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1、二 控制系统的工作过程与方式 学习目标1 分析典型案例 明确什么是系统 2 知道反馈在电子控制系统中的作用3 知道开环电子控制系统和闭环电子控制系统的区别 会用方框图分析生活中常见电子控制系统找出原理 1 控制系统 什么叫控制系统 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 控制系统通常分为开环控制系统和闭环控制系统 锅内的热量 脱粒机的转速 水龙头出水量 自行车行驶速度的控制 脚踩的力 脚蹬 曲柄 链轮 自行车行驶的速度 输入 中轴 链条 飞轮 输出 电风扇的风速控制 电风扇风速的挡位 电机 扇叶 风速 输入 输出
2、 1 游泳池注水控制系统P103定时器 进水阀门 游泳池设定注水时间水流量游泳池水位 输入 输出 2 自动门的控制系统P103控制电路 电机 自动门红外线信号转动门的开启或关闭 一 开环控制系统 1 什么是开环控制系统 如果控制系统的输出结果对系统的控制没有影响 也就是被控量的变化不会引起控制量的改变 即没有反馈 信息 列举你所知道的开环控制系统 1 红绿灯定时控制系统 2 防盗报警控制系统 3 火灾自动报警系统 4 公园音乐喷泉自动控制系统 2 开环控制系统的组成方框图 在控制系统中 为了分析方便 常采用方框来表示系统的环节 用单向信号线来表示系统信号传递的方向 这种图称为控制系统的方框图
3、控制系统方框图的作用 表示系统各个环节在系统中的位置 功能和相互之间的关系 P104 输入量 如游泳池的设定时间 控制量 流过的水量输出量 游泳池的水位 控制器 发出控制命令的装置 执行器 进水阀门被控对象 游泳池 案例分析 P104 接通电源 水管排出水 输入 输出 电机 水泵 水管 水流量 马上行动 P104用方框图说明下列开环控制系统的工作过程 并注明各个环节的具体内容以及输入量 输出量和控制量 1 普通家用电饭煲的煮饭控制 2 公共汽车车门的开关控制 分析下列电子控制系统中的被控对象 被控量 控制器和它们的工作过程的共同点 扬声器 音乐声 音乐集成电路 路灯 光的变化 电子电路 锁舌
4、锁舌的运动 集成电路 集成电路 门 门的开 关 二 闭环电子控制系统 1 什么是闭环电子控制系统 能对输出结果进行检测 并将检测信号反馈到控制处理部分 从而对系统的控制产生影响 2 闭环电子控制系统方框图 反馈 比较器 家用电冰箱的结构和制冷原理图 组成 压缩机 冷却器和散热器 它们之间用一根管道相连 管道里装有一种沸点很低的制冷剂 压缩机在管道的底部 它使制冷剂不断地在管道里循环 制冷剂流动到狭窄的毛细管时 受到强大压力 由气态变成液态 通过散热器对外放出热量 当制冷剂通过较粗的管道组成的冷却器时 由于压力突然降低 制冷剂由液态立即变为气态 从而吸收电冰箱内的热量 使电冰箱内的温度降低 达到
5、制冷的效果 家用电冰箱的闭环电子控制系统 反馈 预置温度调节装置 电子电路 继电器 冷藏室 温度传感器 微型电脑 比较器 动画 两种控制系统的对比 1 工作原理的对比 输出结果对系统的控制没有影响 即不反馈 输出结果返回输入端对系统的控制产生影响 即要反馈 开环 闭环 1 工作过程的对比 开环 闭环 比较器 马上行动 1 找出身边开环电子控制系统和闭环电子控制系统的例子 开环电子控制系统 闭环电子控制系统 2 闭环电子控制系统与开环电子控制系统相比有什么优点 闭环电子控制系统具有监测和反馈功能 可以提高控制的精度 而且实现控制的自动化 电熨斗 电子门铃 电子调光台灯 电子手表 程序控制洗衣机
6、带遥控电视机 空调机 电冰箱 智能电饭煲 现代化农业温室 这是闭环系统吗 辩论 同学们几乎每天听着扩音机里播放的音乐做广播体操 但扩音机从未引起大家的注意 学习了上面的内容后 扩音机是一个什么电子控制系统 引起了全班同学的热烈讨论 正方 扩音机是一个开环电子控制系统 反方 扩音机是一个闭环电子控制系统 这是闭环系统吗 分析评判 闭环电子控制系统必须符合两个条件 一 它的核心是电子技术 二 有反馈 反方把人划入控制系统 这个控制系统的核心就不单单是电子技术 故不能称为闭环电子控制系统 但因为存在反馈 可称为闭环控制系统 辩论 练习 根据开环电子控制系统和闭环控制系统的区别进行分析 判断 在你认为正确的表格中打 作业 1 请说出什么是开环控制系统 什么是闭环控制系统 它们有什么不同 2 请找出你身边的控制系统中 那些是开环控制系统 那些是闭环控制系统 分别找出3个实例 谢谢
