控制系統(tǒng)的工作過程與方式2016

控制與設(shè)計控制的手段與應(yīng)用控制系統(tǒng)的工作過程與方式閉環(huán)控制系統(tǒng)的干擾與反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計與實施復(fù)習提問P101練習3自行車的制動系統(tǒng)由哪些部件構(gòu)成？剎車柄、剎車連桿、軟鋼絲、車閘、剎車橡皮等。自行車的制動控制系統(tǒng)由上述多個部件構(gòu)成，通過各部件的有機組合，達到制動目的。那么什么是控制系統(tǒng)呢？控制系統(tǒng)自行車傳動系統(tǒng)由哪些部件構(gòu)成？腳蹬、曲柄、鏈輪、中軸、鏈條、飛輪等腳踩的力（輸入）腳蹬、曲柄、鏈輪中軸、鏈條、飛輪自行車行駛的速度（輸出）電風扇風速的檔位電機扇葉風速輸入輸出電風扇的風速控制一、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)所涉及的裝置就構(gòu)成了一個系統(tǒng)，稱為控制系統(tǒng)。控制建立的是輸入與輸出之間的對應(yīng)關(guān)系。輸出對應(yīng)的是控制的目標，輸入與中間環(huán)節(jié)都是控制的手段

請指出下列控制系統(tǒng)中的輸入、輸出分別是什么？控制系統(tǒng)輸入輸出電飯煲電動脫粒機

紅外線自動水龍頭接通電源的電信號鍋內(nèi)的溫度脫粒的量人手的紅外信號水龍頭的出水量馬上行動（P102)接通電源的電信號游泳池注水控制系統(tǒng)：設(shè)定注入時間定時器游泳池的水位（輸入）（輸出）進水閥游泳池水流量如果進水管的進水量是均勻的，游泳池中的水位高度與進水的時間是一一對應(yīng)的。我們可以在注水口處裝一個定時器，通過定時器來控制注水的水位。開環(huán)控制系統(tǒng)案例分析（P103）：自動門的控制系統(tǒng)控制電路紅外裝置檢測人體熱輻射發(fā)出信號啟動開門或關(guān)門電動機自動門轉(zhuǎn)動輸入輸出案例分析：水泵抽水控制系統(tǒng)以前，農(nóng)民種植莊稼，遇到干旱天氣，給農(nóng)田灌溉是件困難的事，有些地方只能“靠天吃飯”?，F(xiàn)在，通過引水工程，采用水泵抽水進行灌溉，解決了農(nóng)田灌溉的難題，告別了“靠天吃飯”的歷史。接通電源電機水泵水流量水管水管排水其控制系統(tǒng)的工作過程如下圖所示： 通過上述兩個案例可以看出，輸入量決定輸出量，但控制系統(tǒng)的輸出量不對系統(tǒng)的控制產(chǎn)生任何影響，這就是開環(huán)控制系統(tǒng)。對于開環(huán)控制系統(tǒng)，用方框圖描述如下：輸入量控制器執(zhí)行器控制量被控對象輸出量開環(huán)控制系統(tǒng)自動門自動門的控制系統(tǒng)控制電路電機轉(zhuǎn)動紅外裝置檢測到人體熱輻射發(fā)出的信號門開/關(guān)控制器執(zhí)行器被控對象被控量控制量輸出量輸入量輸入量：使系統(tǒng)具有預(yù)定功能的量即給定量

控制器：對輸入信號進行處理并發(fā)出控制命令的裝置或元件執(zhí)行器：直接對被控對象進行控制的裝置或元件控制量：執(zhí)行器的輸出信號，如流過閥門水量。被控對象：需要控制的裝置或生產(chǎn)過程輸出量：需要進行控制的量，也是控制系統(tǒng)的輸出信號大型音樂噴泉輸入量（音樂信號）控制器（聲控裝置）執(zhí)行器（閥門）被控對象（噴嘴）輸出量（噴水與否）控制量（開、關(guān)）

公共汽車車門的開關(guān)控控制：公共汽車車門的開關(guān)控制是氣動控制．司機操作開關(guān)裝置，電流控制“電磁閥”的啟閉，通過電磁閥決定壓縮空氣的流向，最后由壓縮空氣推動活塞開門或關(guān)門。賓館、酒店的自動叫醒服務(wù)是一個開環(huán)定時控制系統(tǒng)。

⑴畫出它的工作過程方框圖。探究：P105第１題⑵若因某原因使該系統(tǒng)計時比每小時快４秒，那么系統(tǒng)能否自動調(diào)整？叫醒服務(wù)的時間是否準確？（時間設(shè)定）（電話鈴聲）不能，不準確！P105第２題火災(zāi)自動報警系統(tǒng)由火災(zāi)探測器、現(xiàn)場報警部件和報警控制器組成?；馂?zāi)探測器包括感煙探測器和感溫探測器；現(xiàn)場報警部件包括警鈴、訊響器、報警門燈等；報警控制器按顯示方式的不同可分為數(shù)碼顯示和液晶漢顯兩種不同的類型。探究：感煙探測器報警控制器報警部件煙霧信號報警信號控制量（電流）睜開眼睛畫閉上眼睛畫小游戲思考：閉上眼睛畫與睜開眼睛畫的區(qū)別在哪里？為什么？

1、閉著眼睛畫：人腦控制手畫表情：人腦——手——畫表情控制過程中，沒有反饋環(huán)節(jié)，不能對控制結(jié)果加以修正、調(diào)節(jié)。是個單程的控制流向（單向）。這種控制，稱為開環(huán)控制。分析原因：人腦——手——畫表情|2、睜著眼睛畫：|———

眼睛—————|人腦控制手畫表情，在此過程中，眼睛可以把手的位置及畫的效果及時反饋給大腦，使得大腦準確精細的控制手去畫好鼻子。控制過程中有反饋環(huán)節(jié)可以把控制結(jié)果反饋給人腦，控制流向形成了閉合回路。這種控制稱為閉環(huán)控制。閉環(huán)控制系統(tǒng)1、什么是閉環(huán)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。在開環(huán)控制方式下，如果進水變小了，游泳池中的水就沒有加夠。如果進水變大了，游泳池中的水就會滿出，造成水源浪費。在游泳池中增加一個檢測水位的裝置，根據(jù)檢測的數(shù)據(jù)與給定的數(shù)據(jù)進行比較，當實際水位低，繼續(xù)進水，否則，關(guān)閉進水閥。游泳池注水控制系統(tǒng)：（改進后方案）×給定水位比較器控制器進水閥門游泳池檢測裝置游泳池水位水流量﹢﹣案例分析：空調(diào)器溫度控制系統(tǒng)

炎炎夏日，人們采取各種消暑措施消暑，空調(diào)是第一選擇。那么，空調(diào)器是如何控制溫度的呢？它的工作過程又如何呢？

如設(shè)定溫度為25oC，室內(nèi)溫度如果高于25oC，那么空調(diào)通過比較，控制電路發(fā)出信號促使壓縮機進行工作；當溫度達到設(shè)定溫度時，控制電路發(fā)出信號，壓縮機停止工作，風扇照常工作。因此，空調(diào)溫度控制系統(tǒng)中有從輸出端返回到輸入端的信息反饋，它是閉環(huán)控制系統(tǒng)。請根據(jù)空調(diào)器的工作過程，試畫出其溫度控制系統(tǒng)的方框圖?？照{(diào)器溫度控制系統(tǒng)方框圖如下：×設(shè)定溫度比較器控制電路壓縮機空調(diào)器檢測裝置輸出溫度空氣溫度﹢﹣閉環(huán)控制系統(tǒng) 閉環(huán)控制系統(tǒng)就是把系統(tǒng)的輸出量返回到輸入端并對控制過程產(chǎn)生影響的控制系統(tǒng)。給定量比較器控制器執(zhí)行器被控對象檢測裝置被控量×控制量﹢﹣簡單閉環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖如下：檢測裝置：測量出被控量并返回到系統(tǒng)的輸入端比較器：

它將給定量與所檢測的被控量進行比較，

求出偏差值；控制器：

將這一偏差值進行運算處理，并向執(zhí)行器

下達控制指令；執(zhí)行器：

根據(jù)指令對被控對象進行控制，從而使被控

量穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)。閉環(huán)控制各環(huán)節(jié)的功能馬上行動：P106

判斷下列控制系統(tǒng)是否屬于閉環(huán)控制系統(tǒng)，畫出方框圖。常開(斷開)接點聲傳感控制器輸入量燈泡輸出量否否是是傳動裝置縫紉機踏板輸入量縫紉部件輸出量×設(shè)定溫度比較器控制電路壓縮機冷藏室檢測裝置輸出溫度空氣溫度﹢﹣×給定量比較器控制電路（時序控制裝置）紅綠燈檢測裝置燈亮、滅時序電流﹢﹣傳動裝置縫紉機踏板輸入量縫紉部件輸出量×設(shè)定溫度比較器控制電路壓縮機冷藏室檢測裝置輸出溫度空氣溫度﹢﹣常開

(斷開)接點聲傳感

控制器輸入量燈泡輸出量×給定量比較器控制電路（時序控制裝置）紅綠燈檢測裝置燈亮、滅時序電流﹢﹣P107練習重錘

出汽孔

壓力鍋

鍋內(nèi)壓力重錘重力重錘出汽量

1、家用高壓鍋安全閥上有一個重錘，它平時壓在高壓鍋的排氣孔上。當高壓鍋內(nèi)溫度升高時，鍋內(nèi)氣體的壓力增大，超過一定值時，南于鍋內(nèi)氣體壓力的作用，重錘被頂起蒸汽不停地從排氣孔向外冒，使高壓鍋內(nèi)氣體的壓力下降到安全值范圍內(nèi)。第2題、對于糧庫的溫度和濕度自動控制，一般采用閉環(huán)控制系統(tǒng)，增設(shè)定時檢測溫度和濕度的裝置，與給定的溫度和濕度值比較，當