通用技术控制系统的工作过程与方式

通用技术控制系统的工作过程与方式第1页/共50页这些控制是怎样实现这个功能的呢？或者说，它们工作过程是怎样的呢？第2页/共50页第四单元控制与设计

第二节控制系统的工作过程与方式第3页/共50页1.控制系统第4页/共50页1.控制系统控制系统输入输出第5页/共50页1.控制系统声音有无(输入)亮与熄(输出)声控开关控制系统的方框流程图:声控开关、灯泡(控制系统)第6页/共50页（1）控制系统的定义电风扇风速的挡位(输入)电风扇的风速(输出)电风扇的风速控制电机、扇片(控制系统)

任何一种控制的实现，都要通过若干个环节，这些环节的有机组合就构成了一个系统，称为控制系统。控制系统的输出与输入之间有一定的对应关系。第7页/共50页是否属于控制系统输入输出电饭煲脱粒机红外线自动水龙头是是是做饭的指令（通电信号）启动指令（通电信号）人手的红外信号温度脱粒量出水量马上行动P102第8页/共50页（2）控制系统的分类控制系统开环控制系统闭环控制系统第9页/共50页2.开环控制系统第10页/共50页一般情况下，一池水需要很长的时间才能灌满，如果由人工控制整个注水过程，很费时间。

如果进水管的进水量是均匀的，游泳池中的水位高度与进水的时间是一一对应的。我们可以在注水口处装一个定时器，通过定时器来控制注水过程（时间）。2.开环控制系统第11页/共50页高度对应（输出）流水量设定注入时间定时器游泳池的水位进水阀游泳池（输入）游泳池水位的高低不会影响前面的输入和控制过程。第12页/共50页自动门的工作过程是怎样的？例2、自动门的开关第13页/共50页自动门如何实现自动开、关的呢？电机自动门控制电路门的开启或关闭人体热辐射转动电机控制电路红外传感器控制器执行器（输入）（输出）控制量被控对象第14页/共50页2.开环控制系统（输出）流水量游泳池的水位游泳池（1）定义：控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响，这种控制称为开环控制系统。游泳池注水控制系统方框图：设定注入时间定时器进水阀（输入）第15页/共50页2.开环控制系统（3）特征：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。（2）开环控制系统的方框图被控对象执行器控制器输入量控制量输出量控制系统的给定量控制系统的被控量要求控制的装置。执行器的输出信号直接对被控对象进行控制的装置或元件对输入信号进行处理并发出控制命令的装置或元件第16页/共50页画出“希罗的自动门”控制方框图

祭坛的点火或灭火气压控制转动轴自动门门开或关转动学生活动第17页/共50页小结：一、什么是控制系统1、定义：P1022、控制系统的分类二、开环控制系统1、定义：P1032、特征：无反馈

开环控制系统闭环控制系统第18页/共50页被控对象执行器控制器输入量控制量输出量思考：人手的动作开关灯的开启或关闭电路灯电流灯的开关控制过程（输入）（输出）第19页/共50页被控对象执行器控制器输入量控制量输出量思考：普通家用电饭煲的煮饭控制通电信号温度开关加热盘内锅温度升高（煮饭）第20页/共50页被控对象执行器控制器输入量控制量输出量汽车的速度超速汽车的图像信号测速雷达判读汽车速度的电脑照相机（输入）（输出）电子警察控制系统开环系统的信号都是单向传递的第21页/共50页马上行动P104用方框图说明下列开环控制系统的工作过程，并注明方框中的各个环节的具体内容以及输入量、输出量和控制量。1、音乐喷泉的控制；2、公共汽车车门的开关控制。第22页/共50页1、音乐喷泉的控制；2、公共汽车车门的开关控制。音乐信号喷水与否可编程控制器变速电动机调速水泵车门开关按钮控制电路执行活塞车门的开或关被控对象执行器控制器输入量控制量输出量第23页/共50页公园音乐喷泉自动控制系统音乐信号喷水与否可编程控制器变速电动机调速水泵输入量控制器执行器被控对象输出量第24页/共50页公共汽车车门开关控制系统被控对象（车门）开关按钮控制器（控制电路）执行器（执行活塞）控制量（压缩空气流向）车门的开或关第25页/共50页宾馆、酒店的自动叫醒服务控制系统。烟雾信号烟雾探测器报警控制器报警部件报警信号客人信息设置电脑程序计算机电话机铃声叫醒被控对象执行器控制器输入量控制量输出量2.火灾自动报警控制系统。第26页/共50页列举你所知道的开环控制系统。马上行动P103第27页/共50页思考游泳池注水或楼顶水箱注水，时间到了可是有时水满了，有时却未满，怎么办？设定注入时间定时器游泳池的水位（输入）（输出）进水阀游泳池流水量第28页/共50页小游戏

在黑板上画卡通人物。请一位同学睁着眼睛画，另一次闭着眼睛画。第29页/共50页3.闭环控制系统第30页/共50页闭环控制系统1、定义：P106

2、简单闭环控制系统的方框图：被控对象执行器控制器给定量控制量被控量3、特点：

信号传递是闭合回路

有反馈检测装置比较器-+第31页/共50页思考游泳池注水或楼顶水箱注水，时间到了可是有时水满了，有时却未满，怎么办？设定注入时间定时器游泳池的水位（输入）（输出）进水阀游泳池流水量游泳池的水位只受设定注水时间的控制第32页/共50页定时注水控制系统改进后的水位控制系统设定注入时间定时器游泳池的水位（输入）（输出）进水阀游泳池流水量（输入）（输出）给定水位控制器实际水位进水阀游泳池流水量-+检测装置比较器第33页/共50页第34页/共50页开环控制系统与闭环控制系统的区别（1）工作原理的对比：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闭环控制系统：系统的输出量返回到输入端并对控制系统过程产生影响第35页/共50页（2）工作过程的区别：开环控制系统：闭环控制系统：多了比较环节和检测装置第36页/共50页（3）信息传递过程：开环控制系统：信息路径一条：自输入端传至输出端，不存在信息逆向流动。闭环控制系统：信息路径两条：一条自输入端传至输出端，另一条是输出端信息经反馈环节返回到输入端的比较环节，形成一个闭合的环路。第37页/共50页判断以下控制系统是开环控制系统还是闭环控制系统

开环控制系统闭环控制系统红绿灯定时控制系统饮水机的温度控制声控灯控制系统程序控制洗衣机智能洗衣机空调器温度控制系统闭环开环闭环闭环开环开环第38页/共50页普通电饭煲煮饭温度控制系统普通电饭煲的做饭控制中，首先输入“做饭指令”，按下开关按钮，电热盘工作，煮饭开始，当内锅温度上升到限制温度（103℃）时，感温磁体失去磁性，在弹簧作用下和永磁体分开，触点开关分离，电热盘停止工作，电饭煲的做饭工作过程结束，电饭煲进入保温控制。第39页/共50页 普通电饭煲保温控制系统

低于65℃时高于65℃时当内锅温度下降到保温点（65℃）时，实施保温控制，内锅温度继续下降时，双金片发生变形，触点开关接通，电热盘工作，内锅温度上升；当内锅温度升到保温点（65℃）时，双金片又发生变形，触点分离，电热盘停止工作，这样电饭煲就达到了保温的目的。第40页/共50页思考与讨论：电饭煲的做饭控制系统和保温控制系统分别是开环控制还是闭环控制？做饭控制系统是开环；保温控制系统是闭环●

画出它们的控制系统方框图?第41页/共50页1、家用缝纫机的缝纫速度控制系统（属于开环控制系统）2、电冰箱的温度控制系统（属于闭环控制系统）脚踏的力缝纫速度踏脚板传动装置缝纫机旋转量马上行动P106转动频率设定温度电流输出温度比较器压缩机开关温控器感温头-+第42页/共50页声光信号控制电路灯泡延时开关灯光3、走道路灯的声光控制系统（开环）4、交通路口红绿灯自动控制系统（闭环）设定车流量时序控制装置红绿灯信号机实际车流量感应装置时间时间第43页/共50页案例分析粮仓的温度和湿度自动控制采用闭环控制系统，增加一个定时检测温度和湿度的装置，与给定的温度和湿度值比较，当出现偏差时，相应调节温度和湿度。方框图如下：粮仓降温除湿装置控制器设定温度和湿度（输入）时间（输出）实际温度和湿度温度湿度检测装置比较器+—第44页/共50页案例分析工业锅炉的压力控制是当锅内温度过高时，蒸汽将横杆和重锤顶起，排汽出蒸汽，使压力降到限定值。横杆的作用是使得重锤的位置可以调节，移动重锤到轴的距离就能改变限制的压力值。方框图如下：锅炉排汽孔重锤设定重锤位置（输入）蒸汽量（输出）锅内实际压力重锤比较器+—第45页/共50页案例分析判断下列控制系统是否属于闭环控制系统，画出方框图。交通路口红绿灯控制系统（根据设定的时间来改变红绿灯时间）交通路口红绿灯自动控制系统（根据车流量大小改变红绿灯时间）红绿灯信号机时序控制装置设定车流量（输入）时间（输出）实际车流量感应装置比较器+—红绿灯时序控制装置设定时