第四单元 控制与设计二、控制系统的工作过程与方法

(共19张PPT)
一、控制系统的手段与应用
二、控制系统的工作过程与方法
三、闭环控制系统的干扰与反馈
四、控制系统的设计与实施
第四单元 控制与设计
二、控制系统的工作过程与方法
1、控制系统
2、开环控制系统
3、闭环控制系统
1、控制系统
自行车行驶的速度控制是通过脚蹬、曲柄、链轮、中轴、链条、飞轮等部件来实现。
电机、扇叶
脚蹬、曲柄、链轮、
中轴、链条、飞轮
脚踩的力
（输入）
行驶的速度
（输出）
电风扇的风速控制是通过改变电机的转速来实现的。
风速的挡位
（输入）
风速
（输出）
任何一种控制的实现，都要通过若干个环节，这些环节就构成了系统，称为控制系统。
控制系统的输入与输出之间有一定的对应关系。
马上行动
P102
是否属于
控制系统 输入 输出
电饭煲
脱粒机
红外线自动
水龙头
指出表中所列事例是否属于控制系统，如果是控制系统，请指出系统的输入、输出分别是什么？
2、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。
例如：游泳池注水控制系统
定时器
电磁阀门
游泳池
设定注水
的时间
（输入）
水流量
游泳池的水位
（输出）
案例分析
P103自动门的控制系统
自动门
电机
控制电路
检测到是否有人的信号
（输入）
门
开 或关 （输出）
转动
马上行动
P103 列举你所知道的开环控制系统。
被控对象
执行器
控制器
输入量
输出量
控制量
开环控制系统可以由下面的方框图来描述：
(给定量)
(被控量)
控制量与被控量的区别:
控制量:执行器的输出信号。
被控量:控制系统的输出信号。
特点:
信号的传递是单向的。
输入量：控制系统的给定量。
控制器：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：直接对被控对象进行控制的装置或元件。
控制量：执行器的输出信号。
被控对象：控制系统中所要求控制的装置或生产过程。
输出量（被控量）：控制系统中所要控制的量，也是控制系统的输出信号。
案例分析
P104 水泵抽水控制系统
电机
水泵
水管
接通电源
（输入）
水管排出水
（输出）
水流量
马上行动
P104
用方框图说明下列开环控制系统的工作过程。
（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。
（1）普通家用电饭煲的煮饭控制。
电饭煲
电热丝
机械与磁
性控制
接通电源
（输入）
煮 饭（输出）
温度
（2）公共汽车车门的开关控制。
电磁阀门
开关
接通电源
（输入）
开/关
（输出）
气压
车门
（推动活塞）
3、闭环控制系统
控制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。
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
输出量
控制量
检测装置
比较器
-
+
特点：信号传递是闭合回路。
控制器
电磁阀门
游泳池
给定水位
（输入）
水流量
游泳池的水位
（输出）
例如：游泳池注水控制系统。将输入由设定注水时间改为设定游泳池水位
检测装置
比较器
-
+
开环控制系统 闭环控制系统
区别 信号传递是单向的 信号传递是闭合回路
开环控制系统与闭环控制系统的区别:
气压控制
虹吸
自动门
祭坛的火
点或灭
门
开或关
水流量
抽水马桶水箱控制系统的分析,并画出方框图.
机械控制
进水阀门
水箱
浮球
给定 +
水位
-
水流量
水箱的水位
比较器
马上行动
P106
控制系统 是否属于闭
环控制系统 方框图
家用缝纫机的缝纫速度控制系统
电冰箱的温度控制系统
走道路的声光控制系统
交通路口红绿灯自动控制系统
判断下列控制系统是否属于闭环控制系统，画出方框图。
作业:P107
练习1、2、3