典型控制系統(tǒng)案例分析一資料.ppt

第二節(jié)控制系統(tǒng)的基本組成與工作過程 郴州市汝城一中袁利軍 控制與設計 知識回顧 控制含義 人們根據(jù)自己的目的 通過一定的手段 使事物沿著某一確定方向發(fā)展 就形成了控制 控制的分類 人工控制 手動控制 和自動控制 關 開門 駕駛汽車 太陽能路燈 自動門 一 典型控制系統(tǒng)案例分析 一 第二節(jié)控制系統(tǒng)的基本組成與工作過程 案例1 自動門 傳感器 控制器 1m 電動機 系統(tǒng)組成及工作過程 門 10s后 紅外傳感器 控制器 電動機 門 自動門 傳感器 控制器 執(zhí)行器 對象 系統(tǒng)組成 系統(tǒng)的組成及工作過程如圖 框圖 從左往右看 當門口有人時 即有輸入 傳感器感知并形成信號 信號先后經過控制器 電動機的變換與傳遞 直到把門打開 叫做有輸出 門動作 打開 沒有人 則無輸入 不發(fā)生信號傳遞 當然沒有輸出 門無動作 常關 開環(huán)控制系統(tǒng) 像這樣信息只從輸入端傳遞到輸出端 沒有信息反饋的控制系統(tǒng) 稱為開環(huán)控制系統(tǒng) 開環(huán)控制系統(tǒng)的框圖 常見的開環(huán)控制系統(tǒng) 聲控路燈 紅綠燈控制系統(tǒng) 案例2 水箱水位控制 方法一 人工控制 2 功能 當水面達到設定的水位時 關閉進水閥門 1 控制方式 人工 3 系統(tǒng)組成 水箱 包括水箱里的水 進水閥門 4 工作過程 當水面低于設定水位時 人打開閥門放水入水箱 人眼監(jiān)視水面高度 當水面達到設定水位時 人關閉閥門 紅外傳感器 控制器 電動門 門 人眼 人腦和手 閥門 水箱 水箱水位人工控制系統(tǒng) 自動門 傳感器 控制器 執(zhí)行器 對象 思考 人工控制水箱水位控制系統(tǒng)中 傳感器 控制器 執(zhí)行器 對象是誰 1 系統(tǒng)組成 浮子 連桿機構 閥門 給定水位 水箱 方法二 自動控制 浮子下落 1 當水面下降時 浮子下落 帶動連桿機構 閥門打開 進水 2 工作過程 浮子上浮 2 當水面達到設定水位時 浮子傳感 通過連桿機構 將閥門關閉 3 功能 當水面達到設定水位時 自動關閉進水閥門 4 控制方式 自動 紅外傳感器 控制器 電動門 門 人眼 人腦和手 閥門 水箱 水箱水位人工控制系統(tǒng) 自動門 傳感器 控制器 執(zhí)行器 對象 浮子 連桿機構 閥門 水箱 思考 自動控制水箱水位控制系統(tǒng)中 傳感器 控制器 執(zhí)行器 對象是誰 若要節(jié)約用水 減少水位自動控制水箱內水的容量 應該怎么辦 試一試 水位自動控制比水位人工控制好在哪里 問題思考 答 省人力 有利于將人類從復雜 危險 繁瑣的勞動環(huán)境中解放出來 并大大提高勞動效率 精確 自動門控制系統(tǒng)框圖 兩種控制案例比較 二 開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng) 2 閉環(huán)控制系統(tǒng) 1 定義 有反饋 形成閉環(huán) 能將控制的結果反饋回來與希望值進行比較 并根據(jù)它們的偏差及時調整控制作用的系統(tǒng) 稱之為閉環(huán)控制系統(tǒng) 2 特征 有反饋 有比較 定義 沒有反饋即不存在閉環(huán) 控制系統(tǒng)的輸出量不對系統(tǒng)的控制產生任何影響 這類控制系統(tǒng)稱之為開環(huán)控制系統(tǒng) 1 開環(huán)控制系統(tǒng) 3 開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的區(qū)別 1 從形式上看 表現(xiàn)為有反饋和無反饋 2 從本質上講 在于信息流傳遞的方式不同 開環(huán)控制系統(tǒng)是單向傳遞 按輸入實現(xiàn)控制 閉環(huán)控制系統(tǒng)是反饋傳遞 按偏差實現(xiàn)控制 常見的閉環(huán)控制系統(tǒng) 飲水機保溫控制 空調的溫度控制 有反饋 無反饋 精度高 精度較低 結構復雜 結構簡單 成本高 成本低 高精度 高可靠 系統(tǒng)本身不穩(wěn)定 控制精度要求不高而系統(tǒng)本身很穩(wěn)定 課堂小結 一 案例分析1 自動門2 水箱水位控制二 開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng) 1 有反饋 能將 前一次結果 反饋回來比較2 會調整 會根據(jù) 前一結果 調整 3 被控量會被控制在一定的值 結果穩(wěn)定 4 給定量與被