控制系统的工作过程与方式.ppt

第四单元 控制与设计-控制系统的工作过程与方式,回顾上节内容:,什么是控制? 控制有哪些手段? 控制有哪些应用?,控制的手段,控制： 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， 理解任何控制现象，都要明确控制的对象是什么，控制要达到什么目的和控制手段。,认识控制系统,控制系统,控制系统,在我们的教室里，有哪些控制装置（控制系统）？ 教室里的控制系统： 灯的开关的控制 投影幕升降的控制 电风扇风速的控制,电路 、灯,输入,“开或关”,输出,“亮或灭”,电机 、扇叶,输入,风速挡位,输出,风速,控制系统的基本特征： 一个输入信号（如手拔开关）对应着一个输出信号（如灯亮或不亮）,控制系统,输入量,控制系统,输出量,归纳共同点： 能否使用下面的方框图 来表示上述控制系统？,根据自行车行驶、电风扇转动具体的案例画出控制系统方框图：,自行车传动控制系统:,控制系统,脚踩的力 (输入),脚蹬、曲柄、链轮、 中轴、链条、飞轮,自行车行驶的速度 （输出）,电风扇风速的挡位 （输入）,电机、扇叶,风速 （输出）,电风扇的风速控制系统,控制系统：在一个控制过程中，若干个控制环节组成的一个系统，称为控制系统。控制系统的输入和输出之间有一定的对应关系。 控制系统通常又分为开环控制系统和闭环控制系统。,控制系统,马上行动：,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,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。 主要特点：输出不影响输入，对输出不需要测量，通常容易实现。,开环控制系统,根据定义试分析上述“马上行动”中提到的各种灯，哪些属于开环控制系统？,思考：,开环控制系统的方框图,输入量,控制器,执行器,被控对象,输出量,控制量,开环控制系统,以声控电灯为例写出控制过程方框图：,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,自动门控制系统,一千零一夜里的一个故事：阿里巴巴和四十大盗的故事 里有一扇神奇的门，请写出“芝麻开门”声控开门系统的控制方框图：,开环控制系统,输入量,声音传感器,电动机,门,输出量,课堂作业,1、宾馆、酒店的“自动叫醒服务系统”是一个开环控制系统。画出它的工作过程方框图。,2、走道路灯的声光控制系统 声光自动控制白炽灯开关的基本工作原理如下：白天或夜晚光线较亮时，光控部分将开关自动关断，声控部分不起作用。当光线较暗时，光控部分将开关自动打开，负载电路的通断受控于声控部分。电路是否接通，取决于声音信号强度。当声强达到一定程度时，电路自动接通，点亮白炽灯，并开始延时，延时时间到，开关自动关断，等待下一次声音信号触发。这样，通过对环境声光信号的检测与处理，完成电路通断的自动开关控制。,3、交通路口红绿灯自动控制,目前所用的交通路口的红绿灯控制系统一般都是按给定的时序来控制的，因此应该是开环控制系统，而不是闭环。对车流量因素的考虑，是在调查统计的基础上在设计给定时序时体现的。其参考框图如下：,开环控制系统,小试验：闭着眼睛写“控制系统”四个字。 控制器、执行器、被控对象分别是什么。 输入量：老师的指令 输出量：所写的字,小组讨论： 在你身边你见到的开环控制系统有哪些？ 普通家用电饭煲的煮饭控制系统 红外线自动水龙头 公共汽车车门控制系统 防盗报警系统 火灾报警系统 音乐喷泉控制系统 闹钟定时控制系统 自动烘手机控制系统,开环控制系统,希罗的自动门,阅读,历史上最有名的自动机是希罗制造的神殿自动门。希罗是公元前古希腊一位发明家，他用重锤、滑轮、齿轮等制造出当时很神奇的机器：神殿自动门。当有人拜神时，点燃神坛上的油灯，灯火燃烧使空气膨胀，球形容器内的空气因膨胀产生压力，把容器内的水挤到桶内，桶内水多了，在重力作用下带动大门转轴转动，门就打开了；当火熄灭后，由于重锤的重力作用，使大门转轴向相反方向转动，门就自动关闭了。,