必修2-(四、二)控制系統(tǒng)的工作過(guò)程與方式課件(蘇)

2-4.2控制系統(tǒng)的工作過(guò)程與方式

回顧上節(jié)內(nèi)容什么是控制?控制有哪些手段?控制有哪些應(yīng)用?在自行車傳動(dòng)控制系統(tǒng)中，它由上述多個(gè)個(gè)部件構(gòu)成，通過(guò)各個(gè)部件的有機(jī)組合，達(dá)到傳動(dòng)的目的。1控制系統(tǒng)

p102控制系統(tǒng)：

任何一種控制的實(shí)現(xiàn)，都要通過(guò)若干個(gè)環(huán)節(jié)，這些環(huán)節(jié)就構(gòu)成了一個(gè)系統(tǒng)，稱為控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)的輸出與輸入有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系?？刂骗h(huán)節(jié)輸出量輸入量控制系統(tǒng)的組成控制器執(zhí)行器被控對(duì)象反饋

自行車傳動(dòng)控制系統(tǒng):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(fēng)扇風(fēng)速的擋位（輸入）電機(jī)、扇葉風(fēng)速（輸出）電風(fēng)扇的風(fēng)速控制系統(tǒng)根據(jù)自行車行駛、電風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)具體的案例畫(huà)出控制系統(tǒng)方框圖：馬上行動(dòng)（P102)：請(qǐng)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)輸入輸出電風(fēng)扇風(fēng)速控制電飯煲脫粒機(jī)紅外線自動(dòng)水龍頭調(diào)速器或擋位風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速電源的電信號(hào)鍋內(nèi)的溫度電源的電信號(hào)脫粒的量人手的紅外信號(hào)水龍頭的出水量思考:控制系統(tǒng)的工作過(guò)程是怎么樣的?控制系統(tǒng)的分類：按照系統(tǒng)的控制方式分為開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)、閉環(huán)控制系統(tǒng)按照系統(tǒng)功能分為溫度控制、壓力控制、位置控制……按照系統(tǒng)性能分為：線性系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)、連續(xù)系統(tǒng)和離散系統(tǒng)、定常系統(tǒng)和時(shí)變系統(tǒng)、確定系統(tǒng)和不確定系統(tǒng)等控制環(huán)節(jié)

輸入輸出控制環(huán)節(jié)反饋環(huán)節(jié)輸出

輸入開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)通常分為開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)與閉環(huán)控制系統(tǒng)電源、導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)

電流

LED亮、滅(輸入)(輸出)大腦、手、水龍頭

期望流量實(shí)際流量眼睛(輸入)(輸出)小游戲

有兩臉，“四官俱全”，沒(méi)有鼻子。請(qǐng)同學(xué)來(lái)“填”鼻子，一次，睜著眼睛畫(huà)，另一次閉著眼睛畫(huà)。兩次最大的不同在哪里?1、閉著眼睛畫(huà)：開(kāi)環(huán)控制人腦控制手畫(huà)鼻子：人腦——手——畫(huà)鼻子控制過(guò)程中，沒(méi)有反饋環(huán)節(jié)，不能對(duì)控制結(jié)果加以修正、調(diào)節(jié)。是個(gè)單程的控制流向。這種控制，稱為開(kāi)環(huán)控制。分析原因：2、睜著眼睛畫(huà)：閉環(huán)控制

人腦控制手畫(huà)鼻子，在此過(guò)程中，眼睛可以把手的位置及畫(huà)的效果及時(shí)反饋給大腦，使得大腦準(zhǔn)確精細(xì)的控制手去畫(huà)好鼻子?？刂七^(guò)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。人腦——手——畫(huà)鼻子||———眼睛—————|2開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)什么是開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)的輸出量不對(duì)系統(tǒng)的控制產(chǎn)生任何影響的控制系統(tǒng)，稱為開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)。游泳池的定時(shí)注水控制系統(tǒng)

p1032開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)定時(shí)器進(jìn)水閥門游泳池水流量設(shè)定注水時(shí)間游泳池的水位在控制系統(tǒng)中，為了分析的方便，常采用方框來(lái)表示系統(tǒng)的環(huán)節(jié)，用單向信號(hào)線來(lái)表示系統(tǒng)信號(hào)傳遞的方向，這種圖稱為控制系統(tǒng)的方框圖，它表示了系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)在系統(tǒng)中的位置、功能和相互之間的關(guān)系。開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖：2開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)

p104控制器執(zhí)行器被控對(duì)象給定值被控量控制量概念給定量(輸入量)期望值對(duì)控制對(duì)象所產(chǎn)生作用控制器—發(fā)出控制命令的裝置或元件被控對(duì)象--命令的作用對(duì)象被控量(輸出量)—控制系統(tǒng)所要控制的量,也是控制系統(tǒng)的輸出信號(hào)控制量執(zhí)行器---直接對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行控制的裝置或元件案例分析：自動(dòng)門的控制系統(tǒng)p103控制電路電機(jī)自動(dòng)門轉(zhuǎn)動(dòng)紅外裝置是否檢測(cè)到人體熱輻射發(fā)出的信號(hào)門的開(kāi)/關(guān)控制器執(zhí)行器被控對(duì)象被控量控制量案例分析：水泵抽水控制系統(tǒng)p104電機(jī)水泵水管水流量接通電源出水量控制器執(zhí)行器被控對(duì)象被控量控制量開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)，信號(hào)的傳遞是單向的。轉(zhuǎn)速畫(huà)出控制系統(tǒng)的組成方框圖開(kāi)關(guān)電源LED按動(dòng)LED開(kāi)關(guān)亮或滅電流量案例分析輸入量控制器執(zhí)行器控制量被控對(duì)象輸出量列舉你所知道的開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)，并畫(huà)出方框圖。1.普通家用電飯煲的煮飯控制

—開(kāi)環(huán)控制p104通電信號(hào)開(kāi)關(guān)加熱盤內(nèi)鍋溫度升高（煮飯）溫度2.公共汽車車門控制是開(kāi)環(huán)控制輸入(開(kāi)/關(guān))開(kāi)關(guān)傳動(dòng)裝置執(zhí)行活塞車門狀態(tài)開(kāi)/關(guān)賓館、酒店的自動(dòng)叫醒服務(wù)控制系統(tǒng)?；馂?zāi)自動(dòng)報(bào)警控制系統(tǒng)。客人信息房號(hào)時(shí)間設(shè)置電腦程序計(jì)算機(jī)撥號(hào)裝置電話機(jī)鈴聲叫醒煙霧信號(hào)煙霧探測(cè)器報(bào)警電路報(bào)警部件報(bào)警信號(hào)小組討論：在你身邊你見(jiàn)到的開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)有哪些？例:電子門鈴的開(kāi)環(huán)電子控制系統(tǒng)電子鎖(汽車,電動(dòng)車)

自動(dòng)路燈聲控門鬧鐘定時(shí)控制系統(tǒng)、3閉環(huán)控制系統(tǒng)游泳池水位控制系統(tǒng)檢測(cè)裝置控制器進(jìn)水閥門游泳池給定水位水流量比較器游泳池水位閉環(huán)控制系統(tǒng)把系統(tǒng)的輸出量返回到輸入端并對(duì)控制過(guò)程產(chǎn)生影響的控制系統(tǒng)。閉環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖如下：3閉環(huán)控制系統(tǒng)檢測(cè)裝置控制器執(zhí)行器被控對(duì)象給定值被控量控制量比較器與開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)相比，閉環(huán)控制系統(tǒng)多了一個(gè)由檢測(cè)裝置組成的環(huán)節(jié)，構(gòu)成一條閉合回路?？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(jī)空調(diào)器檢測(cè)裝置輸出溫度制冷量﹢﹣3閉環(huán)控制系統(tǒng)課本（P112）水箱的水位自動(dòng)控制示意圖×給定水位比較器控制器進(jìn)水閥門水箱檢測(cè)裝置水箱水位水流量﹢﹣

在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及日常生活應(yīng)用中，常常會(huì)需要對(duì)容器中的液位（水位）進(jìn)行自動(dòng)控制。比如自動(dòng)控制水箱、水池、水槽、鍋爐等容器中的蓄水量，生活中抽水馬桶的自動(dòng)補(bǔ)水控制、自動(dòng)電熱水器、電開(kāi)水機(jī)的自動(dòng)進(jìn)水控制等。其系統(tǒng)都為一般的閉環(huán)控制系統(tǒng)。3閉環(huán)控制系統(tǒng)穿針引線的動(dòng)作過(guò)程也可看作是閉環(huán)控制系統(tǒng)線的位置大腦手針、線眼睛線與孔針對(duì)準(zhǔn)P106判斷下列控制系統(tǒng)是否屬于閉環(huán)控制系統(tǒng)，畫(huà)出方框圖。家用縫紉機(jī)的縫紉速度控制系統(tǒng)屬于開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)腳踏板傳動(dòng)裝置縫紉機(jī)腳踩的力縫紉轉(zhuǎn)速走道燈的聲光控制系統(tǒng)聲-光傳感器觸點(diǎn)延時(shí)開(kāi)關(guān)走道燈燈亮/滅有/無(wú)聲音電冰箱的溫度控制系統(tǒng)預(yù)置溫度控制電路電機(jī)-壓縮器組電冰箱箱內(nèi)溫度溫控器\熱敏電阻制冷量 課本（P107）：工業(yè)鍋爐是利用重錘進(jìn)行壓力控制的，重錘掛在橫桿上，桿的支點(diǎn)在最左端，中間是鍋爐的排氣孔。請(qǐng)分析它是如何實(shí)現(xiàn)壓力控制的，橫桿的作用是什么?！猎O(shè)定壓力比較器重錘排氣塞鍋爐重錘實(shí)際壓力﹢﹣西羅的自動(dòng)門水罐重錘祭壇點(diǎn)火廟門的開(kāi)或關(guān)轉(zhuǎn)動(dòng)軸廟門旋轉(zhuǎn)量控制器執(zhí)行器被控對(duì)象給定值被控量控制量2、開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)3、閉環(huán)控制系統(tǒng)反饋環(huán)節(jié)控制器執(zhí)行器被控對(duì)象給定值被控量控制量比較器小結(jié)——必記的知識(shí)點(diǎn)1、控制系統(tǒng)、開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)、閉環(huán)控制系統(tǒng)的概念歸納總結(jié)選擇題1以下四個(gè)控制系統(tǒng),哪個(gè)一定是閉環(huán)控制系統(tǒng)?()A.電冰箱B.電燈C.自動(dòng)門D.電梯2下面控制系統(tǒng)中不屬于開(kāi)環(huán)控制的有（）A.電風(fēng)扇機(jī)械定時(shí)開(kāi)關(guān)控制系統(tǒng)B.電子門鈴C.自動(dòng)門D.空調(diào)溫度控制系統(tǒng)08安徽學(xué)業(yè)水平測(cè)試分析題日光燈主要由啟動(dòng)器、鎮(zhèn)流器、燈管三部分組成，請(qǐng)你分析日光燈的啟動(dòng)過(guò)程，以填空的形式完成下列各題。1、日光燈的啟動(dòng)過(guò)程是一個(gè)控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)是一個(gè)__(開(kāi)環(huán)/閉環(huán))控制系統(tǒng)。2、下圖是日光燈的啟動(dòng)過(guò)程控制系統(tǒng)方框圖，在各括號(hào)中填寫(xiě)相應(yīng)部分的名稱?？刂破鳎ǎ﹫?zhí)行器（）被控對(duì)象輸入量（）