第二節(jié)開環(huán)控制系統(tǒng)

1、第二節(jié) 控制系統(tǒng)的工作過程與方式教學(xué)目標(biāo)1、理解什么是開環(huán)控制系統(tǒng)。2、結(jié)合實(shí)例，分析開環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成與工作過程；理解控制器和執(zhí)行器的作用。3、畫出簡單的開環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖。什么是開環(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，這種控制稱為開環(huán)控制系統(tǒng)開環(huán)控制系統(tǒng)。開環(huán)控制系統(tǒng)輸出量輸出量輸入量輸入量控制器控制器執(zhí)行器執(zhí)行器被控對象被控對象控制量控制量開環(huán)控制的特點(diǎn) 開環(huán)控制是指控制裝置與被控對象之間只有順向作用而沒有反向聯(lián)系的控制過程,按這種方式組成的系統(tǒng)稱為開環(huán)控制系統(tǒng),其特點(diǎn)是系統(tǒng)的輸出量不會對系統(tǒng)的控制作用發(fā)系統(tǒng)的輸出量不會對系統(tǒng)的控制作用發(fā)生影響生影響，不具備自動修

2、正的能力。例1 門鈴的開環(huán)控制系統(tǒng)例1 門鈴的開環(huán)控制系統(tǒng) 用手按動按鈕開關(guān),輸入一個觸發(fā)信號 音樂集成電路經(jīng)過觸發(fā)后工作,產(chǎn) 生一組載有”音樂”的電信號. 揚(yáng)聲器將電信號轉(zhuǎn)變?yōu)橐魳仿? 輸出的音樂聲的變化對系統(tǒng)的控制狀態(tài)并不產(chǎn)生影響,即不存在反饋. 輸入輸入: 控制控制(處理處理): 輸出輸出: 特點(diǎn)特點(diǎn):列舉你所知道的開環(huán)控制系統(tǒng)：列舉你所知道的開環(huán)控制系統(tǒng)：1、紅綠燈定時控制系統(tǒng)。2、防盜報警控制系統(tǒng)3、火災(zāi)自動報警系統(tǒng)4、公園音樂噴泉自動控制系統(tǒng)活動1：自動欄桿 設(shè)計一個自動欄桿。分析自動欄桿的工作過程;畫出反映其工作過程的方框圖。輸出量輸出量輸入量輸入量控制器控制器執(zhí)行器執(zhí)行器被控對

3、象被控對象控制量控制量在自動欄桿的控制系統(tǒng)中，輸入量、輸出量是什么？輸出量輸出量輸入量輸入量控制器控制器執(zhí)行器執(zhí)行器被控對象被控對象控制量控制量這個控制系統(tǒng)有什么特點(diǎn)？活動1：自動欄桿活動過程：1、設(shè)計一個自動欄桿； 2、分析自動欄桿的工作過程 3、畫出反映其工作過程的方框圖。 知識點(diǎn)學(xué)習(xí)：1、理解什么是開環(huán)控制系統(tǒng)。2、結(jié)合實(shí)例，分析開環(huán)控制系統(tǒng)基 本組成與工作過程，理解控制器 和執(zhí)行器的作用。 活動1：自動欄桿渦輪渦桿 自鎖傳動結(jié)構(gòu)：渦輪渦桿渦輪渦桿 自鎖傳動結(jié)構(gòu)：渦輪渦桿傳動結(jié)構(gòu)：渦輪渦桿思考：閉環(huán)控制系統(tǒng)和開環(huán)控制系統(tǒng)有什么區(qū)別？開環(huán)閉環(huán)系統(tǒng)的輸出量返回到輸入端并對控制過程產(chǎn)生影響系統(tǒng)

4、的輸出端與輸入端信號之間存在一個回路反饋回路反饋回路控制系統(tǒng)的輸出量不對系統(tǒng)的控制產(chǎn)生任何影響系統(tǒng)的輸出量僅受僅受輸入量控制，輸入量到輸出量之間的信號是單向傳遞單向傳遞思考：聲控?zé)暨m用于多種場合，如在公共樓道里安裝聲控?zé)艏确奖?，又安全。它與普通的電燈控制電路相比，去掉了手動開關(guān)，而增設(shè)了聲傳感器、控制器和電子開關(guān)。其中聲傳感器的靈敏度可調(diào)整，以適應(yīng)不同場合使用的需要。請根據(jù)聲控?zé)舻墓δ芊治觯?(l）聲控?zé)艨刂葡到y(tǒng)的輸入和輸出是什么？兩者的關(guān)系怎樣？ (2）聲控?zé)艨刂葡到y(tǒng)的被控量和控制量是什么？ (3）聲控?zé)艨刂葡到y(tǒng)為什么可以采用開環(huán)控制系統(tǒng)？ (4）畫出聲控?zé)糸_環(huán)控制系統(tǒng)的框圖。提示：（1）聲控?zé)艨刂葡到y(tǒng)的輸入量是聲響；輸出量是燈泡中的電流。兩者的關(guān)系是聲強(qiáng)達(dá)到某給定值時燈亮；聲強(qiáng)達(dá)不到某給定值時燈滅。 (2）聲控?zé)艨刂葡到y(tǒng)的被控量是燈的亮、滅，控制量是電流。 (3）聲控?zé)艨刂葡到y(tǒng)只有燈亮與燈滅兩種運(yùn)行狀態(tài)，不需要對輸出量的誤差進(jìn)行控制，因此，可以采用開環(huán)控制系統(tǒng)。 (4）聲控?zé)糸_環(huán)控制系統(tǒng)的框圖如下圖所示： 分析：本題考查控制系統(tǒng)方案的設(shè)計，考查的知識點(diǎn)較多。聲控?zé)羰且粋€典型的控制系統(tǒng)案例，控制系統(tǒng)的輸入量就是控制系統(tǒng)的給定量，它可以是設(shè)定的參數(shù)，如時間、溫度等；也可以是輸人的信號，如聲音、光照等。輸出量（即被控量）是指控制系統(tǒng)所