控制技術(shù)的分類(lèi)

控制技術(shù)的分類(lèi)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解控制技術(shù)的分類(lèi)和常用的控制方法。2.能夠?qū)?shí)際控制問(wèn)題進(jìn)行分類(lèi)。一、按照控制方式分類(lèi)由人本身通過(guò)判斷和操作進(jìn)行的控制稱(chēng)為手動(dòng)控制。例如駕駛汽車(chē)，司機(jī)為到達(dá)目的地，需要根據(jù)路況和車(chē)況不斷地操縱方向盤(pán)剎車(chē)、踩油門(mén)，啟動(dòng)、停車(chē)。這些都屬于手動(dòng)控制，盡管許多動(dòng)作是由腳完成的。又如人的開(kāi)燈、關(guān)燈等行為也都為手動(dòng)控制。（一）手動(dòng)控制一、按照控制方式分類(lèi)所謂自動(dòng)控制，是指不需要人工操作，使機(jī)器、設(shè)備自動(dòng)地按照預(yù)定的規(guī)律工作。如聲控電燈自動(dòng)門(mén)、全自動(dòng)洗衣機(jī)、無(wú)人駕駛飛機(jī)等。（二）自動(dòng)控制二、按照反饋方式分類(lèi)在許多控制過(guò)程中控制器發(fā)出了控制信號(hào)，但被控量是否發(fā)生了變化，是否達(dá)到了控制目的，控制裝置并不知道，也不去管它。（一）開(kāi)環(huán)控制二、按照反饋方式分類(lèi)在恒溫箱的控制過(guò)程中，被控量的實(shí)際情況（溫度值）由溫度測(cè)量裝置（溫度傳感器）測(cè)量后轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，電信號(hào)又被送到自動(dòng)控制裝置中與所設(shè)定的溫度值進(jìn)行比較。（二）閉環(huán)控制二、按照反饋方式分類(lèi)開(kāi)環(huán)控制簡(jiǎn)單、成本低，但控制精度低；閉環(huán)控制增加了反饋環(huán)節(jié)因此控制精度高于開(kāi)環(huán)控制。當(dāng)然，閉環(huán)控制復(fù)雜、成本高。開(kāi)環(huán)控制用于控制精度要求不高、成本要求低的控制；高精度的控制應(yīng)采用閉環(huán)控制。（三）開(kāi)環(huán)控制與閉環(huán)控制的比較三、按照被控量分類(lèi)在日常生活中我們經(jīng)常需要對(duì)溫度進(jìn)行控制。比如電飯鍋、電熨斗、電冰箱等的溫度控制，利用空調(diào)器、電暖器對(duì)房間溫度進(jìn)行控制。（一）溫度控制三、按照被控量分類(lèi)說(shuō)到時(shí)間控制，大家首先想到的是鬧鐘。鬧鐘可以在到達(dá)設(shè)定時(shí)間時(shí)通過(guò)振鈴提醒人們做某件事情?？梢岳敏[鐘的定時(shí)功能控制電路或開(kāi)關(guān)，從而達(dá)到控制時(shí)間的目的。（二）時(shí)間控制1.機(jī)械定時(shí)器三、按照被控量分類(lèi)利用電容充放電原理可以做成電子定時(shí)器。它完全不用機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件，而由電子元件組成。（二）時(shí)間控制2.電子定時(shí)器三、按照被控量分類(lèi)（三）壓力控制1.壓力鍋安全閥三、按照被控量分類(lèi)（三）壓力控制2.壓氣機(jī)壓力開(kāi)關(guān)三、按照被控量分類(lèi)（四）液位控制抽水馬桶的水箱里面裝浮子是用來(lái)控制水位的。浮子通過(guò)長(zhǎng)柄帶動(dòng)進(jìn)水閥門(mén)，水位低時(shí)閥門(mén)開(kāi)大，當(dāng)水位到達(dá)足夠使用的高度時(shí)，浮子就把進(jìn)水閥門(mén)關(guān)閉了。其結(jié)構(gòu)如圖4.15所示。四、遙控與數(shù)控（一）遙控遙控就是遠(yuǎn)距離控制。這個(gè)距離可以是幾米，如遙控玩具、遙控電視；也可以是幾百幾千米，甚至更遠(yuǎn)的距離，如導(dǎo)彈、宇宙飛船等。可以用可見(jiàn)光、紅外線(xiàn)、無(wú)線(xiàn)電波、聲音或通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)等進(jìn)行遙控。四、遙控與數(shù)控（一）遙控很多玩具都是用無(wú)線(xiàn)電遙控的，如遙控汽車(chē)、航模飛機(jī)等。1.無(wú)線(xiàn)電遙控（一）遙控2.紅外線(xiàn)遙控電視機(jī)、錄像機(jī)、空調(diào)器等很多家用電器都是用紅外線(xiàn)進(jìn)行遙控的。與無(wú)線(xiàn)電遙控相似，紅外線(xiàn)遙控也有發(fā)射器和接收器。電視機(jī)、錄像機(jī)、空調(diào)器的遙控器就是發(fā)射器。（二）數(shù)控?cái)?shù)控是指用計(jì)算機(jī)或單片機(jī)利用數(shù)字信號(hào)進(jìn)行的控制。我前面所提到的數(shù)控機(jī)床，就是一種典型的數(shù)控方式很多被控量是連續(xù)變化的，例如，距離、速度、加速度、溫度、時(shí)間等，我們把這種量稱(chēng)為模擬量。有些被控量不是連續(xù)變化的，如聲音的有、無(wú)，電燈的亮、滅，電路的通、斷等，我們把這種量稱(chēng)為開(kāi)關(guān)量或數(shù)字量。1.分析洗衣機(jī)、電冰箱、錄像機(jī)、水塔供水系統(tǒng)等控制系統(tǒng)，試對(duì)其控制方式進(jìn)行分類(lèi)。指出哪些屬于手動(dòng)控制，哪些屬于自動(dòng)控制；哪些屬于開(kāi)環(huán)控制，哪些屬于閉環(huán)控制。2.開(kāi)水器也是用浮子控制液位的。但如果也像抽水馬桶的水箱那樣，當(dāng)液位下降一些就補(bǔ)充一些冷水，那么，開(kāi)水中就混進(jìn)了冷水。實(shí)際開(kāi)水器的液位控