蘇教版通用技術(shù)必修《技術(shù)與設(shè)計》閉環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程

第四章

控制及其應(yīng)用

4.3閉環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程

蘇教版（2019版）必修二設(shè)計與技術(shù)2任務(wù)一：解析閉環(huán)控制系統(tǒng)工作過程任務(wù)二：辨析反饋在控制系統(tǒng)中的作用閉環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程

陳晨家陽臺上種植了兩種植物－虎皮蘭和綠蘿。虎皮蘭喜熱、耐干早，綠蘿則喜陰濕、忌干燥。這兩種植物不能采用同一定時澆水方式，應(yīng)該如何改進(jìn)自動澆灌裝置呢？走進(jìn)情境虎皮蘭喜熱耐干早綠蘿喜陰濕忌干燥任務(wù)一：解析閉環(huán)控制系統(tǒng)工作過程1.搭建土壤濕度控制系統(tǒng)1.搭建土壤濕度控制系統(tǒng)土壤濕度情況電磁閥的狀態(tài)花灑的狀態(tài)當(dāng)濕度傳感器檢測到花盆內(nèi)土壤濕度不夠時當(dāng)濕度傳感器檢測到花盆內(nèi)土壤濕度達(dá)到要求時打開灑水關(guān)閉不灑水思考：

電磁閥的開啟與關(guān)閉取決于來自什么裝置的信號？濕度傳感器任務(wù)一：解析閉環(huán)控制系統(tǒng)工作過程1.搭建土壤濕度控制系統(tǒng)任務(wù)一：解析閉環(huán)控制系統(tǒng)工作過程2.閉環(huán)控制系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)我們把系統(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)稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)。任務(wù)一：解析閉環(huán)控制系統(tǒng)工作過程2.閉環(huán)控制系統(tǒng)閉環(huán)系統(tǒng)方框圖與土壤濕度系統(tǒng)方框圖對比任務(wù)一：解析閉環(huán)控制系統(tǒng)工作過程2.閉環(huán)控制系統(tǒng)閉環(huán)系統(tǒng)方框圖與土壤濕度系統(tǒng)方框圖對比特點：在系統(tǒng)的輸入量和輸出量之間，還有一條從輸出量返回到輸入端的反饋環(huán)節(jié)，它們形成了一條閉合回路，反饋環(huán)節(jié)使得輸出量的改變對控制的過程產(chǎn)生直接影響。信號傳遞是閉合回路。任務(wù)一：解析閉環(huán)控制系統(tǒng)工作過程輸入量輸出量控制器執(zhí)行器被控制對象2.閉環(huán)控制系統(tǒng)開環(huán)控制系統(tǒng)（光感傳感器）（電機(jī)）（控制電路）（窗簾）（開或關(guān)窗簾）任務(wù)一：解析閉環(huán)控制系統(tǒng)工作過程2.閉環(huán)控制系統(tǒng)開環(huán)控制系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)（設(shè)定溫度）（設(shè)定溫度）（壓縮機(jī)）（電冰箱）（冰箱內(nèi)溫度）（溫度檢測裝置）任務(wù)一：解析閉環(huán)控制系統(tǒng)工作過程2.閉環(huán)控制系統(tǒng)開環(huán)控制系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)開環(huán)控制系統(tǒng)聲光信號亮與滅聲光檢測控制裝置開關(guān)樓道燈任務(wù)一：解析閉環(huán)控制系統(tǒng)工作過程2.閉環(huán)控制系統(tǒng)開環(huán)控制系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)開環(huán)控制系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)任務(wù)一：解析閉環(huán)控制系統(tǒng)工作過程3.練習(xí)——離心式調(diào)速器對汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速的控制

如圖為蒸汽機(jī)的轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng),采用離心調(diào)速的方式進(jìn)行控制。當(dāng)蒸汽機(jī)的轉(zhuǎn)速大于設(shè)定值時,通過圓錐齒輪將轉(zhuǎn)速傳遞到轉(zhuǎn)軸,帶動兩個飛錘做離心運動,使套筒向上運動,通過調(diào)節(jié)杠桿使進(jìn)氣閥門的開度變小,蒸汽進(jìn)氣量減少,蒸汽機(jī)的轉(zhuǎn)速下降,反復(fù)調(diào)節(jié)直到轉(zhuǎn)速趨于設(shè)定值。（1）該控制系統(tǒng)屬于_____________（開環(huán)/閉環(huán)）控制系統(tǒng)。（2）請完善控制系統(tǒng)方框圖。①____________，②___________（3）該控制系統(tǒng)中,飛錘、套筒和調(diào)節(jié)桿組合的作用是_____________(傳感器控制器/執(zhí)行器)。閉環(huán)進(jìn)氣閥門圓錐齒輪組和轉(zhuǎn)軸控制器3.練習(xí)——電冰箱的溫度控制

如圖所示是某款電冰箱溫度控制系統(tǒng)部分結(jié)構(gòu)示意圖，其工作過程如下：當(dāng)電冰箱內(nèi)的溫度上升時，感溫包和膜盒內(nèi)的感溫劑氣體的溫度隨之上升，壓強(qiáng)增大，使傳動膜片向外伸脹，通過連接桿推動電觸點閉合，于是電路接通，壓縮機(jī)開始工作。當(dāng)電冰箱內(nèi)的溫度降低至設(shè)定值時，該溫度控制器會使壓縮機(jī)停止工作。根據(jù)示意圖和工作原理描述，下列關(guān)于該溫度控制系統(tǒng)說法中不正確的是（

）。A．該款電冰箱溫度控制系統(tǒng)的控制方式屬于閉環(huán)控制B．感溫包如被電冰箱內(nèi)冰霜覆蓋后會導(dǎo)致制冷不正常C．當(dāng)調(diào)溫旋鈕逆時針方向調(diào)到某一位置時，預(yù)設(shè)的冰箱溫度將降低D．電冰箱工作電壓波動屬于該溫度控制系統(tǒng)的干擾因素C任務(wù)二：辨析反饋在控制系統(tǒng)中的作用1.閉環(huán)控制系統(tǒng)中的反饋反饋：在自動控制系統(tǒng)中，將輸出量通過適當(dāng)?shù)臋z測裝置返回到輸入端并與輸入量進(jìn)行比較的過程反饋方法：利用反饋來分析和處理被控對象，通過系統(tǒng)的輸出來調(diào)整系統(tǒng)的行為，使系統(tǒng)沿著預(yù)期的目標(biāo)運行的方法。任務(wù)二：辨析反饋在控制系統(tǒng)中的作用帶有反饋的控制系統(tǒng)就是前面所述的閉環(huán)控制系統(tǒng)。在工程中，反饋控制是自動控制中不可缺少的形式。2.開環(huán)系統(tǒng)與閉環(huán)系統(tǒng)的比較任務(wù)二：辨析反饋在控制系統(tǒng)中的作用任務(wù)二：辨析反饋在控制系統(tǒng)中的作用3.干擾因素在控制系統(tǒng)中，除輸入量（給定值）以