控制系统的工作过程与方式(陕西省西安市)
文档属性
| 名称 | 控制系统的工作过程与方式(陕西省西安市) |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 354.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 通用技术 | ||
| 更新时间 | 2009-05-12 23:42:00 | ||
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文档简介
(共21张PPT)
1、什么叫做控制？
2、控制有人工控制和自动控制
日常生活中的控制举例
1、拔动教室电灯开关，灯的亮与不亮与手动有关。
2、声光感应开关，当有声音时灯亮。
3 、红外感应出水龙头，手靠近水龙头出水，离开则不出水。
4、宾馆自动门，当有人进入，门自动打开。
一、什么控制系统
自行车的动力控制
脚蹬、曲柄、链轮、
中轴、链条、飞轮
脚踩的力
（输入）
自行车行驶的速度
（输出）
踩动脚蹬的力越大，车轮的转速就越快。
自行车的制动（或刹车）控制系统是怎样的呢？
思 考：
电风扇的风速控制
电风扇风速的挡位
电风扇的风速
（输入）
（输出）
选择不同的挡位输入，输出的风速不同，一个挡位对应着一个风速。
电机
扇片
定义：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。
马上行动：
输入
楼道里的自动声控灯
亮度可调灯
普通
电灯
控制系统的组成
输出
是否属于控制系统
是
是
是
接通电源的电信号
接通电源的电信号
接通电源的电信号
电灯的照
明亮度
电灯的照
明亮度
电灯的照
明亮度
开关、灯泡、灯座、导线、电源
可调电阻开关、灯泡、灯座、导线、电源
声传感器开关、灯泡、灯座、导线、电源
二、控制系统分类
控
制
系
统
开环控制系统
（open loop control system）
闭环控制系统
（closed loop control system）
例1游泳池注水
一般情况下，一池水需要很长的时间才能灌满，如果由人工控制整个注水过程，很费时间 。
如果进水管的进水量是均匀的，游泳池中的水位高度与进水的时间是一一对应的。我们可以在注水口处装一个定时器，通过定时器来控制注水过程（时间）。
设定注入时间
定时器
游泳池的水位
（输入）
（输出）
进水阀
游泳池
流水量
三、开环控制系统
常开(断开)接点
声传感控制器
输入量
灯泡
输出量
控制器
执行器
被控对象
输入量
输出量
开环控制系统的方框图
例2以声控电灯为例写出控制过程方框图
2、特征：
系统的输出量仅受输入量控制，输入量到输出量之间的信号是单向传递。
1、定义：
控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响，
这种控制称为开环控制系统。
列举你所知道的开环控制系统。
1、楼道声控路灯
2、自动烘手机
······等
西罗的自动门
水罐
（1，2）
祭坛点火
打开庙门
转动轴
（3）
庙门
旋转量
被控对象
执行器
控制器
输入量
控制量
输出量
简单开环控制系统的方框图
控制器：即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：即直接对被控对象进行控制的装置或元件。
控制量：即执行器的输出信号。
输入量：即控制系统的给定量。
输出量：即控制系统所要控制的量。
被控对象：即控制系统中所要求控制的装置和生产过程。
归纳总结
在控制系统中，为了分析的方便，常采用方框图来表示系统的环节，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，它表示了系统的各个环节在系统中位置、功能和相互之间的关系。
四、闭环控制系统
1、在军事对抗中有导弹来袭，怎么办？
2、游泳池注水或楼顶水箱注水，时间到了可是有时水满了，有时却未满，怎么办？
3······ ······
在工农业生产以及日常生活应用中，常常会需要对容器中的液位（水位）进行自动控制。比如自动控制水箱、水池、水槽、锅炉等容器中的蓄水量，生活中抽水马桶的自动补水控制、自动电热水器、电开水机的自动进水控制等。虽然各种水位控制的技术要求不同，精度不同，但基本的控制原理都可以归纳为一般的闭反馈控制方式，其系统为一般的闭环控制系统。
机电控制式水位控制
被控对象
执行器
控制器
输入量
输出量
进水阀门
水箱
水箱水位
水流量
管理人员
给定水位注水信息
水箱
进水阀门
控制器
输入量
输出量
检测装置
控制器
检测装置
水箱注水控制系统方框图：
简单闭环控制系统的方框图：
被控对象
执行器
控制器
给定量
控制量
被控量
检测装置
比较器
-
+
游泳池
进水阀门
控制器
给定水位
水流量
水箱的水位
（输出）
检测装置
比较器
+
-
闭环控制系统
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
课本P106页
是比较器。比较器将给定量与所检测的被控量进行比较，求出偏差值；控制器将这一偏差值进行运算处理，并向执行器下达控制指令；执行器根据指令对被控对象进行控制，从而使被控量稳定在一定的范围内。
与开环控制系统相比，闭环控制系统多了一个由检测装置组成的环节
这是闭环系统吗？
泊车是驾驶员经常遇到的事……
自动泊车是一个什么控制系统？
五、小结
控
制
系
统
开环
闭环
控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响
系统的输出量仅受输入量控制，输入量到
输出量之间的信号是单向传递
系统的输出量返回到输入端并对控制过程产生影响
输出量到输入量之间的信号形成一个回路
2、完成P107的练习
课后作业：
1、什么叫做控制？
2、控制有人工控制和自动控制
日常生活中的控制举例
1、拔动教室电灯开关，灯的亮与不亮与手动有关。
2、声光感应开关，当有声音时灯亮。
3 、红外感应出水龙头，手靠近水龙头出水，离开则不出水。
4、宾馆自动门，当有人进入，门自动打开。
一、什么控制系统
自行车的动力控制
脚蹬、曲柄、链轮、
中轴、链条、飞轮
脚踩的力
（输入）
自行车行驶的速度
（输出）
踩动脚蹬的力越大，车轮的转速就越快。
自行车的制动（或刹车）控制系统是怎样的呢？
思 考：
电风扇的风速控制
电风扇风速的挡位
电风扇的风速
（输入）
（输出）
选择不同的挡位输入，输出的风速不同，一个挡位对应着一个风速。
电机
扇片
定义：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。
马上行动：
输入
楼道里的自动声控灯
亮度可调灯
普通
电灯
控制系统的组成
输出
是否属于控制系统
是
是
是
接通电源的电信号
接通电源的电信号
接通电源的电信号
电灯的照
明亮度
电灯的照
明亮度
电灯的照
明亮度
开关、灯泡、灯座、导线、电源
可调电阻开关、灯泡、灯座、导线、电源
声传感器开关、灯泡、灯座、导线、电源
二、控制系统分类
控
制
系
统
开环控制系统
（open loop control system）
闭环控制系统
（closed loop control system）
例1游泳池注水
一般情况下，一池水需要很长的时间才能灌满，如果由人工控制整个注水过程，很费时间 。
如果进水管的进水量是均匀的，游泳池中的水位高度与进水的时间是一一对应的。我们可以在注水口处装一个定时器，通过定时器来控制注水过程（时间）。
设定注入时间
定时器
游泳池的水位
（输入）
（输出）
进水阀
游泳池
流水量
三、开环控制系统
常开(断开)接点
声传感控制器
输入量
灯泡
输出量
控制器
执行器
被控对象
输入量
输出量
开环控制系统的方框图
例2以声控电灯为例写出控制过程方框图
2、特征：
系统的输出量仅受输入量控制，输入量到输出量之间的信号是单向传递。
1、定义：
控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响，
这种控制称为开环控制系统。
列举你所知道的开环控制系统。
1、楼道声控路灯
2、自动烘手机
······等
西罗的自动门
水罐
（1，2）
祭坛点火
打开庙门
转动轴
（3）
庙门
旋转量
被控对象
执行器
控制器
输入量
控制量
输出量
简单开环控制系统的方框图
控制器：即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：即直接对被控对象进行控制的装置或元件。
控制量：即执行器的输出信号。
输入量：即控制系统的给定量。
输出量：即控制系统所要控制的量。
被控对象：即控制系统中所要求控制的装置和生产过程。
归纳总结
在控制系统中，为了分析的方便，常采用方框图来表示系统的环节，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，它表示了系统的各个环节在系统中位置、功能和相互之间的关系。
四、闭环控制系统
1、在军事对抗中有导弹来袭，怎么办？
2、游泳池注水或楼顶水箱注水，时间到了可是有时水满了，有时却未满，怎么办？
3······ ······
在工农业生产以及日常生活应用中，常常会需要对容器中的液位（水位）进行自动控制。比如自动控制水箱、水池、水槽、锅炉等容器中的蓄水量，生活中抽水马桶的自动补水控制、自动电热水器、电开水机的自动进水控制等。虽然各种水位控制的技术要求不同，精度不同，但基本的控制原理都可以归纳为一般的闭反馈控制方式，其系统为一般的闭环控制系统。
机电控制式水位控制
被控对象
执行器
控制器
输入量
输出量
进水阀门
水箱
水箱水位
水流量
管理人员
给定水位注水信息
水箱
进水阀门
控制器
输入量
输出量
检测装置
控制器
检测装置
水箱注水控制系统方框图：
简单闭环控制系统的方框图：
被控对象
执行器
控制器
给定量
控制量
被控量
检测装置
比较器
-
+
游泳池
进水阀门
控制器
给定水位
水流量
水箱的水位
（输出）
检测装置
比较器
+
-
闭环控制系统
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
课本P106页
是比较器。比较器将给定量与所检测的被控量进行比较，求出偏差值；控制器将这一偏差值进行运算处理，并向执行器下达控制指令；执行器根据指令对被控对象进行控制，从而使被控量稳定在一定的范围内。
与开环控制系统相比，闭环控制系统多了一个由检测装置组成的环节
这是闭环系统吗？
泊车是驾驶员经常遇到的事……
自动泊车是一个什么控制系统？
五、小结
控
制
系
统
开环
闭环
控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响
系统的输出量仅受输入量控制，输入量到
输出量之间的信号是单向传递
系统的输出量返回到输入端并对控制过程产生影响
输出量到输入量之间的信号形成一个回路
2、完成P107的练习
课后作业：
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