控制系統(tǒng)的基本組成.ppt

1、第四章 控制與設(shè)計(jì),控制系統(tǒng)的基本組成與工作過(guò)程,1、控制系統(tǒng)的基本組成,2、開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng),3、閉環(huán)控制系統(tǒng),學(xué)習(xí)目標(biāo),1、分析典型案例，熟悉簡(jiǎn)單的開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成和簡(jiǎn)單的工作過(guò)程。 2、熟悉閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成，能畫出一個(gè)簡(jiǎn)單的閉環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖，理解其中的控制器、執(zhí)行器的作用。 3、掌握開(kāi)環(huán)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的的區(qū)別。,日常生活中的控制舉例,案例分析：自動(dòng)門工作原理,（）自動(dòng)門的工作過(guò)程,（2）自動(dòng)門控制系統(tǒng)框圖,輸入,輸出,一、開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)的含義：,控制系統(tǒng)的輸出量不對(duì)系統(tǒng)的控制產(chǎn)生任何影響，這種控制系統(tǒng)稱為開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)。,輸入,輸出,控制器,執(zhí)行器,被控對(duì)象,輸出量,控制量,控制

2、電路,電機(jī),自動(dòng)門,人體熱輻射 紅外傳感器,開(kāi)或關(guān),轉(zhuǎn)動(dòng),開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)方框圖,輸入量,傳感器,對(duì)“自動(dòng)門”的擴(kuò)展探究三例：,自動(dòng)門模型前開(kāi)過(guò)一輛汽車模型，自動(dòng)門會(huì)不會(huì)打開(kāi)？,怎樣讓汽車開(kāi)過(guò)自動(dòng)門口時(shí)，自動(dòng)門會(huì)打開(kāi)？,如何將自動(dòng)門裝置改為汽車車庫(kù)中的自動(dòng)門？,開(kāi)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制； 2、信號(hào)（或信息）的傳遞是單向的，總是從輸入端單向傳至輸出端。,游戲：完成繪畫,1、夜半時(shí)刻，在十字路口，沒(méi)有行人，汽車卻仍然要等待？怎么辦？,2、游泳池注水或樓頂水箱注水，時(shí)間到了可是有時(shí)水滿了，有時(shí)卻未滿，怎么辦？, ,二、閉環(huán)控制系統(tǒng),下圖是一個(gè)典型的閉環(huán)控制系統(tǒng)水箱水位的閉

3、環(huán)控制系統(tǒng),注入水流量,水箱水位兩種控制方式比較,環(huán)節(jié),方式,游泳池注水控制系統(tǒng)方框圖：,簡(jiǎn)單閉環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖：,被控對(duì)象,執(zhí)行器,控制器,給定量,控制量,被控量,檢測(cè)裝置,比較器,-,+,二、閉環(huán)控制系統(tǒng),二、閉環(huán)控制系統(tǒng),定義：,系統(tǒng)的輸出量返回到輸入端并對(duì)控制過(guò)程 產(chǎn)生影響的控制系統(tǒng)稱為閉環(huán)控制系統(tǒng),如何判斷開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)與閉環(huán)控制系統(tǒng),誤區(qū)：自動(dòng)的控制系統(tǒng)是閉環(huán)控制系統(tǒng)； 只要有檢測(cè)裝置就是閉環(huán)控制系統(tǒng)； 基本概念： 開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)是由輸入來(lái)控制輸出的單向控制； 閉環(huán)控制系統(tǒng)是輸出量反饋回輸入端參與控制的控制系統(tǒng)；,如何判斷開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)與閉環(huán)控制系統(tǒng),開(kāi)環(huán)控制的特點(diǎn)： 1、它是單向的控

4、制過(guò)程； 2、輸入量與輸出量往往是不同性質(zhì)的量。 閉環(huán)控制的特點(diǎn)： 1、有反饋； 2、會(huì)調(diào)整； 3、“結(jié)果”會(huì)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。,這是閉環(huán)系統(tǒng)嗎？,同學(xué)們幾乎每天聽(tīng)著擴(kuò)音機(jī)里播放的音樂(lè)做廣播體操，但擴(kuò)音機(jī)從未引起大家的注意。學(xué)習(xí)了上面的內(nèi)容后，請(qǐng)大家思考：,擴(kuò)音機(jī)是一個(gè)什么控制系統(tǒng)？,簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)由兩部分組成，即被控對(duì)象和控制裝置。其中的控制裝置，包括傳感器、控制器、執(zhí)行器等環(huán)節(jié)，對(duì)于閉環(huán)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，還包括反饋環(huán)節(jié)與比較環(huán)節(jié)。,三、控制系統(tǒng)的基本組成,四、小結(jié),控 制 系 統(tǒng),開(kāi)環(huán),閉環(huán),控制系統(tǒng)的輸出量不對(duì)系統(tǒng)的控制產(chǎn)生任何影響,系統(tǒng)的輸出量?jī)H受輸入

5、量控制，輸入量到輸出量之間的信號(hào)是單向傳遞,系統(tǒng)的輸出量返回到輸入端并對(duì)控制過(guò)程產(chǎn)生影響,輸出量到輸入量之間的信號(hào)形成一個(gè)回路,練習(xí),根據(jù)開(kāi)環(huán)電子控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的區(qū)別進(jìn)行分析、判斷，在你認(rèn)為正確的表格中打“ ”,水泵抽水,公共汽車開(kāi)關(guān)門,冰箱控制,投籃控制,1、下列控制系統(tǒng)中，屬于開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)的是（ ） A、電冰箱的溫度控制 B、計(jì)算機(jī)的CPU上的風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速控制 C、現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)溫室的溫度控制 D、家用縫紉機(jī)的縫紉速度控制 2、下面控制系統(tǒng)中，屬于閉環(huán)控制的有（ ） A、電風(fēng)扇機(jī)械定時(shí)開(kāi)關(guān)控制系統(tǒng) B、電子門鈴控制系統(tǒng) C、電磁爐溫度自動(dòng)控制系統(tǒng) D、自行車制動(dòng)系統(tǒng),隨堂檢測(cè),D,C,3

6、.閉環(huán)控制系統(tǒng)由下列各個(gè)環(huán)節(jié)組成（ ） 控制器 執(zhí)行器 被控對(duì)象 檢測(cè)裝置 A、 B、 C、 D、 4、控制系統(tǒng)中，將輸出量通過(guò)適當(dāng)?shù)臋z測(cè)裝置返回到輸入端并與輸入進(jìn)行比較的過(guò)程，稱為（ ） A、反饋 B、干擾 C、控制 D、閉環(huán)控制 5、閉環(huán)控制系統(tǒng)中反饋的作用是（ ） A、消除干擾因素 B、實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制 C、減少輸入量的偏差 D、減少輸出量的偏差,C,A,B,王大伯蓋了一個(gè)能自動(dòng)調(diào)節(jié)溫度的小型花房，花房的溫度冬季一般控制在18左右，夏季一般控制在25左右。請(qǐng)分析它可能的工作過(guò)程（5分），并畫出花房溫度控制系統(tǒng)的方框圖。 （5分）提示：該花房溫控設(shè)備包括控制器、加熱元件和制冷元件、檢測(cè)裝置、比較器等。,隨著音樂(lè)起伏而變化的音樂(lè)噴泉是控制技術(shù)的一種具體應(yīng)用。其工作過(guò)程是由 “聲電轉(zhuǎn)換裝置”將起伏的音樂(lè)強(qiáng)度轉(zhuǎn)換為隨之而變化的電信號(hào)，這種電信號(hào)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)水泵轉(zhuǎn)動(dòng)。音樂(lè)聲信號(hào)強(qiáng)，水泵的轉(zhuǎn)速就快，噴頭的壓力就大，噴出的水柱就高。反之，噴出的水柱就低。音樂(lè)信號(hào)的強(qiáng)弱與噴泉水柱的高低一一對(duì)應(yīng)。請(qǐng)回答以下問(wèn)題： （1）音樂(lè)噴泉控制系統(tǒng)是開(kāi)環(huán)控制還是閉環(huán)