控制的组成与描述（20张幻灯片）

(共22张PPT)
控制系统的组成和描述
输入
信号处理
输出
反馈环节
大 脑
肢 体
飞 镖
落 点
期望值
控制器
执行器
被控对象
控制系统的组成与描述
控制系统的三要素？
目的
手段
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
控制量：即执行器的输出信号。
输入量：即控制系统的给定量。
归纳总结
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。
手段
执行器：即直接对被控对象进行控制的装置或元件。
被控对象：即控制系统中所要求控制的装置和生产过程。
输出量：即控制系统所要控制的量。
大脑
肢体
自行车
期望值
行驶方向
眼睛
被控对象
被控量
控制器
执行器
反馈环节
给定值
预期行驶方向
实际行驶方向
手段
骑自行车控制系统方框图：
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
-
+
自行车
肢体
控制器
给定路线
实际路线
（输出）
检测装置
比较器
+
-
闭环控制系统
对比
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
思考：闭环控制系统都是自动控制系统吗？
手动控制系统都是开环控制系统吗？
自动控制系统是指不用人来直接干预其工作过程，就能完成控制任务的控制系统。但有些控制系统，人就是其中的一个环节，骑自行车的过程是一个闭环控制系统，但人在其中担任了控制、反馈等环节的任务，所以……
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。
设定的
飞行航道
飞机
手机信号
实际的
飞行航道
干扰因素　　　
干扰因素的产生原因
环境
人为
影响自行车行驶速度变化的风
影响船只行驶的风浪
手机信号
杠杆比较
进水阀门
水箱
预设水位
进水量
水位
浮球
典型案例分析　　
抽水马桶
游泳池注水
（1）定时注水
典型案例分析　　
进水
阀门
定时器
设定注水的时间
游泳池
游泳池的水位
水流量
（2）自动注水
浮球
控制器
阀门
游泳池
进水量
给定水位
实际水位
电冰箱的温度控制系统
控制
电路
电机-压缩器组
电冰箱
制冷量
箱内温度
预置温度
检测装置
（热敏电阻）
典型案例分析　　
空调器温度控制系统
设定的
温度
控制
电路
制冷
装置
空调
房间
房内实际温度
空调测温装置
制冷量
比较器
典型案例分析　　
⑵如果声控灯的附近并没有来人，而
出现意外的声响，如楼上或隔壁有人高声说话或以动作发出声响，灵敏度高的声控灯也会应声而亮。为避免这种情况你有什么好办法？
⑶画出声控灯的系统框图。
如图是声控灯系统组成示意图，根据你的理解和认识回答下列问题：
答案提示：⑴ 开环，关键词：方便、节电 。
⑵ 把传感器的灵敏度调小一点。
⑶：
⑴此系统是开环还是闭环，声控灯的优点有哪些？
典型案例分析　　
声控灯
火灾自动报警系统
典型案例分析　　
控制器
输入量
输出量
执行器
被控对象
控制量
烟雾
信号
感烟探测器（感温）探测器
部件：警铃、报警灯
报警控制
电路（器）
2 ．不同的传感器输入的信号是不相同的，传感器输出的信号经控制器驱动继电器工作，则（ ）
A ．控制器转换输出的应是温度信号 B ．控制器转换输出的应是声音信号 C ．控制器转换输出的应是亮度信号 D ．控制器转换输出的应是电流信号
1 ．在下面 4 个控制系统中，属于闭环控制系统的是（ ）
A ．电风扇的定时控制系统 B ．公共楼道路灯延时控制系统 C ．棚室温度恒温控制系统 D ．商店自动门控制系统
C
D
课堂练习　　
3．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
C
4．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
D
5．把在体育课上练习投篮看成一个控制系统，则下列判断错误的是（ ）
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
6 ．比较闭环控制系统和开环控制系统，下列判断错误的是（）
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
D
D