4.2控制系统的工作过程与方式课件
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课件26张PPT。第四单元 控制与设计普通高中课程标准实验教科书 通用技术 必修2阅读课本P102~104，并思考下列1~4问题：1、什么是控制系统？
2、控制系统一定会哪些装置？它们的作用分别是什么？
3、控制系统通常分为哪两类？
4、会画出开环控制系统的方框图1、电灯的控制2、电风扇的控制控制系统的特征说明：1、输出对应的是控制目标；
2、输入与中间环节是控制的手段；
3、控制建立的是输入与输出之间的对应关系。被控对象执行器控制器输入量控制量输出量灯开关人脑与手光线强弱电流有无灯的亮与灭扇叶电动机人脑与档位外界温度高低转动快慢扇叶转动快慢开环控制系统 控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响，这种控制系统称为开环控制系统。被控对象执行器控制器输入量控制量输出量案例分析3：自动门的控制 当人走近自动门时，红外装置检测到人体热辐射发出的红外信息，控制电路接收到该信号后，便会发出相应的指令，启动电动机运转，从而带动门的开启。
当门开启之后，控制电路将作出判断，如果没有人在门四周，就通知电动机做反向运转，使门关闭。给定量设定量红外装置检测是否检测到人体辐射的红外线(被控量)即控制系统所要控制的量门的开启或关闭控制系统所要控制的装置或生产过程直接对输出量进行控制的 装置或元件直接对输入信号进行处理并发出控制命令控制执行器的装置或元件直接执行器的输出量转动简单开环控制系统的方框图思考下列控制系统的方框图4、自动出水龙头的控制5、普通家用水龙头的控制控制电路开关电路开或关水龙头是否出水红外装置检测是否检测到人体辐射的红外线人脑+手阀门阀门角度水龙头出水量放水快慢阅读课本P105~106，并思考下列1、2问题：1、会画出闭环控制系统的方框图
2、知道开环控制系统与闭环控制系统的区别控制器执行器被控对象给定量被控量控制量 把系统的输出量返回到输入并对控制过程产生影响的控制系统称为闭环控制系统。闭环控制系统的方框图比较器空调温度的控制控制电器压缩机室内空气设定的温度实际的温度冷暖气量温度传感器比较器1、比较器：将给定量与所检测的被控量进行比较，求出偏差值。
2、控制器：将偏差值进行运算处理，并向执行器下达控制指令。
3、检测装置：测出被控量并返回输入端，即反馈。1、如图所示为3G无线防盗报警器，能360°旋转摄影，当有窃贼入侵时，能自动摄影并向主人手机发送视频报警。该控制系统的控制手段和控制方式属于 （ ）
A. 手动控制、开环控制
B. 自动控制、开环控制
C. 自动控制、闭环控制
D. 手动控制、闭环控制开环控制系统的方框图闭环控制系统的方框图2、如图所示为高层楼房自动稳压供水控制系统原理图，其工作原理是：当用户用水量变化时，管道中的水压发生变化，检测装置把检测到的水压信号反馈给控制器，与设定水压进行比较，控制器根据偏差值控制电机及水泵的转速，调节供水量，保持管道中的水压稳定。 （1）根据示意图及其描述，在控制系统方框图中“ ▲ ”处填写与自动稳压供水控制系统 原理图中相对应的内容。（2）请为该系统的检测装置选择一个合适的传感器（从水温传感器、水压传感器、水位传感器中选择一个，填在“ ▲ ”处） ▲ 。（1）根据示意图及其描述，在控制系统方框图中“ ”处填写相应的内容 （2）如果要改变土壤湿度的控制范围，需要调整的是 。（从①土壤湿度传感器；②土壤湿度设定值；③电磁阀中选择一个，将序号填在“ ”处）3、如图所示为现代农业喷灌控制系统示意图，土壤湿度传感器将检测到的土壤湿度转换成电信号传输给喷灌控制器，与土壤湿度设定值进行比较，当检测到的土壤湿度低于设定值的下限时，喷灌控制器发出信号打开电磁阀，喷头向农作物喷水。当检测到的土壤湿度高于设定值的上限时，喷灌控制器发出信号关闭电磁阀，喷头停止喷水，从而达到自动控制土壤湿度的目的。有反馈无反馈精度高精度较低结构复杂结构简单成本高成本低高精度、高可靠、系统本身不稳定的应用领域控制精度要求不高本身很稳定的应用两种控制方式的比较练一练：
如图所示是一款可以自动充气的自行车轮胎，使用者能够通过车把手上的气压控制器来设定轮胎在多少胎压以下进行自动充气。当装在轮胎上的胎压计侦测到胎压不足时，控制器就会把轮胎中的阀门开启，空气进入外胎的小管子，再利用车辆行走时的重量将空气挤到内胎中。而当胎压足够时，阀门会自动关闭。则该控制系统以下说法正确的是（ ）
A、属于开环控制系统
B、执行器是阀门
C、执行器是胎压计
D、被控量是设定的胎压1、如图是一款智能垃圾桶。投垃圾时，手或垃圾靠近感应区上方，桶盖会自动打开，投入后桶盖会自动关闭，该控制系统的控制手段和控制方式属于（ ）
A.手动控制、开环控制
B.自动控制、开环控制
C.自动控制、闭环控制
D.手动控制、闭环控制B2、下列关于控制系统工作过程的说法，正确的是（ ）
A.信息只能从输入端传至输出端
B.信息只能从输出端传至输入端
C.开环控制系统的信息只能从输入端传至输出端
D.闭环控制系统的信息只能从输出端传至输出端C案例分析：希罗的自动门1.分析“希罗的自动门”的工作过程。
2.画出“希罗的自动门”控制方框图。 闭环控制在日常生活中应用 “婴儿尿湿报警器”控制系统是怎样工作的？如何用方框图表示？ 根据婴儿尿湿报警器的控制原理，通过稍加改动，你还可以设计出应用在哪些方面的控制系统？请用方框图表示你的想法。与前面的“自动门”相结合，你又可以设计出一个怎样的控制系统？对“婴儿尿湿报警器”分析与扩展思考交通路口红绿灯自动控制系统（闭环）想不通红绿灯的显示和车流量不是同一种量怎么比较？游泳池的注水控制定时器注水控制有什么缺陷？游泳池的注水两种控制方式的比较给定水位开环控制系统闭环控制系统游泳池的注水控制的改进 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反馈回路。输入与输出首尾一致；有检测有比较。
2、控制系统一定会哪些装置？它们的作用分别是什么？
3、控制系统通常分为哪两类？
4、会画出开环控制系统的方框图1、电灯的控制2、电风扇的控制控制系统的特征说明：1、输出对应的是控制目标；
2、输入与中间环节是控制的手段；
3、控制建立的是输入与输出之间的对应关系。被控对象执行器控制器输入量控制量输出量灯开关人脑与手光线强弱电流有无灯的亮与灭扇叶电动机人脑与档位外界温度高低转动快慢扇叶转动快慢开环控制系统 控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响，这种控制系统称为开环控制系统。被控对象执行器控制器输入量控制量输出量案例分析3：自动门的控制 当人走近自动门时，红外装置检测到人体热辐射发出的红外信息，控制电路接收到该信号后，便会发出相应的指令，启动电动机运转，从而带动门的开启。
当门开启之后，控制电路将作出判断，如果没有人在门四周，就通知电动机做反向运转，使门关闭。给定量设定量红外装置检测是否检测到人体辐射的红外线(被控量)即控制系统所要控制的量门的开启或关闭控制系统所要控制的装置或生产过程直接对输出量进行控制的 装置或元件直接对输入信号进行处理并发出控制命令控制执行器的装置或元件直接执行器的输出量转动简单开环控制系统的方框图思考下列控制系统的方框图4、自动出水龙头的控制5、普通家用水龙头的控制控制电路开关电路开或关水龙头是否出水红外装置检测是否检测到人体辐射的红外线人脑+手阀门阀门角度水龙头出水量放水快慢阅读课本P105~106，并思考下列1、2问题：1、会画出闭环控制系统的方框图
2、知道开环控制系统与闭环控制系统的区别控制器执行器被控对象给定量被控量控制量 把系统的输出量返回到输入并对控制过程产生影响的控制系统称为闭环控制系统。闭环控制系统的方框图比较器空调温度的控制控制电器压缩机室内空气设定的温度实际的温度冷暖气量温度传感器比较器1、比较器：将给定量与所检测的被控量进行比较，求出偏差值。
2、控制器：将偏差值进行运算处理，并向执行器下达控制指令。
3、检测装置：测出被控量并返回输入端，即反馈。1、如图所示为3G无线防盗报警器，能360°旋转摄影，当有窃贼入侵时，能自动摄影并向主人手机发送视频报警。该控制系统的控制手段和控制方式属于 （ ）
A. 手动控制、开环控制
B. 自动控制、开环控制
C. 自动控制、闭环控制
D. 手动控制、闭环控制开环控制系统的方框图闭环控制系统的方框图2、如图所示为高层楼房自动稳压供水控制系统原理图，其工作原理是：当用户用水量变化时，管道中的水压发生变化，检测装置把检测到的水压信号反馈给控制器，与设定水压进行比较，控制器根据偏差值控制电机及水泵的转速，调节供水量，保持管道中的水压稳定。 （1）根据示意图及其描述，在控制系统方框图中“ ▲ ”处填写与自动稳压供水控制系统 原理图中相对应的内容。（2）请为该系统的检测装置选择一个合适的传感器（从水温传感器、水压传感器、水位传感器中选择一个，填在“ ▲ ”处） ▲ 。（1）根据示意图及其描述，在控制系统方框图中“ ”处填写相应的内容 （2）如果要改变土壤湿度的控制范围，需要调整的是 。（从①土壤湿度传感器；②土壤湿度设定值；③电磁阀中选择一个，将序号填在“ ”处）3、如图所示为现代农业喷灌控制系统示意图，土壤湿度传感器将检测到的土壤湿度转换成电信号传输给喷灌控制器，与土壤湿度设定值进行比较，当检测到的土壤湿度低于设定值的下限时，喷灌控制器发出信号打开电磁阀，喷头向农作物喷水。当检测到的土壤湿度高于设定值的上限时，喷灌控制器发出信号关闭电磁阀，喷头停止喷水，从而达到自动控制土壤湿度的目的。有反馈无反馈精度高精度较低结构复杂结构简单成本高成本低高精度、高可靠、系统本身不稳定的应用领域控制精度要求不高本身很稳定的应用两种控制方式的比较练一练：
如图所示是一款可以自动充气的自行车轮胎，使用者能够通过车把手上的气压控制器来设定轮胎在多少胎压以下进行自动充气。当装在轮胎上的胎压计侦测到胎压不足时，控制器就会把轮胎中的阀门开启，空气进入外胎的小管子，再利用车辆行走时的重量将空气挤到内胎中。而当胎压足够时，阀门会自动关闭。则该控制系统以下说法正确的是（ ）
A、属于开环控制系统
B、执行器是阀门
C、执行器是胎压计
D、被控量是设定的胎压1、如图是一款智能垃圾桶。投垃圾时，手或垃圾靠近感应区上方，桶盖会自动打开，投入后桶盖会自动关闭，该控制系统的控制手段和控制方式属于（ ）
A.手动控制、开环控制
B.自动控制、开环控制
C.自动控制、闭环控制
D.手动控制、闭环控制B2、下列关于控制系统工作过程的说法，正确的是（ ）
A.信息只能从输入端传至输出端
B.信息只能从输出端传至输入端
C.开环控制系统的信息只能从输入端传至输出端
D.闭环控制系统的信息只能从输出端传至输出端C案例分析：希罗的自动门1.分析“希罗的自动门”的工作过程。
2.画出“希罗的自动门”控制方框图。 闭环控制在日常生活中应用 “婴儿尿湿报警器”控制系统是怎样工作的？如何用方框图表示？ 根据婴儿尿湿报警器的控制原理，通过稍加改动，你还可以设计出应用在哪些方面的控制系统？请用方框图表示你的想法。与前面的“自动门”相结合，你又可以设计出一个怎样的控制系统？对“婴儿尿湿报警器”分析与扩展思考交通路口红绿灯自动控制系统（闭环）想不通红绿灯的显示和车流量不是同一种量怎么比较？游泳池的注水控制定时器注水控制有什么缺陷？游泳池的注水两种控制方式的比较给定水位开环控制系统闭环控制系统游泳池的注水控制的改进 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反馈回路。输入与输出首尾一致；有检测有比较。