《二、控制及其应用》课件高中通用技术地质社版必修2 技术与设计2.pptVIP

第四章 控制与设计 工作过程 （1）当有人到达门前某一距离时，传感器感知，并发出“有人”的信号；（2）控制器接到传感器传来的信号后，经变换放大后传给电动机（这里的电动机叫做执行器，也称为驱动器）； （3）电动机根据传来的开门信号转动，门被打开（这里的门叫做被控制对象，也称为控制对象，简称对象）； （4）控制器保持开门信号延迟后，自动发出关门信号，电动机反转，门重新关闭。 * * 一、控制系统 分类： 1.人工控制：打开水龙头；驾驭汽车； 2.自动控制： 控 制 系 统 开环控制系统 （open loop control system） 闭环控制系统 （closed loop control system） 定义： 任何一种控制的实现，都要通过若干个环节，这些环节的有机组合就构成了一个系统，称为控制系统。简单的控制系统由两部分组成，即被控对象和控制装置。 控制系统的输出与输入之间有一定的对应关系。 电风扇的风速控制是通过改变电机的转速来实现的。给电风扇设定风速挡位，电机就以一定的转速带动扇叶转动，输出预定的风速。风速挡位是该控制系统的输入，扇叶转动的风速是该控制系统的输出，一个挡位对应着一个风速。 输入 电风扇的控制 电路、电机、扇叶 风速挡位 风速 输出 二、案例分析1：自动门 自动门的动作过程是怎样的？ 当门口没有人时，门是关着的； 当有人来门口时，门打开； 当人离开门口后一段时间，门又关闭。 自动门的功能和技术要求： 功能：无人时，常关；有人时，开门 技术要求：当人距门1m时，门即打开； 门打开后，延时10s后关门 自动门如何实现自动开、关的呢？ 人体 热辐射 电机 门（被控对象） 控制电路 输出 （开/关） 转动 控制器 执行器 控制量 红外传感器 传感器 门 传感器 控制器 电动机 自动门的开状态 系统的输出量仅受输入量控制，输入量到输出量之间的信号是单向传递。 1、定义： 控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响， 这种控制称为开环控制系统。 开环控制系统 被控对象 执行器 控制器 输入量 控制量 输出量 简单开环控制系统的方框图 控制器：即对输入信号进行处理并发出控制命令的装置或元件。 执行器：即直接对被控对象进行控制的装置或元件。 控制量：即执行器的输出信号。 输入量：即控制系统的给定量。 输出量：即控制系统所要控制的量。 被控对象：即控制系统中所要求控制的装置和生产过程。 生活中还有哪些开环控制系统？请用一般开环控制系统方框图画出它们的控制方框图。 红绿灯定时控制系统 闹钟定时控制系统 公共汽车车门控制系统 防盗报警系统 火灾报警系统 自动扶梯系统 自动烘手机 定时控制 传感控制 案例分析2：水箱水位控制 水箱水位自动控制系统框图： 水箱 阀门 连杆机构 给定水位 输入 （开度） 实际水位 （输出） 浮子 比较器 - 水位差 反 馈 1、定义：系统的输出量返回到输入端并对控制过程产生影响的控制系统称为闭环控制系统。 2、特征：系统的输出端与输入端信号之间存在一个回路——反馈回路。 3、简单闭环控制系统的方框图： 被控对象 执行器 控制器 输入量 c 输出量 反馈环节 比较器 - 偏差量 a d b 反馈量 闭环控制系统 马上行动 1、家用缝纫机的缝纫速度控制系统 脚踏 力度 脚蹬、曲柄、链轮 中轴、链条 缝纫 速度 2、电冰箱的温度控制系统 温度计 温度 设定 温度 控制 器 制冷 装置 温度值 检测装置 比较器 （属于开环控制系统） （属于闭环控制系统） 输入 声响 控制 器 电灯 对象 执行器 输出 亮/灭 时间 3、走道路灯的声光控制系统 4、交通路口红绿灯自动控制系统 预设的 红绿灯 显示 控制 器 红绿灯 计时器 红绿灯 显示 时间 检测装置 （开环） （闭环） 三、实战练习： 分析人体温度控制系统框图（115页） 88.人体温度控制系统框图，如图所示，以下正确的是（ ） A.人体温度控制系统为闭环控制 B.人体温度控制系统为开环控制 C.人的皮肤不是被控制对象 D.人的皮肤不是传感器 A 如图所示，以下正确的是（ ） 三、实战练习： 分析人体温度控制系统框图（115页） 88.人体温度控制系统框图，如图所示，以下正确的是（ ） 实战练习： 分析关于飞机俯仰姿态控制系统（117页） 以下说法正确的是（ ） A．俯仰角为被控量 B．被控量就是输入量 C．测角元件是传感器， 不能算在系统组成之内 D．舵机构（包含舵面在内）是 被控量 A 四、小结 控 制 系 统 开环 闭环 控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响 系统的输