通用技術(shù)開環(huán)和閉環(huán)控制系統(tǒng)

1、第二節(jié) 控制系統(tǒng)的工作過程與方式,一、控制系統(tǒng),電風(fēng)扇的風(fēng)速控制是通過改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)的。給電風(fēng)扇設(shè)定風(fēng)速擋位，電機(jī)就以一定的轉(zhuǎn)速帶動(dòng)扇葉轉(zhuǎn)動(dòng)，輸出預(yù)定的風(fēng)速。風(fēng)速擋位是該控制系統(tǒng)的輸入，扇葉轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)速是該控制系統(tǒng)的輸出，一個(gè)擋位對(duì)應(yīng)著一個(gè)風(fēng)速。,1.定義： 任何一種控制的實(shí)現(xiàn)，都要通過若干個(gè)環(huán)節(jié)，這些環(huán)節(jié)的有機(jī)組合就構(gòu)成了一個(gè)系統(tǒng)，稱為控制系統(tǒng)。,控制系統(tǒng)的輸出與輸入之間有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。,馬上行動(dòng)（P102)：請(qǐng)指出下列控制系統(tǒng)中的輸入、輸出分別是什么？,調(diào)速器或檔位,風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速,電源的電信號(hào),鍋內(nèi)的溫度,電源的電信號(hào),脫粒的量,人手的紅外信號(hào),水龍頭的出水量,2、分類：,控 制 系

2、統(tǒng),開環(huán)控制系統(tǒng) （open loop control system）,閉環(huán)控制系統(tǒng) （closed loop control system）,案例分析：自動(dòng)門,自動(dòng)門的動(dòng)作過程是怎樣的？ 當(dāng)門口沒有人時(shí)，門是關(guān)著的；當(dāng)有人來門口時(shí)，門打開；當(dāng)人離開門口后一段時(shí)間，門又關(guān)閉。 自動(dòng)門的功能和技術(shù)要求： 功能：無人時(shí)，常關(guān)；有人時(shí)，開門 技術(shù)要求：當(dāng)人距門1m時(shí)，門即打開；門打開后，延時(shí)10s后關(guān)門,二、開環(huán)控制系統(tǒng),自動(dòng)門如何實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開、關(guān)的呢？,電機(jī),自動(dòng)門,控制電路,門的開啟 與關(guān)閉,人體 熱輻射,轉(zhuǎn)動(dòng),電機(jī),控制電路,紅外傳感器,控制器,執(zhí)行器,控制量,紅外傳感器,2、特征：,系統(tǒng)的輸出

3、量?jī)H受輸入量控制，輸入量到輸出量之間的信號(hào)是單向傳遞。,1、定義： 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， 這種控制稱為開環(huán)控制系統(tǒng)。,被控對(duì)象,執(zhí)行器,控制器,輸入量,控制量,輸出量,簡(jiǎn)單開環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖,控制器：即對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行處理并發(fā)出控制命令的裝置或元件。,執(zhí)行器：即直接對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行控制的裝置或元件。,控制量：即執(zhí)行器的輸出信號(hào)。,輸入量：即控制系統(tǒng)的給定量。,輸出量：即控制系統(tǒng)所要控制的量。,被控對(duì)象：即控制系統(tǒng)中所要求控制的裝置和生產(chǎn)過程。,生活中還有哪些開環(huán)控制系統(tǒng)？請(qǐng)用一般開環(huán)控制系統(tǒng)方框圖畫出它們的控制方框圖。,紅綠燈定時(shí)控制系統(tǒng)。 鬧鐘定時(shí)控制系統(tǒng)。,公共汽車車

4、門控制系統(tǒng)。,防盜報(bào)警系統(tǒng)。 火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。 音樂噴泉控制系統(tǒng)。 自動(dòng)烘手機(jī),1、夜半時(shí)刻，在十字路口，沒有行人，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？, ,三、閉環(huán)控制系統(tǒng),水箱注水控制系統(tǒng)方框圖：,1、定義：,系統(tǒng)的輸出量返回到輸入端并對(duì)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),2.特征：系統(tǒng)的輸出端與輸入端信號(hào)之間存在一個(gè)回路反饋回路。,3.簡(jiǎn)單閉環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖：,這是閉環(huán)系統(tǒng)嗎？,同學(xué)們幾乎每天聽著擴(kuò)音機(jī)里播放的音樂做廣播體操，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)？,探究,希羅的自動(dòng)門,請(qǐng)完成P106的“馬上行動(dòng)”,1、家用縫紉機(jī)的縫紉速度控制系統(tǒng)（屬于開環(huán)控制系統(tǒng)）,2、電冰箱的溫度控制系統(tǒng)（屬于閉環(huán)控制系統(tǒng)）,3、走道路燈的聲光控制系統(tǒng)（開環(huán)）,4、交通路口紅綠燈自動(dòng)控制系統(tǒng)（閉環(huán)）,四、小結(jié),控 制 系 統(tǒng),開環(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