瓦特蒸汽机.PPTVIP

教材给出的学习目标 1.能结合案例分析找出影响简单控制系统的干扰因素，并做出分析。 2.熟悉闭环控制系统中反馈环节的作用。 3.熟悉闭环控制系统的工作过程。 4.了解功能模拟方法和黑箱方法在控制系统中的应用 教材的编写脉络 干扰因素 反馈 功能模拟法 黑箱方法 教材的知识内容 教材给出的学习目标 （1）理解控制的含义。 （2）了解控制的手段。 （3）理解控制在生活和生产中的应用。 控制系统的干扰 在控制系统中，除输入量（给定值）之外，引起被控量变化的各种因素都称为干扰因素。 有的干扰因素由于环境造成，有的是因人为所致。 如电冰箱受周围环境温度的影响内部温度升高。 飞机在飞行时（尤其是起飞和降落阶段），如果有人使用手机或笔记本电脑，就会影响飞机控制系统的正常工作，严重时还可能造成飞机失事。 电视机受到外界磁场干扰时，能突然出现闪烁或画面紊乱等情况。 干扰因素是导致控制系统不稳定的因素,一般在控制系统工作过程中是必须要克服的。 闭环控制系统可以通过反馈环节克服干扰因素， 从而使系统的被控量稳定在给定的范围内。 常见的干扰因素有: 运动物体受风力的干扰, 电磁波对电器的干扰, 环境温度变化对电子元器件 参数或化学反应的干扰, 太阳磁暴对通讯的干扰等。 闭环控制系统的反馈 闭环控制系统可以通过反馈环节克服干扰因素，从而使系统的被控量稳定在给定的范围内。 干扰因素是导致控制系统不稳定的因素,一般在控制系统工作过程中是必须要克服的。 常用的反馈与检测 人脑 、手、耳、眼 （例投篮、做饭等） 敏感的电子元件，热敏电阻、光敏电阻、声音检测，热开关管，热烟探测头，家用热水器，声光开关等 汽车中：水温、汽油、电瓶、车速等检测。 控制系统 系统分析流程 什么是控制对象 控制对象取决于控制目标 什么是“控制器” 控制器是具有决策能力的装置 什么是“执行器” 执行器是实施控制决策的装置 什么是“传感器” 传感器是提供决策依据的装置 “知易行难” 例：瓦特蒸汽机 控制系统分析 控制器 执行器 对象 传感器 明确控制目标 界定控制对象 确定各环节之间的相互关系 瓦特蒸汽机 蒸汽机调速原理 检测装置 比较、控制 执行器 被控对象 控制量 被控量（输出量） 反馈环节 案例-- 图2——游泳池注水闭环控制系统 开环控制系统与闭环控制系统的比较 图1—— 游泳池注水开环控制系统 进水时间 定时器 水位 输出 输入 进水阀 游泳池 水流量 输入 输出 开环控制系统与闭环控制系统的比较 开环控制系统： 没有反馈闭合环节，输出量不对系统控制产生任何影响，对生成的被控制量偏差也不能进 行调整和补偿，抗干扰功能较差，控制精度也相对较低；但其结构比较简单，成本较低，一般用于外界干扰较小、系统内各组成元件比较稳定、控制精度要求不太高的控制。 闭环控制系统： 增加了有检测装置的反馈闭合环节，能对生成的被控量偏差进行调整和补偿，抗干扰功能较强，可使被控量稳定控制在一定范围之内，控制精度相对较高；但其结构较复杂，成本也较高，一般用于外界干扰较大，控制精度要求较高，被控量要稳定在一定范围之内的控制。 例如：要求游泳池水位保持在一定高度时，就需加有检测装置的反馈环节，形成游泳池注水闭环控制系统（见上面图2）。 典例剖析： 【例题1】（海南省2007年普通高中基础会考试卷）下图是房间温度控制系统的方框图，请回答下列问题。 （1）本控制系统中的被控对象是什么？（2分 （2）本控制系统中的被控量和输入量是什么 （3）在该控制系统工作时，打开空调房间的门窗，对控制系统起什么作用？（2分） 【例题2】（考试题）如图所示的减速器是常用的机械部件。工程师为了判断其内部故障，通常转动输入轴，根据发出的声音来判断故障。该诊断方法属于（ ） A、黑箱方法 B、功能模拟法 C、干扰法 D、虚拟试验法