第四单元 第二节

1、第二节 控制系统的工作过程与方式,1.简单开环控制系统的基本组成和工作过程,(1)概念：控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响的控制系统。 (2)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。 (3)方框图：,2.闭环控制系统的基本组成、简单的闭环控制系统方框图,(1)概念：系统的输出量返回到输入端并对控制过程产生影响的控制系统。 (2)基本组成：与开环控制系统相比，闭环控制系统多了检测装置、比较器、反馈回路。,3.控制器和执行器的作用、反馈的含义,(1)控制器：对输入信号(偏差值)进行运算处理，并发出控制命令。 (2)执行器：根据指令对被控对象直接控制。 (3)控

2、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入量进行比较的过程，就是反馈。,一、 简单开环控制系统与简单的闭环控制系统的组成与区别 区别：1.输出量不对系统的控制产生任何影响； 输出量返回到输入端并对控制过程产生影响。 2.闭环控制系统多了检测装置、比较器、反馈回路。 3.输入量到输出量之间的信号是单向传递； 输入量到输出量之间的信号传递的路径是闭合的。,【典例】 汽车安全气囊控制系统的工作过程是：传感器检测到汽车碰撞信号，经诊断模块判定和处理后，触发气体发生器给气囊充气。关于该控制系统下列说法正确的是( ),A.有检测装置是闭环，控制器是气体发生器 B.该控制系统是开环，被控对象

3、是气囊 C.安全气囊控制系统是开环，执行器是诊断模块 D.控制系统是闭环，被控量是充气,解析 安全气囊控制系统输出量不对系统的控制产生任何影响的。气囊直接受执行器气体发生器控制是被控对象。故答案选B。 答案 B 方法总结 判断控制系统是开环还是闭环主要是看是否有反馈。不用认为有检测装置就是闭环而要分析检测装置是否检测的是输出量即是否参与了反馈。控制系统各个装置和输入量、输出量、控制量的判断，根据装置的功能，三个量的定义即可。,变式训练1 如图所示的金属探测门，当有人携带金属制品通过时，探测门即发出声音报警。该报警控制系统的控制手段和控制方式属于( ),A.手动控制、开环控制 B.自动控制、开环

4、控制 C.自动控制、闭环控制 D.手动控制、闭环控制 解析 全程无人参与，为自动控制；该控制系统无反馈，属开环控制。故答案是B。 答案 B,变式训练2 如图所示是一款太阳能饭盒，每个饭盒都有独立的温度控制系统，当饭煮熟后，自动进入保温状态，该饭盒保温控制系统的控制手段和控制方式属于( ),A.手动控制、开环控制 B.自动控制、闭环控制 C.自动控制、开环控制 D.手动控制、闭环控制 解析 保温过程无需人工干预是自动控制。保温必然是温度下降促使系统重新加热即有反馈所以是闭环。在分析控制系统时输出量如果出现“稳定”、“保持”、“恒温”等关键词必定是闭环控制。故答案是B。 答案 B,变式训练3 如图

5、是储气罐气压控制系统原理图，当检测装置检测到储气罐中的气压低于设定值时，控制器控制压缩机运转，使储气罐的气压升高到设定值。该控制系统的方框图是( ),解析 因为有反馈，储气罐气压控制系统能使储气罐的压力稳定在设定值。执行器是压缩机，被控对象是储气罐，设定量是设定气压，被控量是实际气压。故答案是C。 答案 C,变式训练4 倒车雷达是汽车的安全辅助装置。工作原理是：雷达探头发出超声波，一旦超声波碰上障碍物后便会反射回来，此时系统便会计算雷达探头与障碍物之间的距离，然后根据距离的远近，蜂鸣器发出不同频率的警报声。从而帮助驾驶员更好地判断该停车的位置，关于该报警控制系统，以下说法中正确的是( ),A.

6、输出量是超声波信号 B.被控对象是汽车 C.控制器是雷达探头 D.此控制系统为开环控制系统 解析 该控制系统输出量警报声，该系统无反馈所以是开环控制。输入量是雷达探头发出超声波，被控对象是蜂鸣器。故答案是D。 答案 D,变式训练5 (201610浙江学考)如图所示的空气压缩机，当储气罐内的压缩空气排放到一定程度时，压力开关自动接通电源，电机带动气泵运转，向储气罐补充压缩空气，使储气罐内的气压保持在设定范围内。下列关于该压缩机的气压控制系统分析中，正确的是( ),A.控制方式属于开环控制 B.输入量是电能 C.控制量是气泵输出的空气流量 D.输出量是储气罐内的压缩空气 解析 本题考查控制系统的工

7、作过程与方式。该控制系统控制的目的是在控制储气罐内的气压，检测装置也在检测储气罐内的气压，所以是闭环控制系统，A项错误；输入量是设定气压，B项错误；控制量是执行器的输出信号，执行器是气泵，气泵的输出信号是空气流量，C项正确；输出量是储气罐内的实际气压，D项错误。故答案是C。 答案 C,变式训练6 某核电站运行时，高压循环水经过反应堆被加热到300400 ，这些高压循环水再把蒸汽发生器中的水加热成蒸汽用于发电。为了保证系统的正常运行，需要控制循环水的温度，其控制过程为(原理如图所示)：热电偶测出循环水的温度，该温度被传送到控制机构与设定的温度进行比较，根据偏差值通过驱动机构调节控制棒，控制反应堆的发热功率，使水温达到预设的值。,请完成下列各题，在有“( )”处填上相应的内容。 (1)根据原理图你认为这是开环还是闭环控制？ (2)请在下面的括号内填上相应的名称。 A.被控量( ) B.控制器( ) C.被控对象( ) D.执行器( ) E.检测装置( ) F.输入量( ),解析 该控制系统有反馈是闭环。被控量是系统控制的量为水温。控制器是接收温差进行处理并发出指