控制與設計幻燈片資料

控制與設計控制的含義《控制與設計》人們按照自己的意愿或目的，通過一定的手段使事物向期望的目標發(fā)展，這就是控制。①控制的對象是什么？②控制要達到什么目的？③采取什么控制手段？控制的三要素LOGO案例分析《控制與設計》控制事例控制的對象控制的目的控制的手段電風扇扇葉轉(zhuǎn)速快慢的控制電風扇調(diào)節(jié)速度換檔音響的音量控制燃氣熱水器溫度的控制用噴霧器噴灑農(nóng)藥音響音量的調(diào)節(jié)旋鈕熱水器調(diào)節(jié)出水口溫度的高低改變?nèi)細饣痤^的大小噴霧器噴灑農(nóng)藥分量操作噴霧器的手柄

LOGO控制的手段《控制與設計》按照執(zhí)行部件的不同，控制可分為機械控制、氣動控制、液壓控制，電子控制等。機械控制氣動控制液壓控制電子控制LOGO開環(huán)控制系統(tǒng)

不將控制的結(jié)果反饋回來影響控制作用的系統(tǒng)稱為開環(huán)控制系統(tǒng)。（控制系統(tǒng)的輸出量不對系統(tǒng)的控制產(chǎn)生任何影響）控制電路人體的熱輻射發(fā)出的信號門的開啟或關(guān)閉電機自動門轉(zhuǎn)動《控制與設計》LOGO開環(huán)控制系統(tǒng)

被控對象執(zhí)行器控制器輸入量控制量輸出量常開(斷開)接點聲傳感控制器是否有聲音燈泡燈亮或滅開關(guān)聲控電燈控制方框圖賓館、酒店的自動叫醒服務控制系統(tǒng)輸入房間號需叫醒的時間電腦控制系統(tǒng)撥號裝置電話機鈴聲電流

《控制與設計》LOGO閉環(huán)控制系統(tǒng)能將控制的結(jié)果（比較量）反饋回來與希望值（基準量）進行比較，并根據(jù)它們的誤差及時調(diào)整控制作用，使控制誤差減小的系統(tǒng)，這種控制系統(tǒng)稱為開環(huán)控制系統(tǒng)。（控制系統(tǒng)的輸出量返回到輸入端對控制過程產(chǎn)生影響）給定值被控量控制量控制器執(zhí)行器被控對象檢測裝置＋－《控制與設計》LOGO閉環(huán)控制系統(tǒng)控制器閥門給定水位浮球?qū)嶋H水位干擾水箱水箱水位自動控制《控制與設計》LOGO《控制與設計》加熱爐溫度自動控制加熱器爐內(nèi)溫度加熱爐控制器給定溫度熱電偶干擾閉環(huán)控制系統(tǒng)LOGO反饋《控制與設計》控制器執(zhí)行器被控對象給定值被控量干擾因素+檢測裝置-控制系統(tǒng)中，將輸出量通過適當?shù)臋z測裝置返回到輸入端并與輸入量進行比較的過程，就是反饋。LOGO閉環(huán)控制系統(tǒng)與開環(huán)控制系統(tǒng)的比較《控制與設計》開環(huán)控制系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)有無反饋無有能否自動調(diào)整和補償不能能控制精度比較低高結(jié)構(gòu)簡單相對復雜適用場合控制精度要求不高而系統(tǒng)本身的元件又比較穩(wěn)定的場合要求高精度和高可靠性的場合LOGO馬上行動《控制與設計》例1

小明發(fā)現(xiàn)學校路燈有時由于沒有及時關(guān)閉而浪費用電，為此他設計了一個控制方案，能夠在天亮時關(guān)閉，天暗后打開。該控制系統(tǒng)應該屬于()A、自動控制的閉環(huán)控制系統(tǒng)

B、自動控制的開環(huán)控制系統(tǒng)

C、手動控制的閉環(huán)控制系統(tǒng)

D、手動控制的開環(huán)控制系統(tǒng)LOGO馬上行動《控制與設計》例2

如圖所示是一個農(nóng)業(yè)溫室。要設計該溫室的溫度自動控制系統(tǒng)，下列器件中不需要用到的是（）A.安全監(jiān)控攝像頭

B.溫度傳感器

C.加熱器

D.溫度控制器LOGO馬上行動《控制與設計》例3

如圖所示為某種抽水馬桶水箱的結(jié)構(gòu)示意圖：浮球和連桿用螺紋連接，通過調(diào)節(jié)連桿長度來設置給定水位，當水位上升到給定水位時，浮球帶動連桿裝置關(guān)閉進水閥。如果往進水閥方向調(diào)節(jié)浮球，縮短連桿長度，那么產(chǎn)生的后果是（）

A．降低給定水位高度

B．增加給定水位高度

C．不影響給定水位高度

D．降低實際水位高度LOGO家用電冰箱的結(jié)構(gòu)和制冷原理圖組成：壓縮機、冷卻器和散熱器，它們之間用一根管道相連。管道里裝有一種沸點很低的制冷劑。壓縮機在管道的底部，它使制冷劑不斷地在管道里循環(huán)。制冷劑流動到狹窄的毛細管時，受到強大壓力，由氣態(tài)變成液態(tài)，通過散熱器對外放出熱量。當制冷劑通過較粗的管道組成的冷卻器時，由于壓力突然降低，制冷劑由液態(tài)立即變?yōu)闅鈶B(tài)，從而吸收電冰箱內(nèi)的熱量，使電冰箱內(nèi)的溫度降低，達到制冷的效果?！犊刂婆c設計》LOGO家用電冰箱的閉環(huán)電子控制系統(tǒng)輸入被控對象輸出控制(處理)檢測反饋預置溫度調(diào)節(jié)裝置(電子電路)(繼電器)(冷藏室)溫度傳感器(微型電腦）比較器《控制與設計》LOGO根據(jù)冰箱內(nèi)放置食物的保存要求，預先設置一個恰當?shù)睦洳販囟?。由電子電路組成,核心部件是一個微處理器——微型電腦。能對預置設定的溫度和輸出中檢測到的電信號進行比較、分析和判斷，并發(fā)出命令。由電磁繼電器組成。當它接到“接通”壓縮機指令時，便接通壓縮機工作電路。當它接到“停止”的指令時，繼電器便斷開壓縮機的工作電路。主要由溫度傳感器組成。溫度傳感器裝在冷藏室內(nèi)，它將檢測到的冰箱冷藏溫度轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柌⒎答伒诫娮涌刂葡到y(tǒng)的控制（處理）部分。輸入：控制(處理)：輸出：檢測與反饋：《控制與設計》LOGO——當接通電源后，控制電路命令執(zhí)行器接通壓縮機工作電路，制冷劑不斷地在管道中循環(huán)，并吸收電冰箱內(nèi)的熱量，使電冰箱內(nèi)的溫度下降。同時，冷藏室內(nèi)的溫度傳感器不斷地檢測箱內(nèi)溫度，并把溫度變化的電信號反饋到控制（處理）部分，控制部分對預置的溫度和反饋的溫度進行比較、分析、處理。當電冰箱內(nèi)的溫度達到設定的溫度時，控制部分發(fā)出指令給電磁繼電器，繼電器立即切斷壓縮機工作電路，制冷工作停止?！旊姳鋬?nèi)溫度回升并超過設定溫度時，電子控制電路又發(fā)出指令，使電磁繼電器接通壓縮機工作電路，壓縮機重新工作并進行制冷?！犊刂婆c設計》LOGO馬上行動（1）找出身邊開環(huán)電子控制系統(tǒng)和閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的例子。開環(huán)電子控制系統(tǒng)：閉環(huán)電子控制系統(tǒng)：（2）閉環(huán)電子控制系統(tǒng)與開環(huán)電子控制系統(tǒng)相比有什么優(yōu)點？閉環(huán)電子控制系統(tǒng)具有監(jiān)測和反饋功能，可以提高控制的精度，而且實現(xiàn)控制的自動化。電熨斗、電子門鈴、電子調(diào)光臺燈、電子手表、程序控制洗衣機、帶遙控電視機空調(diào)機、電冰箱、智能電飯煲、現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)溫室《控制與設計》LOGO這是閉環(huán)系統(tǒng)嗎？辯論

同學們幾乎每天聽著擴音機里播放的音樂做廣播體操，但擴音機從未引起大家的注意。學習了上面的內(nèi)容后，“擴音機是一個什么電子控制系統(tǒng)”引起了全班同學的熱烈討論。正方：擴音機是一個開環(huán)電子控制系統(tǒng)。反方：擴音機是一個閉環(huán)電子控制系統(tǒng)?！犊刂婆c設計》LOGO這是閉環(huán)系統(tǒng)嗎？分析評判：閉環(huán)電子控制系統(tǒng)必須符合兩個條件：（一）它的核心是電子技術(shù)；（二）有反饋。反方把人劃入控制系統(tǒng)，這個控制系統(tǒng)的核心就不單單是電子技術(shù)，故不能稱為閉環(huán)電子控制系統(tǒng)。但因為存在反饋，可稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)。辯論《控制與設計》LOGO練習根據(jù)開環(huán)電子控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的區(qū)別進行分析、判斷，在你認為正確的表格中打開環(huán)電子控制系統(tǒng)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)電子表電取暖系統(tǒng)空調(diào)程序控制洗衣機可調(diào)亮度的臺燈智能洗衣機電熱水器《控制與設計》LOGO干擾因素《控制與設計》控制系統(tǒng)中，除輸入量（給定值）以外，引起被控量變化的各種因素稱為干擾因素。設定的飛行航道飛機手機信號實際的飛行航道LOGO馬上行動《控制與設計》在加熱爐的溫度控制系統(tǒng)中，可能有哪些干擾因素，系統(tǒng)是如何克服干擾使爐溫穩(wěn)定在給定范圍內(nèi)的？主要干擾因素：加熱爐外的環(huán)境溫度變化、加熱器電壓的波動等。系統(tǒng)通過檢測裝置（熱電偶）檢測爐內(nèi)的溫度值，并與給定的溫度值進行比較，將偏差傳給控制器進行控制，從而克服干擾使溫度穩(wěn)定在給定的范圍內(nèi)。答：LOGO馬上行動《控制與設計》在電冰箱的溫度控制系統(tǒng)中，下列情況是否屬于影響其溫度控制的干擾因素？開電冰箱門

電冰箱所在房間的溫度從20℃變到32℃

把熱菜熱飯放入電冰箱中

把冷藏箱的設置溫度降低１℃

是是是否LOGO馬上行動《控制與設計》例4

下列關(guān)于干擾因素對控制系統(tǒng)的作用，說法正確的是()A、干擾因素僅作用在被控量上

B、干擾因素不會作