二、控制系统的基本组成与工作过程.ppt

第四章第四章.控制与设计控制与设计控制系统的工作过程与方式控制系统的工作过程与方式教师：李丽教师：李丽17 十二月 2022温故知新温故知新v控制：人控制：人们根据自己的根据自己的目的目的，通，通过一定的一定的手段手段，使使事物沿着某一确定的方向事物沿着某一确定的方向发展展，就形成了控制。，就形成了控制。17 十二月 2022控制系控制系统的基本特征的基本特征v（1 1）刚才灯才灯为什么亮了又什么亮了又灭了？了？因为老师在控制的v（2 2）老）老师是怎是怎样控制灯的？控制灯的？老师通过拔动开关控制灯的亮和灭.v（3 3）在我）在我们的教室里，有哪些控制装置的教室里，有哪些控制装置（控制系（控制系统）？）？灯的开关的控制 电脑开关的控制 空调温度的控制v（4 4）这些控制系些控制系统有什么特征？有什么特征？17 十二月 2022电灯的的控制电灯的的控制电灯的的控制电灯的的控制电路、灯“开与关开与关开与关开与关”灯灯灯灯“亮与灭亮与灭亮与灭亮与灭”输入输入输入输入输出输出输出输出电脑的控制电脑的控制电脑的控制电脑的控制电路、电脑“开与关开与关开与关开与关”电脑的开关电脑的开关电脑的开关电脑的开关输入输入输入输入输出输出输出输出控制系统的基本特征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）17 十二月 2022 指出下列事例是否是控制系统，如果是指出下列事例是否是控制系统，如果是控制系统，请指出系统的输入、输出分别是控制系统，请指出系统的输入、输出分别是什么？什么？是否属于是否属于控制系统控制系统输入输入输出输出电饭煲电饭煲脱粒机脱粒机红外线自动水龙红外线自动水龙头头是是是做饭指令（电信号）启动指令（电信号）人手的红外信号锅内的温度脱粒机脱粒的量出水量17 十二月 2022案例分析案例分析自动门自动门17 十二月 2022案例分析案例分析v案例分析案例分析:自动门自动门v自自动门的的动作作过程是怎程是怎样的？的？当当门口没有人口没有人时，门是关着的；当有人来是关着的；当有人来门口口时，门打开；当人离开打开；当人离开门口后一段口后一段时间，门又关又关闭。v自自动门的功能和技的功能和技术要求：要求：功能：无人功能：无人时，常关；有人，常关；有人时，开，开门。技技术要求：当人距要求：当人距门1m1m时，门即打开；即打开；门打开后，延打开后，延时10s10s后关后关门。17 十二月 2022电机电机电机电机自动门自动门自动门自动门控制电路控制电路控制电路控制电路门的开启门的开启门的开启门的开启或关闭或关闭或关闭或关闭人体人体人体人体热辐射热辐射热辐射热辐射转动转动转动转动电机控制电路红外传感器控制器控制器控制器控制器执行器执行器执行器执行器控制量控制量控制量控制量红外传感器红外传感器红外传感器红外传感器17 十二月 2022开环控制系统开环控制系统控制系统的输出量不对系统的控制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产生任何影响，这种控制系统称为开环控制系统。制系统。控制器控制器执行器执行器被控对象被控对象输入量输入量输出量输出量控制量控制量开环开环控制系统控制系统17 十二月 2022闭环控制系控制系统v游戏设计：组织学生游戏：游戏设计：组织学生游戏：v（1 1）在墙上贴一张画有娃娃脸轮廓的头像，在墙上贴一张画有娃娃脸轮廓的头像，参加游戏的同学在画前参加游戏的同学在画前3 3米的地方蒙上眼睛，然米的地方蒙上眼睛，然后走向头像，并用手中的画笔给画添上鼻子或后走向头像，并用手中的画笔给画添上鼻子或眼睛。眼睛。v（2 2）不蒙眼睛的情况下，画鼻子或眼睛。不蒙眼睛的情况下，画鼻子或眼睛。17 十二月 2022闭环控制系控制系统v思考：闭上眼睛画画与睁开眼睛画画的区思考：闭上眼睛画画与睁开眼睛画画的区别在哪里？别在哪里？睁开眼睛画画具备自动修正的能力。区别：不蒙眼睛时，我们可以调整自区别：不蒙眼睛时，我们可以调整自己前进的路线和画笔的落点，反之，己前进的路线和画笔的落点，反之，由于看不到目标，我们无法对前进的由于看不到目标，我们无法对前进的路线和画笔的落点进行调整。路线和画笔的落点进行调整。17 十二月 2022闭环控制系统闭环控制系统控制器控制器控制器控制器执行器执行器执行器执行器被控对象被控对象被控对象被控对象给定值给定值给定值给定值被控量被控量被控量被控量干扰信号干扰信号干扰信号干扰信号+反馈环节反馈环节反馈环节反馈环节-把系统的输出量返回到输入并对控制过把系统的输出量返回到输入并对控制过程产生影响的控制系统称为闭环控制系统。程产生影响的控制系统称为闭环控制系统。17 十二月 2022闭环控制系控制系统v讨论：画出：画出闭上眼睛写字与睁开眼睛画画的系统闭上眼睛写字与睁开眼睛画画的系统框图，并总结开环系统与闭环系统的区别。框图，并总结开环系统与闭环系统的区别。控制系统控制系统反馈反馈控制精控制精度度结构结构成本成本应用范应用范围围闭环闭环开环开环17 十二月 2022睁眼画画和闭眼画画两种睁眼画画和闭眼画画两种控制控制方式的比较方式的比较画脸任务画脸任务手手画画完整的娃娃脸完整的娃娃脸手的方向手的方向大脑大脑眼睛眼睛+-大脑大脑手手画画完整的娃娃脸完整的娃娃脸开环控制系统开环控制系统闭环控制系统闭环控制系统画脸任务画脸任务17 十二月 2022闭环控制系统与开环控制系统的比较闭环控制系统与开环控制系统的比较控制系统控制系统反馈反馈控制精度控制精度结构结构成本成本应用范围应用范围闭环闭环开环开环有反馈有反馈无反馈无反馈精度高精度高精度较低精度较低结构复杂结构复杂结构简单结构简单成本高成本高成本低成本低高精度、高精度、高可靠、高可靠、系统本身系统本身不稳定的不稳定的应用领域应用领域控制精度控制精度要求不高要求不高本身很稳本身很稳定的应用定的应用17 十二月 2022根据自根据自根据自根据自动门动门控制系控制系控制系控制系统统控制控制控制控制过过程和原理，通程和原理，通程和原理，通程和原理，通过过稍加改稍加改稍加改稍加改动动，你，你，你，你还还可以可以可以可以设计设计出出出出应应用其他方面的控制用其他方面的控制用其他方面的控制用其他方面的控制系系系系统吗统吗？请请用方框用方框用方框用方框图图表示你的表示你的表示你的表示你的设计设计想法。想法。想法。想法。电机电机电机电机自动门自动门自动门自动门控制电路控制电路控制电路控制电路门的开启门的开启门的开启门的开启或关闭或关闭或关闭或关闭人体人体人体人体热辐射热辐射热辐射热辐射转动转动转动转动红外传感器红外传感器红外传感器红外传感器17 十二月 2022扩展思考展思考17 十二月 2022小小结v1 1、控制系统的基本特征。、控制系统的基本特征。v2 2、开环控制系统及系统框图。、开环控制系统及系统框图。v3 3、闭环控制系统及系统框图。、闭环控制系统及系统框图。v4 4、开环控制系统和闭环控制系统的区别。、开环控制系统和闭环控制系统的区别。17 十二月 2022作业作业你还能举出身边一些开环控你还能举出身边一些开环控制或者闭环控制系统的例子制或者闭环控制系统的例子吗？吗？平时要善于观察生活。平时要善于观察生活。