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1、,第四章 控制与设计 第二节 控制系统的组成与描述,自行车传动系统由下列部件构成,脚蹬、曲柄、链轮、中轴、链条、飞轮等,电风扇的风速控制是通过改变电机的转速来实现的。给电风扇设定风速挡位，电机就以一定的转速带动扇叶转动，输出预定的风速。风速挡位是该控制系统的输入量，扇叶转动的风速是该控制系统的输出量，一个挡位对应着一个风速。,电风扇风速的档位,电机、扇叶,风速,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。,控制系统,输入量,控制系统,输出量,归纳共同点： 使用下面的方框来表示上述控制系统,调速器或挡位,风
2、速,接通电源的电信号,锅内的温度,接通电源的电信号,脱粒的量,人手的红外信号,水龙头的出水量,请思考：,控制系统通常又分为开环控制系统和闭环控制系统,1.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 2.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的控制系统,简单闭环控制系统方框图：,简单开环控制系统方框图：,输入量控制系统的给定量 输出量控制系统所要控制的量 控制器对输入信号进行处理并发出控制命令的 装置或元件 执行器直接对被控对象进行控制的装置或元件 被控对象控制系统所要控制的装置或生产过程,开环控制系统,开环控制系统的特点：,1、系统的输出量直接受输入量的控
3、制； 2、信号（或信息）的传递是单向的，总是从输入端单向传至输出端。,控制器,执行器,被控对象,输出量,控制量,【案例分析】开环控制系统,自动门的控制系统,门的开/关,输 入量,输 出量,电机,水泵,水管,水流量,控制器,执行器,被控对象,被控量,控制量,开环控制系统，信号的传递是单向的。,水泵抽水控制系统,【案例分析】,水管排出水,接通电源,输入量,输出量,开环系统的方框图,1、电视摇控器的控制系统 2、楼道声控灯的控制系统 3、电动车的防盗报警系统,生活中还有哪些开环控制系统？,公共汽车车门控制系统。,音乐喷泉控制系统,闹钟定时控制系统,自动烘手机,电吹风控制系统,手电筒控制装置,火灾报警
4、系统,防盗报警系统,例：冲厕水箱的自动控制系统的设计,案例: 闭环控制系统,如何判断开环控制系统与闭环控制系统,闭环控制的特点： 1、有反馈； 2、会调整； 3、“结果”会影响“结果”； 4、给定量与被控量是可比较的同一 种性质的量。,电冰箱的温度控制系统,【案例分析】,比较器,案例：空调器温度控制系统方框图如下：,马上行动：判断下列控制系统是否属于闭环控制系统，画出方框图。,热电偶,控制器,加热器,加热炉,设定温度,比较器,加热炉的温度自动控制系统,热量,炉内 温度,眼睛,大脑,手 阀门,容器,给定值,比较器,人工调节液面,液体输出量,液面位置,游泳池水位控制系统,请完成,1、家用缝纫机的缝
5、纫速度控制系统（ ）,2、电冰箱的温度控制系统（ ）,属于开环控制系统,属于闭环控制系统,3、走道路灯的声光控制系统（ ）,4、交通路口红绿灯自动控制系统（ ）,开环,闭环,5、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。该控制系统的被控对象是( ) A被气囊保护的人 B气囊 C诊断模块 D气体发生器,B,6、 小明发现学校路灯有时由于没有及时关闭而浪费用电，为此他设计了一个控制方案，能够在天亮时关闭，天暗后打开。该控制系统应该属于( ) A、自动控制的闭环控制系统 B、自动控制的开环控制系统 C、手动控制的闭环控制系统 D、手
6、动控制的开环控制系统,B,7、下列关于控制系统工作过程的说法，正确的是( ) A信息只能从输入端传至输出端 B信息只能从输出端传至输入端 C开环控制系统的信息只能从输入端传至输出端 D闭环控制系统的信息只能从输出端传至输入端,C,8、在下面4个控制系统中，属于闭环控制系统的是( ) A电风扇的定时控制系统 B公共楼道路灯延时控制系统 棚室温度恒定控制系统 D商店自动门控制系统,C,开环控制的特点： 1、它是单向的控制过程； 2、输入量与输出量往往是不同性质的量。 闭环控制的特点： 1、有反馈； 2、会调整； 3、“结果”会影响最终“结果”； 4、给定量与被控量是可比较的同一种性质的量。,【课堂小结】,
