1、,第四章 控制與設(shè)計(jì) 第二節(jié) 控制系統(tǒng)的組成與描述,自行車傳動系統(tǒng)由下列部件構(gòu)成,腳蹬、曲柄、鏈輪、中軸、鏈條、飛輪等,電風(fēng)扇的風(fēng)速控制是通過改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)的。給電風(fēng)扇設(shè)定風(fēng)速擋位，電機(jī)就以一定的轉(zhuǎn)速帶動扇葉轉(zhuǎn)動，輸出預(yù)定的風(fēng)速。風(fēng)速擋位是該控制系統(tǒng)的輸入量，扇葉轉(zhuǎn)動的風(fēng)速是該控制系統(tǒng)的輸出量，一個(gè)擋位對應(yīng)著一個(gè)風(fēng)速。,電風(fēng)扇風(fēng)速的檔位,電機(jī)、扇葉,風(fēng)速,任何一種控制的實(shí)現(xiàn)，都要通過若干個(gè)環(huán)節(jié)，這些環(huán)節(jié)的有機(jī)組合就構(gòu)成了一個(gè)系統(tǒng)，稱為控制系統(tǒng)。,控制系統(tǒng)的輸出與輸入之間有一定的對應(yīng)關(guān)系。,控制系統(tǒng),輸入量,控制系統(tǒng),輸出量,歸納共同點(diǎn)： 使用下面的方框來表示上述控制系統(tǒng),調(diào)速器或擋位,風(fēng)

2、速,接通電源的電信號,鍋內(nèi)的溫度,接通電源的電信號,脫粒的量,人手的紅外信號,水龍頭的出水量,請思考：,控制系統(tǒng)通常又分為開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng),1.開環(huán)控制系統(tǒng)：控制系統(tǒng)的輸出量不對系統(tǒng)的控制產(chǎn)生任何影響 2.閉環(huán)控制系統(tǒng)：系統(tǒng)的輸出量返回到輸入端并對控制系統(tǒng)過程產(chǎn)生影響的控制系統(tǒng),簡單閉環(huán)控制系統(tǒng)方框圖：,簡單開環(huán)控制系統(tǒng)方框圖：,輸入量控制系統(tǒng)的給定量 輸出量控制系統(tǒng)所要控制的量 控制器對輸入信號進(jìn)行處理并發(fā)出控制命令的 裝置或元件 執(zhí)行器直接對被控對象進(jìn)行控制的裝置或元件 被控對象控制系統(tǒng)所要控制的裝置或生產(chǎn)過程,開環(huán)控制系統(tǒng),開環(huán)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)：,1、系統(tǒng)的輸出量直接受輸入量的控

3、制； 2、信號（或信息）的傳遞是單向的，總是從輸入端單向傳至輸出端。,控制器,執(zhí)行器,被控對象,輸出量,控制量,【案例分析】開環(huán)控制系統(tǒng),自動門的控制系統(tǒng),門的開/關(guān),輸 入量,輸 出量,電機(jī),水泵,水管,水流量,控制器,執(zhí)行器,被控對象,被控量,控制量,開環(huán)控制系統(tǒng)，信號的傳遞是單向的。,水泵抽水控制系統(tǒng),【案例分析】,水管排出水,接通電源,輸入量,輸出量,開環(huán)系統(tǒng)的方框圖,1、電視搖控器的控制系統(tǒng) 2、樓道聲控?zé)舻目刂葡到y(tǒng) 3、電動車的防盜報(bào)警系統(tǒng),生活中還有哪些開環(huán)控制系統(tǒng)？,公共汽車車門控制系統(tǒng)。,音樂噴泉控制系統(tǒng),鬧鐘定時(shí)控制系統(tǒng),自動烘手機(jī),電吹風(fēng)控制系統(tǒng),手電筒控制裝置,火災(zāi)報(bào)警

4、系統(tǒng),防盜報(bào)警系統(tǒng),例：沖廁水箱的自動控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì),案例: 閉環(huán)控制系統(tǒng),如何判斷開環(huán)控制系統(tǒng)與閉環(huán)控制系統(tǒng),閉環(huán)控制的特點(diǎn)： 1、有反饋； 2、會調(diào)整； 3、“結(jié)果”會影響“結(jié)果”； 4、給定量與被控量是可比較的同一 種性質(zhì)的量。,電冰箱的溫度控制系統(tǒng),【案例分析】,比較器,案例：空調(diào)器溫度控制系統(tǒng)方框圖如下：,馬上行動：判斷下列控制系統(tǒng)是否屬于閉環(huán)控制系統(tǒng)，畫出方框圖。,熱電偶,控制器,加熱器,加熱爐,設(shè)定溫度,比較器,加熱爐的溫度自動控制系統(tǒng),熱量,爐內(nèi) 溫度,眼睛,大腦,手 閥門,容器,給定值,比較器,人工調(diào)節(jié)液面,液體輸出量,液面位置,游泳池水位控制系統(tǒng),請完成,1、家用縫紉機(jī)的縫

5、紉速度控制系統(tǒng)（ ）,2、電冰箱的溫度控制系統(tǒng)（ ）,屬于開環(huán)控制系統(tǒng),屬于閉環(huán)控制系統(tǒng),3、走道路燈的聲光控制系統(tǒng)（ ）,4、交通路口紅綠燈自動控制系統(tǒng)（ ）,開環(huán),閉環(huán),5、汽車安全氣囊控制系統(tǒng)的工作過程是：傳感器檢測到汽車碰撞信號，經(jīng)診斷模塊判定和處理后，觸發(fā)氣體發(fā)生器給氣囊充氣。該控制系統(tǒng)的被控對象是( ) A被氣囊保護(hù)的人 B氣囊 C診斷模塊 D氣體發(fā)生器,B,6、 小明發(fā)現(xiàn)學(xué)校路燈有時(shí)由于沒有及時(shí)關(guān)閉而浪費(fèi)用電，為此他設(shè)計(jì)了一個(gè)控制方案，能夠在天亮?xí)r關(guān)閉，天暗后打開。該控制系統(tǒng)應(yīng)該屬于( )A、自動控制的閉環(huán)控制系統(tǒng) B、自動控制的開環(huán)控制系統(tǒng)C、手動控制的閉環(huán)控制系統(tǒng) D、手動控制的開環(huán)控制系統(tǒng),B,7、下列關(guān)于控制系統(tǒng)工作過程的說法，正確的是( ) A信息只能從輸入端傳至輸出端 B信息只能從輸出端傳至輸入端 C開環(huán)控制系統(tǒng)的信息只能從輸入端傳至輸出端 D閉環(huán)控制系統(tǒng)的信息只能從輸出端傳至輸入端,C,8、在下面4個(gè)控制系統(tǒng)中，屬于閉環(huán)控制系統(tǒng)的是( ) A電風(fēng)扇的定時(shí)控制系統(tǒng) B公共樓道路燈延時(shí)控制系統(tǒng) 棚室溫度恒定控制系統(tǒng) D商店自動門控制系統(tǒng),C,開環(huán)控制的特點(diǎn)： 1、它是單向的控制過程；