典型控制系統(tǒng)案例分析一

第二節(jié)控制系統(tǒng)的基本組成與工作過程郴州市汝城一中袁利軍控制與設(shè)計知識回顧控制含義：人們根據(jù)自己的目的，通過一定的手段，使事物沿著某一確定方向發(fā)展，就形成了控制?？刂频姆诸?

人工控制(手動控制)和自動控制。關(guān)/開門駕駛汽車太陽能路燈自動門一、典型控制系統(tǒng)案例分析(一)第二節(jié)控制系統(tǒng)的基本組成與工作過程案例1：自動門傳感器控制器1m電動機系統(tǒng)組成及工作過程門（10s后）紅外傳感器控制器電動機門自動門傳感器控制器執(zhí)行器對象系統(tǒng)組成：系統(tǒng)的組成及工作過程如圖（框圖）：傳感器控制器電動機（執(zhí)行器）門（被控制對象）輸入有人否輸出開/關(guān)從左往右看：當(dāng)門口有人時，即有輸入，傳感器感知并形成信號。信號先后經(jīng)過控制器、電動機的變換與傳遞，直到把門打開。叫做有輸出（門動作，打開）。沒有人，則無輸入，不發(fā)生信號傳遞，當(dāng)然沒有輸出（門無動作，常關(guān)）。開環(huán)控制系統(tǒng)：像這樣信息只從輸入端傳遞到輸出端，沒有信息反饋的控制系統(tǒng)，稱為開環(huán)控制系統(tǒng)。執(zhí)行器被控對象控制器輸出輸入控制量傳感器開環(huán)控制系統(tǒng)的框圖常見的開環(huán)控制系統(tǒng)聲控路燈紅綠燈控制系統(tǒng)案例2：水箱水位控制方法一：人工控制2．功能：當(dāng)水面達(dá)到設(shè)定的水位時，關(guān)閉進(jìn)水閥門1．控制方式：人工3．系統(tǒng)組成：水箱（包括水箱里的水）；進(jìn)水閥門4．工作過程：當(dāng)水面低于設(shè)定水位時，人打開閥門放水入水箱，人眼監(jiān)視水面高度；當(dāng)水面達(dá)到設(shè)定水位時，人關(guān)閉閥門。紅外傳感器控制器電動門門人眼人腦和手閥門水箱水箱水位人工控制系統(tǒng)自動門傳感器控制器執(zhí)行器對象思考：人工控制水箱水位控制系統(tǒng)中，傳感器、控制器、執(zhí)行器、對象是誰？1、系統(tǒng)組成：浮子連桿機構(gòu)閥門給定水位水箱方法二：自動控制浮子下落（1）當(dāng)水面下降時，浮子下落，帶動連桿機構(gòu)，閥門打開，進(jìn)水；2、工作過程浮子上?。?）當(dāng)水面達(dá)到設(shè)定水位時，浮子傳感，通過連桿機構(gòu)，將閥門關(guān)閉。3、功能：當(dāng)水面達(dá)到設(shè)定水位時，自動關(guān)閉進(jìn)水閥門。4、控制方式：自動水箱水位自動控制系統(tǒng)紅外傳感器控制器電動門門人眼人腦和手閥門水箱水箱水位人工控制系統(tǒng)自動門傳感器控制器執(zhí)行器對象浮子連桿機構(gòu)閥門水箱思考：自動控制水箱水位控制系統(tǒng)中，傳感器、控制器、執(zhí)行器、對象是誰？若要節(jié)約用水，減少水位自動控制水箱內(nèi)水的容量，應(yīng)該怎么辦？試一試！水位自動控制比水位人工控制好在哪里？問題思考答：省人力，有利于將人類從復(fù)雜，危險，繁瑣的勞動環(huán)境中解放出來，并大大提高勞動效率。精確。傳感器控制器門電動機有人否開/關(guān)輸入輸出自動門控制系統(tǒng)框圖兩種控制案例比較連桿機構(gòu)閥門水箱浮子反饋輸入輸出實際水位給定水位水箱水位自動控制系統(tǒng)框圖水位差（開度）

二、開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)2、閉環(huán)控制系統(tǒng)：

（1）定義：有反饋，形成閉環(huán)，能將控制的結(jié)果反饋回來與希望值進(jìn)行比較，并根據(jù)它們的偏差及時調(diào)整控制作用的系統(tǒng)，稱之為閉環(huán)控制系統(tǒng)。（2）特征：有反饋，有比較。定義：沒有反饋即不存在閉環(huán)，控制系統(tǒng)的輸出量不對系統(tǒng)的控制產(chǎn)生任何影響，這類控制系統(tǒng)稱之為開環(huán)控制系統(tǒng)。1、開環(huán)控制系統(tǒng)3、開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的區(qū)別：（1）從形式上看，表現(xiàn)為有反饋和無反饋。

（2）從本質(zhì)上講，在于信息流傳遞的方式不同。

開環(huán)控制系統(tǒng)是單向傳遞，按輸入實現(xiàn)控制。

閉環(huán)控制系統(tǒng)是反饋傳遞，按偏差實現(xiàn)控制。常見的閉環(huán)控制系統(tǒng)飲水機保溫控制空調(diào)的溫度控制控制系統(tǒng)反饋控制精度結(jié)構(gòu)成本應(yīng)用范圍開環(huán)閉環(huán)有反饋無反饋精度高精度較低結(jié)構(gòu)復(fù)雜結(jié)構(gòu)簡單成本高成本低高精度、高可靠，系統(tǒng)本身不穩(wěn)定?？刂凭纫蟛桓叨到y(tǒng)本身很穩(wěn)定。課堂小結(jié)一、案例分析1．自動門2．水箱水位控制二、開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)1、有反饋；能將“前一次結(jié)果”反饋回來比較2、會調(diào)整，會根據(jù)“前一結(jié)果”調(diào)整；3、被控量會被控制在一定的值——結(jié)果穩(wěn)定；4、給定量與被控量是可比較的同一種性質(zhì)的量。閉環(huán)控制系統(tǒng)的特點小游戲！

一位蒙住眼睛的同學(xué)要在另一位