第四单元 控制与设计 控制系统的基本组成和的工作过程 课件（54张幻灯片）

课件54张PPT。第四单元 控制与设计控制系统的基本组成和的工作过程
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认识控制一、控制的现象　　 控制的应用自古就有，并在近代得到了迅速发展，它涉及到社会生活生产的各个领域。大
禹
治
水 恒温蔬菜大棚二、控制的涵义:　　　 我们按照自己的意愿或目的，通过一定的手段使事物向期望的目标发展，这就形成了控制。自动喂饭三、控制的分类：　　　 1、控制的实现需要通过一定的手段。从控制过程中人工干预的情形来分，控制有手动控制和自动控制。控制的实现需要通过一定的手段。从控制过程中人工干预的情形来分，控制有人工控制和自动控制。手动控制——也叫人工控制，控制过
程是在人的直接干预或
全程干预下进行的。自动控制——指在无人直接参与的情
况下，使事物的变化准确地
按照期望的方向进行。 2、按照执行部件的不同，可分为机械控制、电子控制、气动控制、液压控制等。请位同学在黑板上写下：
我是一中学的学生。
要求：第一次，认真在黑板上写下。
第二次，将眼睛蒙住，再写
下相同的字。睁开眼睛写字闭着眼睛写字分析两次写字的过程 3、按控制原理的不同，控制系统分为开环控制系统和闭环控制系统。 (1)涵义：能将控制的结果反馈回来与希望值进行比较，并根据它们的误差及时调整控制作用的系统称为闭环控制系统。而不将控制的结果反馈回来影响控制作用的系统，称为开环控制系统。P-111电视制导导弹瓦特式速度调节器骑自行车（2）判断开环控制和闭环控制的方法：
考察分析当控制效果发生变化时，控制系统能否作出相应的调整去改变控制的交果，以减少控制误差，如果能，则为闭环控制，否则是开环控制。1、下列控制系统中，属于开环控制系统的
是（ ）
A、智能电冰箱的温度控制
B、计算机的CPU上的风扇的转速控制
C、现代化农业温室的温度控制
D、红绿灯定时控制系统2、下列不属于开环控制系统的是（ ）
A、自动门 B、自动声控灯
C、自动烘手机 D、电饭锅温控系统试一试归纳：凡是温控系统都是闭环控制。 D D3、如图所示是一个自动控制的水龙头。手靠近时水流出，手离开后自动关水，出水时间超过1分钟就会自动关水。该水龙头控制系统属于（ ）
A、开环控制
B、闭环控制
C、人工与自动相结合
D、水龙头的开启是开环控制，关闭是闭环控制归纳：凡是定时控制都是开环控制。如：声控灯，自动烘手机，自动门，铃声，红绿灯A4、比较闭环控制系统和开环控制系统，下列说法错误的是（ ）
A、开环控制系统的控制精度相对低
B、开环控制系统无反馈环节
C、闭环控制系统的抗干扰能力较强
D、闭环控制系统就是自动控制，开环控制就是手动控制5、普通家用自行车的刹车系统，属于下列哪一种控制（ ）
A、机械控制 B、气动控制
C、液压控制 D、电子控制DA6、现在，学校的打铃系统一般都是由电脑
控制。其控制手段属于（ ）
A、机械控制、闭环控制系统
B、电子控制、闭环控制系统
C、机械控制、开环控制系统
D、电子控制、开环控制系统D四、控制的三要素：要理解控制现象，需要明确：

① 控制什么（对象）？
② 控制要达到什么目的？
③ 采取什么手段控制被控对象？
对象、目的、手段例1．投掷飞镖对象：
目的：
手段：飞镖
命中靶心
投掷例2．自行车转向对象：
目的：
手段：自行车
自行车以正确的方向行驶
偏转机头课堂小结一、控制的涵义二、控制的分类1、手动控制和自动控制
2、机械控制、电子控制、液压控制和气动控制
3、开环控制和闭环控制
（1）涵义；（2）判断方法；（3）适用条件；4、控制的三要素：对象、目的、手段第四单元 控制与设计4.3闭环控制系统的干扰与反馈1.什么是干扰因素各种电器设备对电视机的干扰.干扰因素干扰因素干扰因素可能一个，
也可能若干个。干扰因素的概念
在控制系统中，除输入量（给定值）以外，引起被控量变化的各种因素称为干扰因素。
有的干扰因素是由于环境造成的，如影响自行车行驶速度的变化的自然风等；
有的干扰因素是人为原因所致，如影响飞机导航信号的手机信号等。
案例1： 在飞机上，使用电子装置可能会干扰飞机的通信、导航、操纵系统，会干扰飞机与地面的无线信号联系，尤其是在升降时，即使这些干扰只造成飞机很小的角度的航向偏离，也可能导致机毁人亡的结果。1999年7月11日，某航班准备在广州白云机场降落时，出现了8度的航迹偏离，机长发现后，立即通知乘务员检查，结果发现有四五位旅客在使用移动电话。乘务员上前制止后才在着陆时恢复了正常航迹。因此在飞机上不能使用手机及其他电子产品。马上行动是是是否下表所列控制系统中，可能存在哪些干扰因素？电机输出电压
的波动等、齿轮间的摩擦力等滑轮组的摩擦力等外部环境温度变化，
大棚保温材料的保温性能改变等 克服干扰的基本方法

1.消除干扰:如飞机中不能使用通信设备; 2.减弱干扰:如电器在使用时要远离其他电子设备;
3.提高控制系统性能:如采用闭环控制系统;2.反馈被控量 在自动控制系统中，将输出量通过适当的检测装置返回到输入端并与输入量进行比较的过程，就是反馈（feedback）。　　　 闭环控制系统的核心是通过反馈来减少被控量（输出量）的偏差。所以一个闭环控制系统，能够克服外界干扰，使被控量控制在给定值附近。闭环控制系统的工作过程浮球控制器阀门水箱预设水位进水量比较器供水水箱的水位自动控制系统实际水位闭环控制系统与开环控制系统的比较闭环控制：反馈控制， 偏差控制，可以抑制内、外扰动对被控量产生的影响。精度高、结构复杂，设计、分析麻烦。
开环控制：顺向作用，没有反向的联系，没有修正偏差能力，抗扰动性较差。结构简单、调整方便、成本低。在精度要求不高或干扰影响较小的情况下，这种控制方式还有一定的实用价值。
闭环控制系统与开环控制系统的比较否低高是简单复杂精度要求低、
稳定场合精度要求高、
可靠性高控制系统的设计控制系统的设计一般步骤设计分析：判断开环还是闭环；分析被控对象、被控量、控制量、执行器、控制器、检测装置、干扰因素等
控制过程
写出方框图。例：抽水马桶水箱的自动控制系统设计：
A 设计分析：被控对象是抽水马桶的水箱，被控量是抽水马桶水箱水位的高度，控制量是进水管的进水量，执行器是进水阀门，控制器是杠杆装置，检测装置是浮球，主要干扰因素是出水量。
B 控制过程：拨动冲水旋钮，使出水阀打开，水箱冲水。与此同时，进水阀打开，水箱进水，直到指定水位时，进水阀关闭。
C 方框图： 1．家用空调温度自动控制系统是闭环控制，其中反馈环节的作用是( )
A．减少输入量 B．增加输入量
C．稳定输入量 D．稳定输出量D练习2．家用电视机最容易受到的影响(即干扰因素)是( )
A．环境温度 B．环境湿度 C．风的强度 D．电磁干扰D3．比较闭环控制系统和开环控制系统，下列判断正确的是( )
A．开环控制系统的控制精度较低
B．开环控制系统无反馈环节
Ｃ．闭环控制系统的抗干扰能力强
D．闭环控制系统和开环控制系统都有比较器ABC4．把在体育课上练习投篮看成一个控制系统，则下列判断正确的是( )A．控制系统的控制器是人的大脑 B．控制系统的反馈环节是人的眼睛C．控制系统的执行器是人的手 D．控制系统的被控量是篮球ABC5．家用冰箱的温控系统采用闭环控制．为了进一步提高其抗干扰的性能．设计中采取的措施是( )A．增加反馈环节 B．提高压缩机的制冷量C．提高箱体的隔热性能 D．说明书上建议用户将冰箱远离其他家用电器放置C1．如图所示为自动火炮控制系统示意图。当雷达检测到飞机后发出信号给跟踪系统，跟踪系统操纵火炮，调整火炮角度，该系统中被控对象是（ ）A．火炮??? B．跟踪系统??? C．雷达??? D．飞机高考原题A2．如图所示为某种抽水马桶水箱的结构示意图：浮球和连杆用螺纹连接，通过调节连杆长度来设置给定水位，当水位上升到给定水位时，浮球带动连杆装置关闭进水阀。如果往进水阀方向调节浮球，缩短连杆长度，那么产生的后果是（ ）
A．降低给定水位高度B．增加给定水位高度C．不影响给定水位高度D．降低实际水位高度B谢谢!