高考复习-控制与设计(1)

1、控制与设计通用技术高三一轮复习通用技术高三一轮复习 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。一、控制的涵义一、控制的涵义 1、控制的对象是什么理解控制现象，需要明确：理解控制现象，需要明确：2、控制要达到什么目的3、采取什么控制手段举例：自行车转弯控制过程控制对象： 自行车自行车骑车人双手转动车把骑车人双手转动车把改变行改变行驶方向驶方向控制手段：控制目的：二、控制的分类二、控制的分类 从控制过程中人工干预的情形来分，人工控制:自动控制:人工纺纱、打开普通自来水龙头，人工纺纱、打开普通自来水龙头，揿按键打开电灯、驾驶汽车等；揿按键打开电灯、驾驶汽车等； 数控机床、饮料

2、自动装罐生产线、花房数控机床、饮料自动装罐生产线、花房恒温控制、十字路口红绿灯的转换等恒温控制、十字路口红绿灯的转换等 控制的应用自古就有，在生产、生活、军事国防等各个领域都有极其广泛的应用。三、控制的应用三、控制的应用 应用 控制器控制器执行器执行器被控对象被控对象开环控制系统的方框图：四、开环控制系统的基本组成和工作过程四、开环控制系统的基本组成和工作过程 【案例分析案例分析】自动门的控制系统自动门的控制系统 当人走近自动门时，门上方的红当人走近自动门时，门上方的红外装置检测到人体热辐射发出的红外外装置检测到人体热辐射发出的红外信息，控制电路接收到该信号后，便信息，控制电路接收到该信号后，

3、便会发出相应的指令，启动电机运转，会发出相应的指令，启动电机运转，从而带动门自动开启。当门开启之后，控制电路作出判断，从而带动门自动开启。当门开启之后，控制电路作出判断，如果没有人在门四周，就通知电机做反向运转，使门关闭。如果没有人在门四周，就通知电机做反向运转，使门关闭。控制控制电路电路电机电机自动门自动门控制器执行器被控对象输出量控制量【案例分析案例分析】自动门的控制系统自动门的控制系统开环控制系统，信号的传递是开环控制系统，信号的传递是单向单向的。的。【案例分析案例分析】定时器定时器进水进水阀门阀门游泳池游泳池闭环控制系统的方框图如下： 概念： 把系统的输出量返回到输入端并对控制过程产生

4、影响的控制系统,这种控制系统称为闭环控制系统。检测装置检测装置控制器控制器执行器执行器被控被控对象对象 与开环控制系统相比，闭环控制系统多了一个与开环控制系统相比，闭环控制系统多了一个由由组成的环节，构成一条组成的环节，构成一条五、闭环控制系统的基本组成和工作过程五、闭环控制系统的基本组成和工作过程 游泳池水位控制系统游泳池水位控制系统检测装置检测装置控制器控制器进水阀门进水阀门游泳池游泳池五、闭环控制系统的基本组成和工作过程五、闭环控制系统的基本组成和工作过程 小试验：闭上眼睛写控制系统四个字请写出闭上眼睛写字的控制过程方框图老师指令左脑手笔字思考：闭上眼睛写字与睁开眼睛写字的区别在哪里？为

5、什么？请画出睁开眼睛写字的控制过程方框图老师指令左脑手笔字眼睛根据车流量自动改变红绿灯根据车流量自动改变红绿灯控制系统属于我市首次引进的国外技术，其内容包括交通信号灯、感应器及信号控制器、主控中心等各路口都将在地下埋放一种感应线圈，车辆从上面通过时，路面感应线圈可以计算出车辆的速度和流量，这些信息输入中心控制室后，由主机电脑统一计算，然后根据车流大小自动变换红绿灯。比如哪个方向的车流量大，该方向的绿灯时间自动延长；没有行人时可以保持一直绿灯，同时也能将同一道路上各路口的红绿灯实现联网，使“一路绿灯”成为可能，大大提高车辆通行速度和交通安全设定亮、设定亮、灭时序灭时序 给定车给定车流量流量主控中

6、心主控中心信号控制装置红绿灯实际车流量+ +感应线圈感应线圈- -交通路口的红绿灯自动控制（根据车流量大小改变红绿灯时间）系统。请画控制方框图交通路口的红绿灯是怎样控制？ 电脑电脑 时序控制装置 红绿灯灯亮、灯亮、灭时序灭时序 电流 闭环控制系统与开环控制系统的比较开环控制系统开环控制系统闭环控制系统闭环控制系统能否自动调整能否自动调整和补偿和补偿不能不能能能控制精度控制精度比较低比较低高高结构结构简单简单相对复杂相对复杂适用场合适用场合控制精度要求不控制精度要求不高而系统本身的高而系统本身的元件又比较稳定元件又比较稳定的场合的场合要求高精度和要求高精度和高可靠性的场高可靠性的场合合例：冲厕例

7、：冲厕水箱水箱的自动控制系统的设计的自动控制系统的设计案例案例 闭环控制系统闭环控制系统比较器比较器进水阀门进水阀门水箱水箱浮球浮球控制控制器器电冰箱的温度控制系统电冰箱的温度控制系统控制控制电路电路电机电机-压压缩器组缩器组电冰箱电冰箱预置温度预置温度 检测装置检测装置（热敏电阻）（热敏电阻）【案例分析案例分析】【案例分析案例分析】控制器控制器（大脑）（大脑）执行器执行器（手）（手）被控对象被控对象（篮球）（篮球）检测装置检测装置（眼睛）（眼睛）篮圈的位置篮圈的位置篮球实际投篮球实际投掷的位置掷的位置一般控制系统中，干扰因素是需克服的。一般控制系统中，干扰因素是需克服的。（1 1）消除干扰：

8、）消除干扰：（2 2）减弱干扰）减弱干扰: : (3) (3)提高控制系统性能提高控制系统性能: :而在有些情况下，却可以利用干扰因素实而在有些情况下，却可以利用干扰因素实现某种目的。现某种目的。如在飞机上不能使用通信设备如在飞机上不能使用通信设备如电器在使用时要远离其他电子设备如电器在使用时要远离其他电子设备如采用闭环控制系统如采用闭环控制系统六、干扰因素六、干扰因素 控制系统中，将输出量通过适当控制系统中，将输出量通过适当的检测装置返回到输入端并与输的检测装置返回到输入端并与输入量进行比较的过程入量进行比较的过程,就是反馈就是反馈利用反馈来分析和处理被控对象，通过系利用反馈来分析和处理被控对象，通过系统的输出来调整系统的行为，使系统沿着统的输出来调整系统的行为，使系统沿着预期的目标运行的方法，称为反馈方法。预期的目标