2012年通用技术高考复习第四单元-控制（26张幻灯片）

(共37张PPT)
一、控制的手段与应用
1、控制的含义，控制的目的和对象
（1）含义：人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，这就是控制。
（2）理解任何控制现象，都要明确：
① 控制的对象；
② 控制的目标；
③ 控制的手段。
2、控制的手段
（1 ）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。
① 人工控制（手动控制）：在人的直接干预和全程干预。
② 自动控制：在无人直接参与的情况下。
（2）按照执行部件的不同，控制可分为：
机械控制、气动控制、液压控制、电子控制等。
3、控制的应用
广泛应用于生活、生产、军事、国防等领域。
二、控制的工作过程与方式
1、开环控制系统
（1）定义：若系统的输出量对系统的控制作用不产生影响（即无检测反馈单元），则称为开环控制系统。
（2）特点：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。
（3）方框图：
控制量
输入量
控制器
执行器
控制对象
输出量
要求C
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。
2、闭环控制系统
（1）定义：系统的输出通过检测反馈单元返回来作用于控制部分，形成闭合回路，这种控制系统就称为闭环控制系统，又称为反馈控制系统。
（2）特点：
能够自动纠正外部干扰和系统内参数变化引起的偏差，这样就可以采用精度不太高而成本较低的元件，组成一个较为精确的控制系统。
（3）方框图：
控制量
给定量
控制器
执行器
控制对象
被控量
检测装置
-
+
比较器
要求C
13、下列控制系统中，属于闭环控制系统的是
（ ）
A．电冰箱的温度控制系统
B．红绿灯定时控制系统
C．楼道灯声控延时控制系统
D．校园铃声控制系统
2008年会考试题：
A
2009会考 如图所示是一个自动控制的水龙头，当人手靠近时水流出，手拿开时水停止流出，出水时间超过1分钟就会自动关水。请回答34—35题。
34．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
A
35．下列可以作为该控制系统执行器的是（ ）
A
2009年会考试题
17．汽车安全气囊控制系统的工作过程是：传感器检测到汽车碰撞信号，经诊断模块判定和处理后，触发气体发生器给气囊充气。该控制系统的被控对象是（ ）
A．被气囊保护的人
B．气囊
C．诊断模块
D．气体发生器
B
（三）闭环控制系统的干扰与反馈
1、干扰因素
（1）定义：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。
2、反馈
（1）含义：
控制系统中，将输出量通过适当的检测装置返回到输入站并与输入量进行比较的过程，就是反馈。
要求C
12．在房间空调温度控制系统中，下列情况不属于影响其温度控制的干扰因素的是（ ）
A．有人走进房间
B．打开房间窗户
C．房间里在烧开水
D．房间里的闹钟铃响
2008浙江省通用技术会考
D
19、下列关于干扰因素对控制系统的作用，说法正确的是（ ）
A、干扰因素仅作用在被控量上 B、干扰因素不会作用于开环控制系统 C、闭环控制系统中干扰因素的作用都会反映在输出量的变化上 D、干扰因素都是可以利用的
C
2009年3月浙江省通用技术高考
5、功能模拟方法和黑箱方法
（1）功能模拟方法
以功能和行为的相似性为基础，用“模型”模拟“原型”的功能和行为的方法，就是功能模拟法。
（2）黑箱方法
通过对系统的输入与输出的关系的研究推断系统内部结构和功能的方法，通过观测黑箱外部的输入信息(外界对黑箱的影响)和输出信息(黑箱对外界的反应)研究和认识其功能、特性、结构、机理。
2009年会考试题：
29．对于太阳能热水器，下列说法错误的是( )
A．体现了人们利用技术造福人类
B．其设计符合可持续发展原则
C．水箱水位自动控制系统的控制对象是水箱(水箱里的水)
D．水箱水位自动控制系统的执行器是集热管
太阳能热水器是利用太阳的能量将水加热的装置，由集热管、水箱、支架及相关附件组成。太阳能热水器水箱一般都带有水位自动控制系统，当水箱水位低于设定水位，能够自动加水。请回答29—31题。
D
30．太阳能热水器水箱水位自动控制系统中，输入量是( )
A．设定的水位 B．太阳光的强弱
C．加水的时间 D．实际的水位
31．如果发现太阳能热水器一直处于加水状态，你认为不可能的原因是( )
A．水箱漏水 B．出水管漏水
C．集热管底部有异物沉积
D．控制器坏了
A
C
如图所示是红外线感应自动开闭的
垃圾桶，采用电池供电，当手靠近桶盖时，桶盖自动打开，手远离桶盖后，延时5-6秒桶盖自动关闭。请回答29-30题。
29．该控制系统的被控对象是( )
A.桶盖
B.红外线检测装置
C．机械传动装置和连杆机构
D.垃圾桶内桶
2010年会考试题：
A
2010年会考题
某种磁盘驱动器（结构示意图如图甲所示）读取数据时，需将磁头定位到某个磁道。
当控制装置接收到预期磁头位置信号后，控制电机驱动支撑臂及磁头移动到相应的磁道。传感器检测磁头的位置，并将检测到的信号发送给控制装置与预期信号进行比较，控制装置根据比较偏差值做出调整。
磁头定位控制系统的方框图如图乙所示。请回答31-33题
某种磁盘驱动器（结构示意图如图甲所示）读取数据时，需将磁头定位到某个磁道。当控制装置接收到预期磁头位置信号后，控制电机驱动支撑臂及磁头移动到相应的磁道。传感器检测磁头的位置，并将检测到的信号发送给控制装置与预期信号进行比较，控制装置根据比较偏差值做出调整。磁头定位控制系统的方框图如图乙所示。请回答31-33题
31．该磁头定位控制系统属于( )
A．开环控制 B.闭环控制
C．开环控制与闭环控制
D.人工控制与自动控制相结合
B
32．该磁头定位控制系统中，执行器是( )
A.磁道 B.磁盘转轴
C.磁盘 D.电机
D
33．该磁头定位控制系统中，被控量是( )
A.支撑臂的长度 B.磁头实际位置
C.磁盘转轴的转动角度 D.磁盘的转动速度
B
2010年会考试题：
导弹依靠自身动力装置推进，在飞行中会遇到气流，使导弹偏离预设路线。导弹系统始终检测导弹位置与预设路线之间的偏差，据此不断调整其飞行路线并导向目标。请回答34-35题。
34．这些气流被称为该控制系统的( )
A.反馈 B.干扰
C.被控量 D.控制量
B
2010年会考试题：
导弹依靠自身动力装置推进，在飞行中会遇到气流，使导弹偏离预设路线。导弹系统始终检测导弹位置与预设路线之间的偏差，据此不断调整其飞行路线并导向目标。请回答34-35题。
35．如果打击的目标并不是静止的，而是运动的，那么该导弹要命中目标，必须( )
A．不断修正预设路线
B．不断提高导弹的速度
C．不断消除干扰
D．不断提高预设位置与实际位置的偏差值
A
2008年浙江省会考
闭环
热胆（或热胆内的水）
水温（或水温的高低）
传感器检测到的人体热辐射信号（或人体的热辐射信号）
控制电路
电源开启或关闭（或电流；电压）
2009年9月高考试题
25、如图所示为磁悬浮地球仪及控制系统原理图，控制器发出的交流电信号，通过电磁线圈产生交变磁场，使地球仪产生感生电流，由于线圈产生的磁场和地球感生电流的磁场是相斥的，从而产生电磁悬浮力，将地球仪悬浮起来。位置传感器检测地球仪位置，并将检测到的信号发送给控制器与设定信号进行比较，控制器根据比较偏差值调整交流电信号。
（1）根据控制系统原理图及其描述，在控制系统方框图中 处填写与磁悬浮地球仪控制系统原理图中相对应的内容。
2）地面振动、风力等都会引起地球仪位置发生变化，这些因素在控制系统中称为 。
控制系统原理，控制器发出的交流电信号，通过电磁线圈产生交变磁场，使地球仪产生感生电流，由于线圈产生的磁场和地球感生电流的磁场是相斥的，从而产生电磁悬浮力，将地球仪悬浮起来。位置传感器检测地球仪位置，并将检测到的信号发送给控制器与设定信号进行比较，控制器根据比较偏差值调整交流电信号。
干扰
2009会考39题（3）陈晓丽准备设计升旗自动控制系统，她列举了可能要用到的部件：光敏传感器、热敏传感器、电动机、控制装置、发电机、铅蓄电池、声音传感器、滑轮。请你帮她在上述部件中选择两个合适的部件，填在图乙所示的控制系统方框图有“ ▲ ”处。
控制器
执行器
控制装置
电动机