閉環(huán)控制系統(tǒng)

第四單元控制與設(shè)計復習1.我們把控制系統(tǒng)分為：開環(huán)控制制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)。2.什么是開環(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，稱為開環(huán)控制系統(tǒng)。3.開環(huán)控制系統(tǒng)方框圖是：案例１：炮彈的控制系統(tǒng)在這炮彈的控制系統(tǒng)中有兩種情況：一種是不進行調(diào)整只是按設(shè)定的距離開炮，沒有因素影響可以打中對方，但要是有干擾或者有其它因素影響那就打不中對方了，達不到目的。另一種是加了一個（偵察兵）把控制系統(tǒng)的輸出量（炮彈落的位置）返回到輸入端（大炮到對方距離）進行比較，并對控制進行調(diào)整的環(huán)節(jié)，使能準確打中對方。案例２：臺燈①可充電臺燈的控制系統(tǒng)可充電臺燈只是開燈就亮，非常簡單,但是亮度不能調(diào)節(jié)。②可調(diào)臺燈的控制系統(tǒng)可調(diào)臺燈亮度可調(diào)，它通過人的眼睛不斷檢測燈的亮度，并與人眼睛感覺舒適的亮度進行對比而進行調(diào)整，使之達到人想要的亮度。這兩臺臺燈在控制中有什么不同?游泳池的注水控制定時器設(shè)定注水的時間進水閥門游泳池游泳池的水位水流量定時器注水控制有什么缺陷？游泳池的注水控制的改進水位檢測裝置控制器進水閥門游泳池實際水位水流量控制器檢測裝置+-設(shè)定水位閉環(huán)控制系統(tǒng)把系統(tǒng)的輸出量返回到輸入并對控制過程產(chǎn)生影響的控制系統(tǒng)稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)?？刂破鲌?zhí)行器被控對象給定值被控量干擾信號+反饋環(huán)節(jié)-擴展思考可調(diào)臺燈亮度是經(jīng)過人的眼睛不斷檢測燈的亮度與人眼睛感覺舒適的亮度進行對比而進行調(diào)整,使達到人想要的亮度,但不方便,一定要有人調(diào)節(jié)才行。思考：能不能設(shè)計出不用人調(diào)節(jié)就能達到目的的控制？閉環(huán)控制在日常生活中應(yīng)用閉環(huán)控制在日常生活中應(yīng)用舉例

(1)電熱水壺的溫度控制(2)電熱器的溫度控制(3)飲水機的溫度控制(4)馬桶水位控制(5)空調(diào)器的溫度控制(6)太陽能熱水器的溫度控制(7)電冰箱的溫度控制小結(jié)與作業(yè)

1.什么是閉環(huán)控制系統(tǒng)？2.閉環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖。3.體驗閉環(huán)控制在日常生活中應(yīng)用。

【答案】A

【解析】該控制系統(tǒng)能將水溫保持在設(shè)定值，這說明當水溫達不到設(shè)定值時，啟動加熱功能；當水溫達到設(shè)定值時，電水壺自動斷電，停止加熱。這說明實際水溫通過檢測器的檢測返回輸入端影響控制過程，屬于閉環(huán)控制。在整個控制中都是不需要人直接參與，為自動控制。控制方框圖如下：【例1】(2011年3月浙江省高考)如圖所示為一款具有保溫功能的電水壺，按下保溫按鈕，能將水溫保持在設(shè)定值，該保溫控制系統(tǒng)的控制手段和控制方式屬于(

)A．自動控制、閉環(huán)控制B．自動控制、開環(huán)控制C．手動控制、閉環(huán)控制D．手動控制、開環(huán)控制【變式訓練】1.(2012年3月浙江省高考)如圖所示是一款太陽能飯盒，每個飯盒都有獨立的溫度控制系統(tǒng)，當飯煮熟后，自動進入保溫狀態(tài)，該飯盒溫度控制系統(tǒng)的控制手段和控制方式屬于(

)A．手動控制、開環(huán)控制B．自動控制、閉環(huán)控制C．自動控制、開環(huán)控制D．手動控制、閉環(huán)控制【答案】B【解析】根據(jù)題意，該飯盒溫度控制系統(tǒng)不需要人直接參與，因此屬于自動控制。關(guān)于控制方式的選擇，該太陽能飯盒的控制目的在于保持飯盒內(nèi)的溫度，因此溫度控制也就是把溫度保持在一定范圍內(nèi)，若盒內(nèi)溫度與設(shè)定值有偏差，飯盒將自動加熱至設(shè)定溫度，這就存在比較和反饋，因此屬于閉環(huán)控制?！纠?】(2011年9月浙江省高考)如圖所示感應(yīng)水龍頭的出水控制系統(tǒng)為開環(huán)控制，當手靠近感應(yīng)區(qū)域時，水就會自動流出。下列判斷中正確的是(

)A．該控制系統(tǒng)有檢測環(huán)節(jié)B．該控制系統(tǒng)有反饋環(huán)節(jié)C．該控制系統(tǒng)的控制器是水龍頭D．該控制系統(tǒng)能保持出水量穩(wěn)定【解析】本題考查對控制系統(tǒng)的理解。A項，因題目中當手靠近感應(yīng)區(qū)域時，水就會自動流出。一般為紅外線檢測。A正確?！敬鸢浮緼【例3】(2012年3月浙江高考第19題)如圖所示是電熱水器溫度自動控制系統(tǒng)的示意圖，當熱電偶測到水溫低于設(shè)定值，控制電路接通加熱絲，加熱儲水箱中的水，使水溫達到設(shè)定值，關(guān)于該控制系統(tǒng)的組成，下列說法中不正確的是(

)A．被控對象是水箱中的水B．控制器是加熱絲C．被控量是出水溫度D．設(shè)定量是所要求的水溫【解析】從題干中“使水溫達到設(shè)定值”文字中，可以確定這是閉環(huán)控制系統(tǒng)。根據(jù)控制系統(tǒng)的各環(huán)節(jié)的概念和從題干中“控制電路接通加熱絲，加熱儲水箱中的水”等文字中，可以輕松知道控制器是控制電路，執(zhí)行器是加熱絲；從該控制系統(tǒng)的名稱“電熱水器溫度自動控制系統(tǒng)”可知，被控對象是水箱或水箱中的水?！敬鸢浮緽【變式訓練】

2.如圖所示是一款可以定時的臺燈。將拉繩拉到設(shè)定時間位置，打開燈的同時定時器開始工作，到達設(shè)定時間開關(guān)斷開，將燈熄滅。關(guān)于這款臺燈的控制系統(tǒng)，下列說法正確的是(

)A．執(zhí)行器是臺燈B．控制器是拉繩C．輸入量是設(shè)定時間D．控制量是臺燈的亮度【答案】C【解析】該控制系統(tǒng)中，執(zhí)行器是開關(guān)，控制器是定時裝置，控制量是開關(guān)的通與斷也可以說是電流量；定時臺燈其輸入量是設(shè)定的定時時間?！咀兪接柧殹?.[2012年3月合卷上機版高考技術(shù)試題第14題]如圖所示是汽車倒車雷達示意圖，當汽車倒車至障礙物一定距離時，雷達偵測器將偵測到的信號輸人主機，主機控制蜂鳴器發(fā)出報警聲，并在顯示器上顯示