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1、设计设计感悟感悟理念理念技术技术提高提高素养素养长治一中长治一中 高二年级高二年级四、四、4.4.控制系统的设计与实施控制系统的设计与实施1控制系统的设计与实施控制系统的设计与实施控制系统设计的一般思路一一 明确控制系统的控制目标，找到控制对象（被控对象），明确控制系统的控制目标，找到控制对象（被控对象），推断出被控对象的特征（典型特征推断出被控对象的特征（典型特征“恒定恒定”“保温保温”）二二 选择开环或者闭环选择开环或者闭环三三选择元件选择元件常见控制器：脑常见控制器：脑 控制电路控制电路 定时器定时器 电脑电脑 控制中心控制中心 电气（机械）电气（机械）控制控制 常见执行器：手足常见执行
2、器：手足 电动机电动机 进水阀门进水阀门 加热器加热器 活动触点活动触点常见检测装置：眼睛常见检测装置：眼睛 浮球浮球 热电偶热电偶 传感器传感器 2四 控制量和被控量的确定，控制量有执行器决定，也的满足抑制干扰和可控的条件，被控量由检测装置测量五 考虑干扰因素，找到主要干扰六画出方框图，并书写说明书3开环控制设计开环控制设计电吹风设计的例子控制目的：不同挡位不同风被控对象：电风扇执行器：电动机，电热丝4挡位电风扇的风速与温度控制电路电动机电热丝 电风扇5闭环控制系统的设计闭环控制系统的设计基本要求：1 稳定的系统2 精度符合要求，在给定时间内输出量能进入允许范围 3 抗干扰能力要强举例抽水马
3、桶水箱的水位自动控制系统举例抽水马桶水箱的水位自动控制系统控制目的：水位要保证在给定水位上控制目的：水位要保证在给定水位上被控对象：水箱被控对象：水箱执行器：进水阀门执行器：进水阀门 控制量：水流量控制量：水流量控制器？控制器？6工作原理图：工作原理图：7给定水位杠杆进水阀门水箱浮球水箱的实际水位8综合实践综合实践:（P124） 2.（1)一般家用太阳能热水器温度控制是如何实现的？ 家用太阳能热水器通常都是在出水的地方装有冷水管和热水管，使用时，通常采用不断调节热水管与冷水管的流量实现温度控制。 (2)这是一个闭环控制系统，其中有一感温元件不断测量出水管内的水温，当水温低于某一值时，便切换到电
4、加热器加热的状态。9 一般来说，宾馆供应的热水温度要比较高，使客人有调节的余地，因此它必须保证热水高于一定的温度。其方法是设计一个闭环温度控制系统，使供应的热水不低于某一温度。控制系统的工作过程大致如下：测温装置测量储水箱热水的温度，当水温低于某一给定温度时，控制装置将输出一个信号去接通加热装置，使之给水箱加热；当温度高于给定温度时，控制装置就会切断加热器电源，停止加热。这一过程的方框图可以表示如下：10闭环控制在日常生活中应用 1112 普通电饭煲的结构：普通电饭煲的结构：普通电饭煲主要由发热盘、限温器、保温开关、杠杆开关、限流电阻、指示灯、插座等组成。1 1、发热盘：、发热盘：这是电饭煲的
5、主要发热元件。这是一个内嵌电发热管的铝合金圆盘，内锅就放在它上面，取下内锅就可以看见。2 2、限温器：、限温器：又叫磁钢。它的内部装有一个永久磁环和一个弹簧，可以按动，位置在发热盘的中央。煮饭时，按下煮饭开关时，靠磁钢的吸力带动杠杆开关使电源触点保持接通，当煮米饭时，锅底的温度不断升高，永久磁环的吸力随温度的升高而减弱，当内锅里的水被蒸发掉，锅底的温度达到1032C时，磁环的吸力小于其上的弹簧的弹力，限温器被弹簧顶下，带动杠杆开关，切断电源。133 3、保温开关：、保温开关：又称恒温器。它是由一个弹簧片、一对常闭触点、一对常开触点、一个双金属片组成。煮饭时，锅内温度升高，由于构成双金属片的两片
6、金属片的热伸缩率不同，结果使双金属片向上弯曲。当温度达到80C以上时，在向上弯曲的双金属片推动下，弹簧片带动常开与常闭触点进行转换，从而切断发热管的电源，停止加热。当锅内温度下降到80C以下时，双金属片逐渐冷却复原，常开与常闭触点再次转换，接通发热管电源，进行加热。如此反复，即达到保温效果。144 4、杠杆开关：、杠杆开关：该开关完全是机械结构，有一个常开触点。煮饭时，按下此开关，给发热管接通电源，同时给加热指示灯供电使之点亮。饭好时，限温器弹下，带动杠杆开关，使触点断开。此后发热管仅受保温开关控制。5 5、限流电阻：、限流电阻：外观金黄色或白色为多，大小象3W电阻，按在发热管与电源之间，起着保护发热管的作用。常用的限流电阻为185C 5A或10A（根据电饭煲功率而定）。限流电阻是保护发热管的关键元件，有能用导线代替。15Thank You!祝大家学习愉快祝大家学习愉快! !16
