電子控制技術(shù)ppt課件

1、電子控制技術(shù)電子控制技術(shù) 華南師范大學(xué) 鄭永駒2019.7電子控制系統(tǒng)概述電子控制系統(tǒng)概述n學(xué)習(xí)目的：學(xué)習(xí)目的：n了解電子控制系統(tǒng)的特點(diǎn)，領(lǐng)會(huì)電子控了解電子控制系統(tǒng)的特點(diǎn)，領(lǐng)會(huì)電子控制系統(tǒng)的優(yōu)越性。制系統(tǒng)的優(yōu)越性。n了解電子控制系統(tǒng)的根本組成了解電子控制系統(tǒng)的根本組成無處不在的電子控制無處不在的電子控制電子控制系統(tǒng)的根本組成電子控制系統(tǒng)的根本組成 被控量輸入部分控制部分執(zhí)行部分被控對(duì)象返饋環(huán)節(jié)比較器電子控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)電子控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)n高速、準(zhǔn)確。電子計(jì)算機(jī)可以在一秒內(nèi)完成高速、準(zhǔn)確。電子計(jì)算機(jī)可以在一秒內(nèi)完成幾十億次運(yùn)算，在計(jì)算機(jī)的控制下，控制系幾十億次運(yùn)算，在計(jì)算機(jī)的控制下，控制系統(tǒng)可高速

2、、準(zhǔn)確地完成各種復(fù)雜的控制。統(tǒng)可高速、準(zhǔn)確地完成各種復(fù)雜的控制。n智能化程度高。單片機(jī)，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)智能化程度高。單片機(jī)，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的引入，使得電子控制系統(tǒng)具有高度的智能的引入，使得電子控制系統(tǒng)具有高度的智能化?；?。n可進(jìn)展遠(yuǎn)間隔控制。經(jīng)過無線電遙控，使我可進(jìn)展遠(yuǎn)間隔控制。經(jīng)過無線電遙控，使我們可以在地球控制在遙遠(yuǎn)太空飛行的飛船，們可以在地球控制在遙遠(yuǎn)太空飛行的飛船，n體積小、分量輕、功耗低、壽命長(zhǎng)體積小、分量輕、功耗低、壽命長(zhǎng) 傳感器 n學(xué)習(xí)目的：學(xué)習(xí)目的：n認(rèn)識(shí)常見的傳感器，能用多用表檢認(rèn)識(shí)常見的傳感器，能用多用表檢測(cè)常用傳感器。測(cè)常用傳感器。n了解傳感器的運(yùn)用了解傳感器的運(yùn)用什

3、么是傳感器什么是傳感器 傳感器是可以感受規(guī)定的被丈量，傳感器是可以感受規(guī)定的被丈量，并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用的輸出信并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用的輸出信號(hào)的器件或安裝。號(hào)的器件或安裝。傳感器在電子控制中的作用傳感器在電子控制中的作用 認(rèn)識(shí)傳感器認(rèn)識(shí)傳感器 n熱敏傳感器：熱敏傳感器是將溫度轉(zhuǎn)換熱敏傳感器：熱敏傳感器是將溫度轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的安裝。為電信號(hào)的安裝。 n光敏傳感器 ：光敏傳感器是將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的安裝。各種各樣的傳感器及其運(yùn)用各種各樣的傳感器及其運(yùn)用 n溫度傳感器的運(yùn)用溫度傳感器的運(yùn)用n光傳感器的運(yùn)用光傳感器的運(yùn)用 n濕敏傳感器的運(yùn)用濕敏傳感器的運(yùn)用 n磁敏傳感器的運(yùn)用磁敏傳感器的運(yùn)

4、用 n聲敏傳感器的運(yùn)用聲敏傳感器的運(yùn)用n氣敏傳感器運(yùn)用氣敏傳感器運(yùn)用n力敏傳感器運(yùn)用力敏傳感器運(yùn)用n超聲波傳感器的運(yùn)用超聲波傳感器的運(yùn)用n學(xué)習(xí)目的：學(xué)習(xí)目的：n了解數(shù)字信號(hào)的特性了解數(shù)字信號(hào)的特性,知道數(shù)字信號(hào)的優(yōu)點(diǎn)。知道數(shù)字信號(hào)的優(yōu)點(diǎn)。n了解晶體三極管的開關(guān)特性及其在數(shù)字電路中了解晶體三極管的開關(guān)特性及其在數(shù)字電路中的作用。的作用。n熟習(xí)根本的門電路熟習(xí)根本的門電路,可以填寫真值表和畫波形可以填寫真值表和畫波形圖圖.n知道常用數(shù)字集成電路的類型知道常用數(shù)字集成電路的類型,能用數(shù)字集成能用數(shù)字集成電路安裝簡(jiǎn)單的電路安裝電路安裝簡(jiǎn)單的電路安裝.數(shù)字電路數(shù)字電路數(shù)字量.數(shù)字信號(hào).數(shù)字電路n在自然界

5、形形色色的物理量中，就其變化規(guī)律而言，不外乎兩大類其中一類物理量在時(shí)間上和數(shù)量上都是離散的，這一類物理量叫做數(shù)字量，把表示數(shù)字量的信號(hào)就叫做數(shù)字信號(hào)，義務(wù)在數(shù)字信號(hào)下的電子電路叫做數(shù)字電路n另一類物理量的變化在時(shí)間上或數(shù)值上那么是延續(xù)的，這一類物理量叫做模擬量實(shí)驗(yàn) 同窗們分成A，B兩組，每組相距10米以上，用光燈向另一組發(fā)送信號(hào)。A組用調(diào)光燈向B組發(fā)送信號(hào)，規(guī)定如下：將燈光燈亮度從微亮到最亮分成10個(gè)等級(jí)，分別表示1-10。B組手電筒向A組發(fā)送信號(hào)的規(guī)定如下：手電筒閃一下表示1，閃兩下表示2，以此類推，閃10下表示10。討論：上面兩種討論：上面兩種通訊方式那種更通訊方式那種更可靠？為什么？可靠

6、？為什么？數(shù)字信號(hào)數(shù)字信號(hào)n數(shù)字信號(hào)與模擬信號(hào)數(shù)字信號(hào)與模擬信號(hào)模擬信號(hào) 數(shù)字信號(hào) 在時(shí)間軸上的延續(xù)變量，我們稱為延在時(shí)間軸上的延續(xù)變量，我們稱為延續(xù)時(shí)間信號(hào)，又稱模擬信號(hào)續(xù)時(shí)間信號(hào)，又稱模擬信號(hào)在時(shí)間軸上的離散點(diǎn)上取值，我在時(shí)間軸上的離散點(diǎn)上取值，我們稱為離散時(shí)間信號(hào)們稱為離散時(shí)間信號(hào)在時(shí)間和幅度上都取離散值的信在時(shí)間和幅度上都取離散值的信號(hào)稱為數(shù)字信號(hào)號(hào)稱為數(shù)字信號(hào)時(shí)間離散信號(hào) ：數(shù)字電路上的二值化n為了方便表示和處置，數(shù)字電路上往往只用“和“兩個(gè)數(shù)值電路上用電壓的低和高，開關(guān)的開和關(guān)，電路的通和斷來表示n例如：邏輯電路規(guī)定：輸出輸入電壓在伏之間為低電平在伏以上為高電平n數(shù)字信息的信號(hào)方式

7、調(diào)制方式幅度表示頻率表示相位表示電平表示1 0 1 0 1 0 1 0 1 0易于保管抗干擾才干強(qiáng)易于處置精度高n數(shù)字信號(hào)的特點(diǎn)數(shù)字信號(hào)的特點(diǎn)在遭到干擾的情況下，數(shù)字信號(hào)由于外形簡(jiǎn)單，所以容易恢復(fù)原來的摸樣。一幅圖片經(jīng)數(shù)字化后，可以方便地對(duì)其進(jìn)展各種加工處置，產(chǎn)生很多模擬技術(shù)無法到達(dá)的效果。 模擬指針式電壓表和數(shù)字式電壓表丈量同一電池的指示，從數(shù)字式電壓表中可以讀到小數(shù)點(diǎn)后4位，而模擬指針式電壓表是很難到這個(gè)精度的 數(shù)字信號(hào)只需兩個(gè)外形，所以數(shù)字信號(hào)的保管、記錄就比較容易， 邏輯門：與門邏輯門：與門BAFABF000010100111真值表波形圖或門ABF000011101111ABF真值表波

8、形圖非門AF0110AF真值表波形圖密碼鎖電路的設(shè)計(jì)密碼鎖電路的設(shè)計(jì)與非門ABF001011101110真值表波形圖或非門ABF001010100110真值表波形圖ABF觸發(fā)器可以存儲(chǔ)位二值信號(hào)的根本單元電路統(tǒng)稱為觸觸發(fā)器可以存儲(chǔ)位二值信號(hào)的根本單元電路統(tǒng)稱為觸發(fā)器發(fā)器 D觸發(fā)器輸入輸出RD CP DQ Q1 X X0 10 100 00 1JK觸發(fā)器輸入輸出SD RD CP J KQ Q1 0 X X X1 00 1 X X X0 11 1 X X X禁用0 0 0 0保持0 0 1 01 00 0 0 1 0 10 0 1 1 翻轉(zhuǎn)0 0 0 X X保持搶答器的設(shè)計(jì)搶答器的設(shè)計(jì)改良改良繼電

9、器繼電器n學(xué)習(xí)目的：學(xué)習(xí)目的：n認(rèn)識(shí)繼電器，知道其作用和類型；認(rèn)識(shí)繼電器，知道其作用和類型；n了解直流繼電器的構(gòu)造、規(guī)格和義務(wù)原了解直流繼電器的構(gòu)造、規(guī)格和義務(wù)原理；理；n學(xué)會(huì)直流繼電器的運(yùn)用；學(xué)會(huì)直流繼電器的運(yùn)用；n了解可控硅了解可控硅(晶閘管晶閘管)的構(gòu)造和簡(jiǎn)單的義的構(gòu)造和簡(jiǎn)單的義務(wù)原理；務(wù)原理；認(rèn)識(shí)繼電器認(rèn)識(shí)繼電器電路控制與繼電器電路控制與繼電器繼電器的根本原理JJJ繼電器線圈常閉接點(diǎn)轉(zhuǎn)換接點(diǎn)J常開接點(diǎn)n干簧繼電器的構(gòu)造和義務(wù)原理干簧繼電器的構(gòu)造和義務(wù)原理 干簧繼電器實(shí)物干簧繼電器構(gòu)造干簧管實(shí)物n常見的繼電器常見的繼電器 電磁繼電器干簧繼電器固態(tài)繼電器時(shí)間繼電器壓力繼電器熱繼電器繼電器的

10、型號(hào)及其技術(shù)參數(shù)繼電器的型號(hào)及其技術(shù)參數(shù)1額定電壓 指繼電器線圈正常義務(wù)時(shí)，加在線圈上的電壓或流過的電流。直流電磁繼電器的額定電壓常用的有：6V、12V、24V等。2吸合與釋放電流吸合電流是指繼電器能完成吸合動(dòng)作時(shí)，繼電器線圈流過的最小電流。釋放電流那么是指繼電器從吸合外形轉(zhuǎn)入釋放外形時(shí)，繼電器線圈流過的最大電流。通常吸合電流遠(yuǎn)大于釋放電流。3線圈功耗指繼電器線圈正常義務(wù)時(shí)耗費(fèi)的功率。常見的有：0.2W、0.4W、1.2W、5W、7W、7.5W等。4 觸點(diǎn)負(fù)荷指繼電器觸點(diǎn)所接受的開路電壓和關(guān)合電流。開路電壓常見的有：110V、220V、380V等，關(guān)合電流常見的有：5A、10A、50A、100

11、A等。 防護(hù)特征符號(hào)序號(hào)外形符號(hào)主稱代號(hào)繼電器的根本型號(hào)普通由主稱代號(hào)、外形符號(hào)、短劃線。序號(hào)和防護(hù)特征符號(hào)組成。例：JZ C 33 F 電磁繼電器的運(yùn)用電磁繼電器的運(yùn)用可控硅可控硅(晶閘管晶閘管) 構(gòu)造和電路符號(hào)晶閘管實(shí)物晶閘管的義務(wù)原理晶閘管的運(yùn)用晶閘管的運(yùn)用 電子控制系統(tǒng)及其運(yùn)用電子控制系統(tǒng)及其運(yùn)用n學(xué)習(xí)目的：學(xué)習(xí)目的：n了解電子控制系統(tǒng)的特點(diǎn)，領(lǐng)會(huì)電子控了解電子控制系統(tǒng)的特點(diǎn)，領(lǐng)會(huì)電子控制系統(tǒng)的優(yōu)越性。制系統(tǒng)的優(yōu)越性。n學(xué)會(huì)簡(jiǎn)單電子控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造與學(xué)會(huì)簡(jiǎn)單電子控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造與調(diào)試。調(diào)試。n掌握電子控制系統(tǒng)缺陷檢修的根本方法。掌握電子控制系統(tǒng)缺陷檢修的根本方法。LM393開環(huán)

12、電子控制系統(tǒng)案例開環(huán)電子控制系統(tǒng)案例開環(huán)電子控制系統(tǒng)的構(gòu)造方框圖開環(huán)電子控制系統(tǒng)的構(gòu)造方框圖輸入電路輸入電路控制器控制器被控對(duì)象被控對(duì)象被控量期望值輸入值閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的構(gòu)造方框圖閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的構(gòu)造方框圖控制器控制器執(zhí)行器執(zhí)行器被控對(duì)象被控對(duì)象反響環(huán)節(jié)反響環(huán)節(jié)給定值被控量溫度閉環(huán)電子控制系統(tǒng)閉環(huán)電子控制系統(tǒng) 改良 電子控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)優(yōu)化方法舉例電子控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)優(yōu)化方法舉例 檢測(cè)能否有現(xiàn)人進(jìn)入的方案檢測(cè)能否有現(xiàn)人進(jìn)入的方案比較比較 采用的傳感器工作原理優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)紅外傳感器收、發(fā)器件分置門框兩則，有人進(jìn)入時(shí)光線被遮擋，接受器收不到信號(hào)，發(fā)出有人進(jìn)入信號(hào)。隱蔽性好2受外界光干擾小3價(jià)格較便宜1

13、光線覆蓋面有限可見光傳感器同上1價(jià)格便宜隱蔽性不好2易受外界光干擾3。光線覆蓋面有限。超聲波傳感器收、發(fā)器件分置門框兩則，有人進(jìn)入時(shí)超聲波被遮擋。接收器收不到信號(hào)，發(fā)出有人進(jìn)入信號(hào)。隱蔽性好2受外界干擾小價(jià)格較貴工作時(shí)功耗大體積較大壓力傳感器將壓力傳感器置于門的下方地面，有人踩上時(shí)，壓力傳感器輸出發(fā)生變化，發(fā)出有人進(jìn)入信號(hào)。隱蔽性好2受外界干擾小1有被人跨過的可能，2價(jià)格較貴聲音傳感器檢測(cè)人進(jìn)入時(shí)發(fā)出的響聲。從而發(fā)出有人進(jìn)入信號(hào)。隱蔽性好安裝位置靈活價(jià)格便宜1易受外界干擾報(bào)警信號(hào)傳輸方式的比較報(bào)警信號(hào)傳輸方式的比較 報(bào)警方優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)無線報(bào)警報(bào)警信號(hào)傳遞方便，特別有利于大面積、多報(bào)警點(diǎn)的集中管理。造價(jià)較高，有被干擾的可能有線報(bào)警工作可靠，造價(jià)便宜報(bào)警信號(hào)傳遞不方