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(shè)計(jì) 知識(shí)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(dòng)控制 和自動(dòng)控制 關(guān) 開門 駕駛汽車 太陽能路燈 自動(dòng)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(dòng)門 傳感器 控制器 1m 電動(dòng)機(jī) 系統(tǒng)組成及工作過程 門 10s后 紅外傳感器 控制器 電動(dòng)機(jī) 門 自動(dòng)門 傳感器 控制器 執(zhí)行器 對(duì)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(dāng)門口有人時(shí) 即有輸入 傳感器感知并形成信號(hào) 信號(hào)先后經(jīng)過控制器 電動(dòng)機(jī)的變換與傳遞 直到把門打開 叫做有輸出 門動(dòng)作 打開 沒有人 則無輸入 不發(fā)生信號(hào)傳遞 當(dāng)然沒有輸出 門無動(dòng)作 常關(guān) 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(dāng)水面達(dá)到設(shè)定的水位時(shí) 關(guān)閉進(jìn)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(jìn)水閥門 4 工作過程 當(dāng)水面低于設(shè)定水位時(shí) 人打開閥門放水入水箱 人眼監(jiān)視水面高度 當(dāng)水面達(dá)到設(shè)定水位時(shí) 人關(guān)閉閥門 紅外傳感器 控制器 電動(dòng)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(dòng)門 傳感器 控制器 執(zhí)行器 對(duì)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(duì)象是誰 1 系統(tǒng)組成 浮子 連桿機(jī)構(gòu) 閥門 給定水位 水箱 方法二 自動(dòng)控制 浮子下落 1 當(dāng)水面下降時(shí) 浮子下落 帶動(dòng)連桿機(jī)構(gòu) 閥門打開 進(jìn)水 2 工作過程 浮子上浮 2 當(dāng)水面達(dá)到設(shè)定水位時(shí) 浮子傳感 通過連桿機(jī)構(gòu) 將閥門關(guān)閉 3 功能 當(dāng)水面達(dá)到設(shè)定水位時(shí) 自動(dòng)關(guān)閉進(jìn)水閥門 4 控制方式 自動(dòng) 紅外傳感器 控制器 電動(dòng)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(dòng)門 傳感器 控制器 執(zhí)行器 對(duì)象 浮子 連桿機(jī)構(gòu) 閥門 水箱 思考 自動(dòng)控制水箱水位控制系統(tǒng)中 傳感器 控制器 執(zhí)行器 對(duì)象是誰 若要節(jié)約用水 減少水位自動(dòng)控制水箱內(nèi)水的容量 應(yīng)該怎么辦 試一試 水位自動(dòng)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(fù)雜 危險(xiǎn) 繁瑣的勞動(dòng)環(huán)境中解放出來 并大大提高勞動(dòng)效率 精確 自動(dòng)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(jié)果反饋回來與希望值進(jìn)行比較 并根據(jù)它們的偏差及時(shí)調(diào)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(duì)系統(tǒng)的控制產(chǎn)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(zhì)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(shí)現(xiàn)控制 閉環(huán)控制系統(tǒng)是反饋傳遞 按偏差實(shí)現(xiàn)控制 常見的閉環(huán)控制系統(tǒng) 飲水機(jī)保溫控制 空調(diào)的溫度控制 有反饋 無反饋 精度高 精度較低 結(jié)構(gòu)復(fù)雜 結(jié)構(gòu)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(jié) 一 案例分析1 自動(dòng)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(jié)果 反饋回來比較2 會(huì)調(diào)整 會(huì)根據(jù) 前一結(jié)果 調(diào)整 3 被控量會(huì)被控制在一定的值 結(jié)果穩(wěn)定 4 給定量與被