高考復(fù)習(xí)-控制與設(shè)計(1)

1、控制與設(shè)計通用技術(shù)高三一輪復(fù)習(xí)通用技術(shù)高三一輪復(fù)習(xí) 人們按照自己的意愿或目的，通過一定的手段,使事物向期望的目標(biāo)發(fā)展。一、控制的涵義一、控制的涵義 1、控制的對象是什么理解控制現(xiàn)象，需要明確：理解控制現(xiàn)象，需要明確：2、控制要達到什么目的3、采取什么控制手段舉例：自行車轉(zhuǎn)彎控制過程控制對象： 自行車自行車騎車人雙手轉(zhuǎn)動車把騎車人雙手轉(zhuǎn)動車把改變行改變行駛方向駛方向控制手段：控制目的：二、控制的分類二、控制的分類 從控制過程中人工干預(yù)的情形來分，人工控制:自動控制:人工紡紗、打開普通自來水龍頭，人工紡紗、打開普通自來水龍頭，撳按鍵打開電燈、駕駛汽車等；撳按鍵打開電燈、駕駛汽車等； 數(shù)控機床、飲料

2、自動裝罐生產(chǎn)線、花房數(shù)控機床、飲料自動裝罐生產(chǎn)線、花房恒溫控制、十字路口紅綠燈的轉(zhuǎn)換等恒溫控制、十字路口紅綠燈的轉(zhuǎn)換等 控制的應(yīng)用自古就有，在生產(chǎn)、生活、軍事國防等各個領(lǐng)域都有極其廣泛的應(yīng)用。三、控制的應(yīng)用三、控制的應(yīng)用 應(yīng)用 控制器控制器執(zhí)行器執(zhí)行器被控對象被控對象開環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖：四、開環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成和工作過程四、開環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成和工作過程 【案例分析案例分析】自動門的控制系統(tǒng)自動門的控制系統(tǒng) 當(dāng)人走近自動門時，門上方的紅當(dāng)人走近自動門時，門上方的紅外裝置檢測到人體熱輻射發(fā)出的紅外外裝置檢測到人體熱輻射發(fā)出的紅外信息，控制電路接收到該信號后，便信息，控制電路接收到該信號后，

3、便會發(fā)出相應(yīng)的指令，啟動電機運轉(zhuǎn)，會發(fā)出相應(yīng)的指令，啟動電機運轉(zhuǎn)，從而帶動門自動開啟。當(dāng)門開啟之后，控制電路作出判斷，從而帶動門自動開啟。當(dāng)門開啟之后，控制電路作出判斷，如果沒有人在門四周，就通知電機做反向運轉(zhuǎn)，使門關(guān)閉。如果沒有人在門四周，就通知電機做反向運轉(zhuǎn)，使門關(guān)閉。控制控制電路電路電機電機自動門自動門控制器執(zhí)行器被控對象輸出量控制量【案例分析案例分析】自動門的控制系統(tǒng)自動門的控制系統(tǒng)開環(huán)控制系統(tǒng)，信號的傳遞是開環(huán)控制系統(tǒng)，信號的傳遞是單向單向的。的?！景咐治霭咐治觥慷〞r器定時器進水進水閥門閥門游泳池游泳池閉環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖如下： 概念： 把系統(tǒng)的輸出量返回到輸入端并對控制過程產(chǎn)生

4、影響的控制系統(tǒng),這種控制系統(tǒng)稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)。檢測裝置檢測裝置控制器控制器執(zhí)行器執(zhí)行器被控被控對象對象 與開環(huán)控制系統(tǒng)相比，閉環(huán)控制系統(tǒng)多了一個與開環(huán)控制系統(tǒng)相比，閉環(huán)控制系統(tǒng)多了一個由由組成的環(huán)節(jié)，構(gòu)成一條組成的環(huán)節(jié)，構(gòu)成一條五、閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成和工作過程五、閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成和工作過程 游泳池水位控制系統(tǒng)游泳池水位控制系統(tǒng)檢測裝置檢測裝置控制器控制器進水閥門進水閥門游泳池游泳池五、閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成和工作過程五、閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成和工作過程 小試驗：閉上眼睛寫控制系統(tǒng)四個字請寫出閉上眼睛寫字的控制過程方框圖老師指令左腦手筆字思考：閉上眼睛寫字與睜開眼睛寫字的區(qū)別在哪里？為

5、什么？請畫出睜開眼睛寫字的控制過程方框圖老師指令左腦手筆字眼睛根據(jù)車流量自動改變紅綠燈根據(jù)車流量自動改變紅綠燈控制系統(tǒng)屬于我市首次引進的國外技術(shù)，其內(nèi)容包括交通信號燈、感應(yīng)器及信號控制器、主控中心等各路口都將在地下埋放一種感應(yīng)線圈，車輛從上面通過時，路面感應(yīng)線圈可以計算出車輛的速度和流量，這些信息輸入中心控制室后，由主機電腦統(tǒng)一計算，然后根據(jù)車流大小自動變換紅綠燈。比如哪個方向的車流量大，該方向的綠燈時間自動延長；沒有行人時可以保持一直綠燈，同時也能將同一道路上各路口的紅綠燈實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)，使“一路綠燈”成為可能，大大提高車輛通行速度和交通安全設(shè)定亮、設(shè)定亮、滅時序滅時序 給定車給定車流量流量主控中

6、心主控中心信號控制裝置紅綠燈實際車流量+ +感應(yīng)線圈感應(yīng)線圈- -交通路口的紅綠燈自動控制（根據(jù)車流量大小改變紅綠燈時間）系統(tǒng)。請畫控制方框圖交通路口的紅綠燈是怎樣控制？ 電腦電腦 時序控制裝置 紅綠燈燈亮、燈亮、滅時序滅時序 電流 閉環(huán)控制系統(tǒng)與開環(huán)控制系統(tǒng)的比較開環(huán)控制系統(tǒng)開環(huán)控制系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)能否自動調(diào)整能否自動調(diào)整和補償和補償不能不能能能控制精度控制精度比較低比較低高高結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單簡單相對復(fù)雜相對復(fù)雜適用場合適用場合控制精度要求不控制精度要求不高而系統(tǒng)本身的高而系統(tǒng)本身的元件又比較穩(wěn)定元件又比較穩(wěn)定的場合的場合要求高精度和要求高精度和高可靠性的場高可靠性的場合合例：沖廁例

7、：沖廁水箱水箱的自動控制系統(tǒng)的設(shè)計的自動控制系統(tǒng)的設(shè)計案例案例 閉環(huán)控制系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)比較器比較器進水閥門進水閥門水箱水箱浮球浮球控制控制器器電冰箱的溫度控制系統(tǒng)電冰箱的溫度控制系統(tǒng)控制控制電路電路電機電機-壓壓縮器組縮器組電冰箱電冰箱預(yù)置溫度預(yù)置溫度 檢測裝置檢測裝置（熱敏電阻）（熱敏電阻）【案例分析案例分析】【案例分析案例分析】控制器控制器（大腦）（大腦）執(zhí)行器執(zhí)行器（手）（手）被控對象被控對象（籃球）（籃球）檢測裝置檢測裝置（眼睛）（眼睛）籃圈的位置籃圈的位置籃球?qū)嶋H投籃球?qū)嶋H投擲的位置擲的位置一般控制系統(tǒng)中，干擾因素是需克服的。一般控制系統(tǒng)中，干擾因素是需克服的。（1 1）消除干擾：

8、）消除干擾：（2 2）減弱干擾）減弱干擾: : (3) (3)提高控制系統(tǒng)性能提高控制系統(tǒng)性能: :而在有些情況下，卻可以利用干擾因素實而在有些情況下，卻可以利用干擾因素實現(xiàn)某種目的?，F(xiàn)某種目的。如在飛機上不能使用通信設(shè)備如在飛機上不能使用通信設(shè)備如電器在使用時要遠離其他電子設(shè)備如電器在使用時要遠離其他電子設(shè)備如采用閉環(huán)控制系統(tǒng)如采用閉環(huán)控制系統(tǒng)六、干擾因素六、干擾因素 控制系統(tǒng)中，將輸出量通過適當(dāng)控制系統(tǒng)中，將輸出量通過適當(dāng)?shù)臋z測裝置返回到輸入端并與輸?shù)臋z測裝置返回到輸入端并與輸入量進行比較的過程入量進行比較的過程,就是反饋就是反饋利用反饋來分析和處理被控對象，通過系利用反饋來分析和處理被控對象，通過系統(tǒng)的輸出來調(diào)整系統(tǒng)的行為，使系統(tǒng)沿著統(tǒng)的輸出來調(diào)整系統(tǒng)的行為，使系統(tǒng)沿著預(yù)期的目標(biāo)運行的方法，稱為反饋方法。預(yù)期的目標(biāo)