制系統(tǒng)方框圖輸入被控對象輸出控制(處理)檢測反饋比較器二、閉環(huán)電子控制系統(tǒng)1、什么是閉環(huán)電子控制系統(tǒng)輸入被控對象輸13家用電冰箱的結(jié)構(gòu)和制冷原理圖組成：壓縮機、冷卻器和散熱器，它們之間用一根管道相連。管道里裝有一種沸點很低的制冷劑。壓縮機在管道的底部，它使制冷劑不斷地在管道里循環(huán)。制冷劑流動到狹窄的毛細管時，受到強大壓力，由氣態(tài)變成液態(tài)，通過散熱器對外放出熱量。當制冷劑通過較粗的管道組成的冷卻器時，由于壓力突然降低，制冷劑由液態(tài)立即變?yōu)闅鈶B(tài)，從而吸收電冰箱內(nèi)的熱量，使電冰箱內(nèi)的溫度降低，達到制冷的效果。家用電冰箱的結(jié)構(gòu)和制冷原理圖組成：壓縮機、冷卻器和散熱器，它14家用電冰箱的閉環(huán)電子控制系統(tǒng)輸入被控對象輸出控制(處理)檢測反饋預置溫度調(diào)節(jié)裝置(電子電路)(繼電器)(冷藏室)溫度傳感器(微型電腦）比較器動畫家用電冰箱的閉環(huán)電子控制系統(tǒng)輸入被控對象輸出控制(處理)檢測15根據(jù)冰箱內(nèi)放置食物的保存要求，預先設(shè)置一個恰當?shù)睦洳販囟?。由電子電路組成,核心部件是一個微處理器——微型電腦。能對預置設(shè)定的溫度和輸出中檢測到的電信號進行比較、分析和判斷，并發(fā)出命令。由電磁繼電器組成。當它接到“接通”壓縮機指令時，便接通壓縮機工作電路。當它接到“停止”的指令時，繼電器便斷開壓縮機的工作電路。主要由溫度傳感器組成。溫度傳感器裝在冷藏室內(nèi)，它將檢測到的冰箱冷藏溫度轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柌⒎答伒诫娮涌刂葡到y(tǒng)的控制（處理）部分。輸入：控制(處理)：輸出：檢測與反饋：根據(jù)冰箱內(nèi)放置食物的保存要求，預先設(shè)置一個恰當?shù)睦洳販?6——當接通電源后，控制電路命令執(zhí)行器接通壓縮機工作電路，制冷劑不斷地在管道中循環(huán)，并吸收電冰箱內(nèi)的熱量，使電冰箱內(nèi)的溫度下降。同時，冷藏室內(nèi)的溫度傳感器不斷地檢測箱內(nèi)溫度，并把溫度變化的電信號反饋到控制（處理）部分，控制部分對預置的溫度和反饋的溫度進行比較、分析、處理。當電冰箱內(nèi)的溫度達到設(shè)定的溫度時，控制部分發(fā)出指令給電磁繼電器，繼電器立即切斷壓縮機工作電路，制冷工作停止。——當電冰箱內(nèi)溫度回升并超過設(shè)定溫度時，電子控制電路又發(fā)出指令，使電磁繼電器接通壓縮機工作電路，壓縮機重新工作并進行制冷?？刂葡到y(tǒng)的工作過程與方式課件17馬上行動（1）找出身邊開環(huán)電子控制系統(tǒng)和閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的例子。開環(huán)電子控制系統(tǒng)：閉環(huán)電子控制系統(tǒng)：（2）閉環(huán)電子控制系統(tǒng)與開環(huán)電子控制系統(tǒng)相比有什么優(yōu)點？閉環(huán)電子控制系統(tǒng)具有監(jiān)測和反饋功能，可以提高控制的精度，而且實現(xiàn)控制的自動化。電熨斗、電子門鈴、電子調(diào)光臺燈、電子手表、程序控制洗衣機、帶遙控電視機空調(diào)機、電冰箱、智能電飯煲、現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)溫室馬上行動（1）找出身邊開環(huán)電子控制系統(tǒng)和閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的例18這是閉環(huán)系統(tǒng)嗎？辯論

同學們幾乎每天聽著擴音機里播放的音樂做廣播體操，但擴音機從未引起大家的注意。學習了上面的內(nèi)容后，“擴音機是一個什么電子控制系統(tǒng)”引起了全班同學的熱烈討論。正方：擴音機是一個開環(huán)電子控制系統(tǒng)。反方：擴音機是一個閉環(huán)電子控制系統(tǒng)。這是閉環(huán)系統(tǒng)嗎？辯論同學們幾乎每天聽著擴音機里播放的音樂做19這是閉環(huán)系統(tǒng)嗎？分析評判：閉環(huán)電子控制系統(tǒng)必須符合兩個條件：（一）它的核心是電子技術(shù)；（二）有反饋。反方把人劃入控制系統(tǒng)，這個控制系統(tǒng)的核心就不單單是電子技術(shù)，故不能稱為閉環(huán)電子控制系統(tǒng)。但因為存在反饋，可稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)。辯論這是閉環(huán)系統(tǒng)嗎？分析評判：辯論20練習根據(jù)開環(huán)電子控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的區(qū)別進行分析、判斷，在你認為正確的表格中打開環(huán)電子控制系統(tǒng)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)電子表電取暖系統(tǒng)空調(diào)程序控制洗衣機可調(diào)亮度的臺燈智能洗衣機電熱水器練習根據(jù)開環(huán)電子控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的區(qū)別進行分析、判斷，21謝謝！謝謝！22二、控制系統(tǒng)的工作過程與方式學習目標1、分析典型案例，明確什么是系統(tǒng)。2.知道反饋在電子控制系統(tǒng)中的作用3.知道開環(huán)電子控制系統(tǒng)和閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的區(qū)別,會用方框圖分析生活中常見電子控制系統(tǒng)找出原理.1、控制系統(tǒng)

二、控制系統(tǒng)的工作過程與方式學習目標1、控制系統(tǒng)23自行車行駛速度的控制：腳踩的力腳蹬、曲柄、鏈輪、自行車行駛的速度（輸入）中軸、鏈條、飛輪(輸出)電風扇的風速控制:

電風扇風速的擋位電機、扇葉風速(輸入)(輸出)自行車行駛速度的控制：腳踩的力腳蹬、曲柄、鏈輪、24什么叫控制系統(tǒng):任何一種控制的實現(xiàn),都要通過若干個環(huán)節(jié),這些環(huán)節(jié)就構(gòu)成了一個系統(tǒng),稱為控制系統(tǒng).控制系統(tǒng)的輸出與輸入之間有一定的對應(yīng)關(guān)系.輸入輸出電飯煲

電源電信號

鍋內(nèi)的熱量

脫粒機電源電信號

脫粒機的轉(zhuǎn)速

紅外水龍頭人手的紅外線信號

水龍頭出水量

控制系統(tǒng)通常分為開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)什么叫控制系統(tǒng):任何一種控制的實現(xiàn),都要通過若干個環(huán)節(jié),這些25一、開環(huán)控制系統(tǒng)1、什么是開環(huán)控制系統(tǒng)——如果控制系統(tǒng)的輸出結(jié)果對系統(tǒng)的控制沒有影響，也就是被控量的變化不會引起控制量的改變，即沒有反饋。輸入被控對象輸出控制(處理)信息一、開環(huán)控制系統(tǒng)1、什么是開環(huán)控制系統(tǒng)輸入被控對象輸出控制(26游泳池注水控制系統(tǒng)P103定時器進水閥門游泳池設(shè)定注水時間水流量游泳池水位(輸入)(輸出)自動門的控制系統(tǒng)P103控制電路電機自動門紅外線信號轉(zhuǎn)動門的開啟或關(guān)閉游泳池注水控制系統(tǒng)P10327列舉你所知道的開環(huán)控制系統(tǒng)：1、紅綠燈定時控制系統(tǒng)。2、防盜報警控制系統(tǒng)3、火災自動報警系統(tǒng)4、公園音樂噴泉自動控制系統(tǒng)列舉你所知道的開環(huán)控制系統(tǒng)：1、紅綠燈定時控制系統(tǒng)。2、防盜282、開環(huán)控制系統(tǒng)的組成方框圖在控制系統(tǒng)中，為了分析方便，常采用方框來表示系統(tǒng)的環(huán)節(jié)，用單向信號線來表示系統(tǒng)信號傳遞的方向，這種圖稱為控制系統(tǒng)的方框圖?？刂葡到y(tǒng)方框圖的作用：表示系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)在系統(tǒng)中的位置、功能和相互之間的關(guān)系。P104輸入量控制器執(zhí)行器被控對象輸出量(控制量)(給定量)(被控量)輸入量:如游泳池的設(shè)定時間;控制量:流過的水量輸出量:游泳池的水位;控制器:發(fā)出控制命令的裝置;執(zhí)行器:進水閥門被控對象:游泳池.2、開環(huán)控制系統(tǒng)的組成方框圖在控制系統(tǒng)中，為了分析方便，常采29案例分析:P104接通電源水管排出水(輸入)(輸出)電機水泵水管

水流量馬上行動:P104用方框圖說明下列開環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程,并注明各個環(huán)節(jié)的具體內(nèi)容以及輸入量、輸出量和控制量。（1）、普通家用電飯煲的煮飯控制。（2）、公共汽車車門的開關(guān)控制案例分析:P104接通電源30小試驗：活動猴的制作P105可作為衢州市通用技術(shù)參賽的作品。制作要求：1、材料：硬紙板、塑料片、木頭等輕質(zhì)材料。2、控制的四肢、五官活動幅度要明顯、靈活。3、要有一定的裝飾。探究：105小試驗：活動猴的制作P105可作為衢州市通用技術(shù)參賽31例:電子門鈴的開環(huán)電子控制系統(tǒng)用手按動按鈕開關(guān),輸入一個觸發(fā)信號音樂集成電路經(jīng)過觸發(fā)后工作,產(chǎn)生一組載有”音樂”的電信號.揚聲器將電信號轉(zhuǎn)變?yōu)橐魳仿?輸出的音樂聲的變化對系統(tǒng)的控制狀態(tài)并不產(chǎn)生影響,即不存在反饋.輸入:控制(處理):輸出:特點:例:電子門鈴的開環(huán)電子控制系統(tǒng)用手按動按鈕開關(guān),輸入32分析下列電子控制系統(tǒng)中的被控對象、被控量、控制器和它們的工作過程的共同點:揚聲器音樂聲音樂集成電路路燈光的變化電子電路鎖舌鎖舌的運動集成電路電子音樂門系統(tǒng)路燈自動控制系統(tǒng)電子鎖自動門被控對象被控量控制器集成電路門門的開/關(guān)分析下列電子控制系統(tǒng)中的被控對象、被控量、控制器和它們的工作33完謝謝大家完謝謝大家34二、閉環(huán)電子控制系統(tǒng)1、什么是閉環(huán)電子控制系統(tǒng)——能對輸出結(jié)果進行檢測，并將檢測信號反饋到控制處理部分，從而對系統(tǒng)的控制產(chǎn)生影響。2、閉環(huán)電子控制系統(tǒng)方框圖輸入被控對象輸出控制(處理)檢測反饋比較器二、閉環(huán)電子控制系統(tǒng)1、什么是閉環(huán)電子控制系統(tǒng)輸入被控對象輸35家用電冰箱的結(jié)構(gòu)和制冷原理圖組成：壓縮機、冷卻器和散熱器，它們之間用一根管道相連。管道里裝有一種沸點很低的制冷劑。壓縮機在管道的底部，它使制冷劑不斷地在管道里循環(huán)。制冷劑流動到狹窄的毛細管時，受到強大壓力，由氣態(tài)變成液態(tài)，通過散熱器對外放出熱量。當制冷劑通過較粗的管道組成的冷卻器時，由于壓力突然降低，制冷劑由液態(tài)立即變?yōu)闅鈶B(tài)，從而吸收電冰箱內(nèi)的熱量，使電冰箱內(nèi)的溫度降低，達到制冷的效果。家用電冰箱的結(jié)構(gòu)和制冷原理圖組成：壓縮機、冷卻器和散熱器，它36家用電冰箱的閉環(huán)電子控制系統(tǒng)輸入被控對象輸出控制(處理)檢測反饋預置溫度調(diào)節(jié)裝置(電子電路)(繼電器)(冷藏室)溫度傳感器(微型電腦）比較器動畫家用電冰箱的閉環(huán)電子控制系統(tǒng)輸入被控對象輸出控制(處理)檢測37根據(jù)冰箱內(nèi)放置食物的保存要求，預先設(shè)置一個恰當?shù)睦洳販囟?。由電子電路組成,核心部件是一個微處理器——微型電腦。能對預置設(shè)定的溫度和輸出中檢測到的電信號進行比較、分析和判斷，并發(fā)出命令。由電磁繼電器組成。當它接到“接通”壓縮機指令時，便接通壓縮機工作電路。當它接到“停止”的指令時，繼電器便斷開壓縮機的工作電路。主要由溫度傳感器組成。溫度傳感器裝在冷藏室內(nèi)，它將檢測到的冰箱冷藏溫度轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柌⒎答伒诫娮涌刂葡到y(tǒng)的控制（處理）部分。輸入：控制(處理)：輸出：檢測與反饋：根據(jù)冰箱內(nèi)放置食物的保存要求，預先設(shè)置一個恰當?shù)睦洳販?8——當接通電源后，控制電路命令執(zhí)行器接通壓縮機工作電路，制冷劑不斷地在管道中循環(huán)，并吸收電冰箱內(nèi)的熱量，使電冰箱內(nèi)的溫度下降。同時，冷藏室內(nèi)的溫度傳感器不斷地檢測箱內(nèi)溫度，并把溫度變化的電信號反饋到控制（處理）部分，控制部分對預置的溫度和反饋的溫度進行比較、分析、處理。當電冰箱內(nèi)的溫度達到設(shè)定的溫度時，控制部分發(fā)出指令給電磁繼電器，繼電器立即切斷壓縮機工作電路，制冷工作停止?！旊姳鋬?nèi)溫度