§5-1-2电子控制系统的设计与制作课件

课件21张PPT。§5-1-2电子控制系统的设计与制作学习目标
1、分析典型案例，明确什么是控制系统。
2、知道反馈在电子控制系统中的作用
3、知道开环电子控制系统和闭环电子控制系统 的区别,会用方框图分析生活中常见电子控制系统找出原理.什么叫控制系统:任何一种控制的实现,都要通过若干个环节,这些环节就构成了一个系统,称为控制系统.控制系统的输出与输入之间有一定的对应关系.控制系统通常分为开环控制系统和闭环控制系统一、开环控制系统1、什么是开环控制系统
——如果控制系统的输出结果对系统的控制没有影响，也就是被控量的变化不会引起控制量的改变，即没有反馈。
输入被控对象输出控制(处理)信息游泳池注水控制系统
定时器 ?进水阀门 ?游泳池
设定注水时间 水流量 游泳池水位
(输入) (输出)
自动门的电子控制系统
控制电路 ? 电机 ? 自动门
红外线信号 转动 门的开启或关闭列举你所知道的开环电子控制系统：1、红绿灯定时控制系统。2、防盗报警控制系统3、火灾自动报警系统4、公园音乐喷泉自动控制系统2、开环控制系统的组成方框图在控制系统中，为了分析方便，常采用方框来表示系统的环节，用单向信号线来表示系统信号传递的方向，这种图称为控制系统的方框图。控制系统方框图的作用：表示系统各个环节在系统中的位置、功能和相互之间的关系。输入量?控制器?执行器被控对象?输出量(控制量)(给定量)(被控量)输入量:如游泳池的设定时间;控制量:流过的水量输出量:游泳池的水位;控制器:发出控制命令的装置;执行器:进水阀门被控对象:游泳池.案例分析:接通电源? ? 水管排出水
(输入) (输出) 电机水泵水管 水流量马上行动:
用方框图说明下列开环控制系统的工作过程,并注明各个环节的具体内容以及输入量、输出量和控制量。
（1）、普通家用电饭煲的煮饭控制。
（2）、公共汽车车门的开关控制小试验：
制作要求：
1、材料：硬纸板、塑料片、木头等轻质材料。
2、控制的四肢、五官活动幅度要明显、灵活。
3、要有一定的装饰。
探究：例: 电子门铃的开环电子控制系统 用手按动按钮开关,输入一个触发信号
音乐集成电路经过触发后工作,产生一组载有”音乐”的电信号.
扬声器将电信号转变为音乐声.
输出的音乐声的变化对系统的控制状态并不产生影响,即不存在反馈.输入:
控制(处理):
输出:
特点: 分析下列电子控制系统中的被控对象、被控量、控制器和它们的工作过程的共同点: 扬声器音乐声音乐集成电路路灯光的变化电子电路锁舌锁舌的运动集成电路集成电路 门门的开/关二、闭环电子控制系统1、什么是闭环电子控制系统
——能对输出结果进行检测，并将检测信号反馈到控制处理部分，从而对系统的控制产生影响。
2、闭环电子控制系统方框图
输入被控对象输出控制(处理)检测反馈比较器家用电冰箱的结构和制冷原理图组成：压缩机、冷却器和散热器，它们之间用一根管道相连。
管道里装有一种沸点很低的制冷剂。压缩机在管道的底部，它使制冷剂不断地在管道里循环。制冷剂流动到狭窄的毛细管时，受到强大压力，由气态变成液态，通过散热器对外放出热量。当制冷剂通过较粗的管道组成的冷却器时，由于压力突然降低，制冷剂由液态立即变为气态，从而吸收电冰箱内的热量，使电冰箱内的温度降低，达到制冷的效果。家用电冰箱的闭环电子控制系统输入
被控对象
输出
控制(处理)
检测反馈预置温度调节装置(电子电路)
(继电器)(冷藏室)温度传感器(微型电脑）比较器动画 根据冰箱内放置食物的保存要求，预先设置一个恰当的冷藏温度。
由电子电路组成,核心部件是一个微处理器——微型电脑。能对预置设定的温度和输出中检测到的电信号进行比较、分析和判断，并发出命令。
由电磁继电器组成。当它接到“接通”压缩机指令时，便接通压缩机工作电路。当它接到“停止”的指令时，继电器便断开压缩机的工作电路。
主要由温度传感器组成。温度传感器装在冷藏室内，它将检测到的冰箱冷藏温度转变为电信号并反馈到电子控制系统的控制（处理）部分。输入：控制(处理)：输出：检测与反馈：
——当接通电源后，控制电路命令执行器接通压缩机工作电路，制冷剂不断地在管道中循环，并吸收电冰箱内的热量，使电冰箱内的温度下降。同时，冷藏室内的温度传感器不断地检测箱内温度，并把温度变化的电信号反馈到控制（处理）部分，控制部分对预置的温度和反馈的温度进行比较、分析、处理。当电冰箱内的温度达到设定的温度时，控制部分发出指令给电磁继电器，继电器立即切断压缩机工作电路，制冷工作停止。
——当电冰箱内温度回升并超过设定温度时，电子控制电路又发出指令，使电磁继电器接通压缩机工作电路，压缩机重新工作并进行制冷。马上行动（1）找出身边开环电子控制系统和闭环电子控制系统的例子。开环电子控制系统：闭环电子控制系统：（2）闭环电子控制系统与开环电子控制系统相比有什么优点？
闭环电子控制系统具有监测和反馈功能，可以提高控制的精度，而且实现控制的自动化。电熨斗、电子门铃、电子调光台灯、电子手表、程序控制洗衣机、带遥控电视机空调机、电冰箱、智能电饭煲、现代化农业温室这是闭环控制系统吗 ？辩论 同学们每天听着学校广播系统里播放的音乐做眼保健操，但广播系统从未引起大家的注意。学习了上面的内容后，“广播系统是一个什么电子控制系统”引起了全班同学的热烈讨论。
正方：广播系统是一个开环电子控制系统。
反方：广播系统是一个闭环电子控制系统。这是闭环系统吗 ？ 分析评判：
闭环电子控制系统必须符合两个条件：
（一）它的核心是电子技术；
（二）有反馈。反方把人划入控制系统，这个控制系统的核心就不单单是电子技术，故不能称为闭环电子控制系统。但因为存在反馈，可称为闭环控制系统。辩论练习根据开环电子控制系统和闭环控制系统的区别进行分析、判断，在你认为正确的表格中打√谢谢！自行车行驶速度的控制： 脚踩的力 ? 脚蹬、曲柄、链轮 ? 自行车行驶的速度
（输入） 中轴、链条、飞轮 (输出)电风扇的风速控制: 电风扇风速的挡位 ? 电机、扇叶 ? 风速
(输入) (输出)