第四单元控制与设计.pptx

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1、自自动动门门干手器 水龙头重锤减压阀u常见控制现象第1页/共74页热水机 和 热水壶第2页/共74页第3页/共74页重锤普通压力锅、电压力锅第4页/共74页干手器 自动水龙头第5页/共74页燃气减压阀第6页/共74页第7页/共74页第8页/共74页自自动动门门第9页/共74页人工（手动）控制和自动控制声声控控灯灯手拨动开关触摸开关人体感应开关光控开关声控开关控制过程在人的直接和全程干预下进行！n分析开灯的多种形式：在无人直接参与的情况下，使事物变化准确地按照期望的方向进行。第10页/共74页太阳能路灯第11页/共74页拨动风扇开关，风扇转动。用摇控器设定空调温度，空调机开始工作。闹钟设定时间后

2、准时发出声音。u下列控制哪些属于手动控制？第12页/共74页按人工干预的 情形分类？按执行部件 分类？按有无反馈 分类？控制系统的分类：电子控制机械控制气动控制液压控制手动控制自动控制开环控制闭环控制第13页/共74页控制量输入量输出量控制器执行器被控对象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。开关控制电路触发信号开关人（大脑和手）第14页/共74页u控制器：u执行器：u被控对象：u输入量：u输出量：u控制量：控制系统所要求控制的装置?实施决策的装置作出决策的装置第15页/共74页闭环控制系统即：反馈！控制量控制器执行器被控对象设定量被控量检测装置系统的输出量返回到输入端并对控

3、制过程产生影响第16页/共74页u控制器：u执行器：u被控对象：u检测装置（传感器）：u输入量（设定量）：u输出量（被控量）：u控制量：提供决策依据的装置控制系统所要求控制的装置?实施决策的装置作出决策的装置第17页/共74页游泳池定时器进水阀门水位高度水位检测装置！？u游泳池水位控制系统：设定进水时间进水阀门水位高度定时器游泳池水流量缺陷是什么？如何解决？第18页/共74页设定进水时间进水阀门水位高度定时器游泳池水流量u游泳池注水的开环控制系统方框图：u游泳池注水的闭环控制系统方框图：进水阀门游泳池水流量水位高度定时器比较器检测装置设定水位控制器第19页/共74页第20页/共74页第21页/

4、共74页第22页/共74页第23页/共74页第24页/共74页第25页/共74页第26页/共74页第27页/共74页水箱液位控制系统：控制量控制器执行器被控对象检测装置设定量被控量第28页/共74页第29页/共74页第30页/共74页限压阀（重锤）安全阀第31页/共74页13下面两图分别是瓦特蒸汽机的工作原理图和蒸汽供给控制原理图。在如下图所示，套筒与飞球连在一起，当蒸汽机的转速较高时，飞球离心力增大，套筒向上移动，阀门通孔截面积减少，蒸汽流速降低，蒸汽机汽缸内压力减少使其转速下降。请画出蒸汽机转速自动控制系统方框图。第32页/共74页第33页/共74页蒸汽机转速自动控制系统 第34页/共74

5、页第35页/共74页减压阀气压自动控制系统 第36页/共74页10.家用燃气减压阀的燃气气压控制系统：第37页/共74页第38页/共74页第39页/共74页设定状态（）ESP电路执行器（）（）前后轮胎（）实际状态控制量（）检测装置（）15ESP(车身稳定控制系统)作为车辆的辅助控制系统，它可以对因猛打方向盘或者路面湿滑而引起的侧滑现象进行控制。当侧滑传感器检测出车辆侧滑时，电子系统通过制动系统自动对各车轮的制动。第40页/共74页左图是前轮侧滑的控制：对各车轮轮胎进行适当制动，使车朝向内侧。同时控制发动机出力，使车辆不会冲出车道。第41页/共74页右图是后轮侧滑的控制：主要对前轮外侧的轮胎进行

6、制动，使车朝向外侧。同时控制发动机出力，使车身保持稳定。第42页/共74页第43页/共74页17.小黄家住市区中某一小区，小区一到下雨天，就汪洋一片，给人们出行带来极大的不便；可在大晴天，园林工人要顶着烈日酷暑给花草树木，汗流浃背。于是小黄突发奇想，能不能设计一个自动控制系统，雨天时自动收集雨水，解决积水问题，大晴天时能自动喷灌浇花。一举两得。请你来协助小黄完成此设计，并回答以下问题。第44页/共74页在控制系统中，除输入量以外，引起被控量（即输出量）变化的各种因素称为。什么是干扰因素？干扰因素的特点？控制系统中的干扰因素：来自系统外部的因素作用在被控对象上，造成输出量变化可以克服干扰，但不能

7、消除可以利用的例1、2第45页/共74页开电冰箱门；房间温度从20升到32；把热菜或热饭放入电冰箱中；旋转温控器，使控制温度降低些温控器失灵。方法一：开环闭环u如何克服干扰？u什么因素会影响冰箱内的温度？使用者如何克服？设计者如何克服？方法二：增加隔热效果第46页/共74页设定温度实际温度温控器压缩机放冷气冷藏或冷冻室温度检测装置u为什么把冰箱内的温度控制设计成闭环控制？u为什么把游泳池的水位控制设计成闭环控制？第47页/共74页游泳池定时器进水阀门水位高度设定进水时间进水阀门水位高度定时器游泳池水流量进水阀门游泳池水流量实际水位定时器比较器检测装置设定水位控制器第48页/共74页u指出：“水

8、箱水位控制系统”中的干扰因素？出水口放水？水蒸发？进水管水压增大？浮球向右调节？浮球破了？塞子有损？找出输出量变化的因素！第49页/共74页功能模拟方法？模型原型模拟功能？行为？结构？用“模型”模拟“原形”的功能和行为 的方法。例第50页/共74页u加热炉温度控制示意图：（自动）第51页/共74页u加热炉温度控制示意图：（手动）第52页/共74页控制器检测装置执行器第53页/共74页黑箱方法？把将要研究的系统作为黑箱，通过对系统输入与输出关系的研究，进而推断出系统内部结构及其功能的方法叫。分析：第54页/共74页如何判断西瓜生熟？听、看、摸第55页/共74页铁棍当听诊器,为换热泵查.第56页/

9、共74页解释中医看病“望、闻、问、切”？第57页/共74页解释中医看病“望、闻、问、切”？第58页/共74页解释中医看病“望、闻、问、切”？第59页/共74页现代医学是如何检查人体器官的？B超检查第60页/共74页X光透视图第61页/共74页现代医学是如何检查人体器官的？心电图检查第62页/共74页CT检查第63页/共74页核磁共振检查第64页/共74页被研究系统输出输入黑箱方法分析：碰触敲击超声波光波电流电磁波放射线手感声音各类 图像n西瓜n机器设备n人体第65页/共74页6.花房温度控制系统：热气、冷气量温度控制器加热、制冷元件花房设定温度实际温度温度检测装置第66页/共74页7.水箱水位

10、自动控制系统：水流量控制器阀门水箱设定水位实际水位浮球第67页/共74页8.人体感应（红外线）水龙头的自动控制系统：红外信号电磁阀出水控制电路水龙头水流量第68页/共74页9.某屋顶水箱采用水泵供水，控制器由相应的电路来实现。水箱内净高度为1.2米，如果水位低到0.2米时开始进水，水位达到1米时停止进水。请你提供设计方案。水流量控制电路水泵水箱设定水位实际水位水位检测装置第69页/共74页声光信号开关亮或灭控制电路灯闭或断10.路灯声光自动控制系统:第70页/共74页铁桶圆木塞铁桶硬塑料管搪瓷碗水龙头5cm11.李明制作了方便小动物喝水的自动加水器，结构如图：第71页/共74页设定水位实际水位水流量铁桶木塞塑料管等装置水龙头搪瓷碗管口11.小动物喝水的自动加水器，铁桶圆木塞铁桶硬塑料管搪瓷碗水龙头5cm第72页/共74页给定量（设定转速）被控量（实际转速）控制量（蒸气量）控制器（飞球套筒等装置）执行器（阀门）被控对象（蒸汽机）检测装置（飞球）12.蒸汽机转速自动控制系统第73页/共74页感谢您的观看！第74页/共74页