開(kāi)環(huán)電子控制系統(tǒng)和閉環(huán)電子控制系統(tǒng)ppt

1、1.3開(kāi)環(huán)電子控制系統(tǒng)開(kāi)環(huán)電子控制系統(tǒng)和閉環(huán)電子控制系統(tǒng)和閉環(huán)電子控制系統(tǒng)學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.1.知道反饋在電子控制系統(tǒng)中的作用知道反饋在電子控制系統(tǒng)中的作用2.2.知道開(kāi)環(huán)電子控制系統(tǒng)和閉環(huán)電子控知道開(kāi)環(huán)電子控制系統(tǒng)和閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的區(qū)別制系統(tǒng)的區(qū)別, ,會(huì)用方框圖分析生活中會(huì)用方框圖分析生活中常見(jiàn)電子控制系統(tǒng)找出原理常見(jiàn)電子控制系統(tǒng)找出原理. .石曉新小試驗(yàn)1：閉上眼睛寫(xiě)閉上眼睛寫(xiě)“控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)”四個(gè)四個(gè)字字輸入量： 老師的指令輸出量： 所寫(xiě)的字“閉上眼睛寫(xiě)字”的控制過(guò)程方框圖 手手大腦大腦輸入輸入筆筆輸出輸出執(zhí)行器執(zhí)行器控制器控制器輸入量輸入量被控對(duì)象被控對(duì)象輸出量輸出量一、開(kāi)環(huán)電

2、子控制系統(tǒng)一、開(kāi)環(huán)電子控制系統(tǒng)1 1、什么是開(kāi)環(huán)電子控制系統(tǒng)、什么是開(kāi)環(huán)電子控制系統(tǒng) 如果電子控制系統(tǒng)的如果電子控制系統(tǒng)的輸出結(jié)果對(duì)系統(tǒng)的控輸出結(jié)果對(duì)系統(tǒng)的控制沒(méi)有影響制沒(méi)有影響，也就是被控量的變化不會(huì)引起控，也就是被控量的變化不會(huì)引起控制量的改變，即沒(méi)有反饋。制量的改變，即沒(méi)有反饋。2 2、開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)的組成方框圖、開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)的組成方框圖輸入輸入被控對(duì)象被控對(duì)象輸出輸出控制控制(處理處理)信息信息例例: 電子門(mén)鈴的開(kāi)環(huán)電子控制系統(tǒng)電子門(mén)鈴的開(kāi)環(huán)電子控制系統(tǒng) 用手按動(dòng)按鈕開(kāi)關(guān)用手按動(dòng)按鈕開(kāi)關(guān), ,輸入一個(gè)觸發(fā)信號(hào)輸入一個(gè)觸發(fā)信號(hào) 音樂(lè)集成電路經(jīng)過(guò)觸發(fā)后工作音樂(lè)集成電路經(jīng)過(guò)觸發(fā)后工作, ,產(chǎn)產(chǎn)

3、生一組載有生一組載有”音樂(lè)音樂(lè)”的電信號(hào)的電信號(hào). . 揚(yáng)聲器將電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橐魳?lè)聲揚(yáng)聲器將電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橐魳?lè)聲. . 輸出的音樂(lè)聲的變化對(duì)系統(tǒng)的控制狀輸出的音樂(lè)聲的變化對(duì)系統(tǒng)的控制狀態(tài)并不產(chǎn)生影響態(tài)并不產(chǎn)生影響, ,即不存在反饋即不存在反饋. .輸入輸入: : 控制控制( (處理處理): ): 輸出輸出: : 特點(diǎn)特點(diǎn): :可以識(shí)別、可以識(shí)別、記憶記憶的芯片的芯片門(mén)的開(kāi)、關(guān)門(mén)的開(kāi)、關(guān)聲音：聲音：“芝麻芝麻，芝麻芝麻，開(kāi)門(mén)吧開(kāi)門(mén)吧” “芝麻開(kāi)門(mén)芝麻開(kāi)門(mén)”聲控開(kāi)門(mén)系統(tǒng)的控制方框圖聲控開(kāi)門(mén)系統(tǒng)的控制方框圖 一千零一夜里的一個(gè)故事：阿里巴巴和四十大盜的故事里有一扇神奇一千零一夜里的一個(gè)故事：阿里巴巴和四

4、十大盜的故事里有一扇神奇的門(mén)，請(qǐng)寫(xiě)出的門(mén)，請(qǐng)寫(xiě)出“芝麻開(kāi)門(mén)芝麻開(kāi)門(mén)”聲控開(kāi)門(mén)系統(tǒng)：聲控開(kāi)門(mén)系統(tǒng)： 開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)輸入量輸入量聲音傳感器聲音傳感器電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)門(mén)門(mén)輸出量輸出量請(qǐng)畫(huà)出下列開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的方框圖請(qǐng)畫(huà)出下列開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的方框圖 1、電視搖控器的控制系統(tǒng)電視搖控器的控制系統(tǒng) 2、樓道聲控?zé)舻目刂葡到y(tǒng)、樓道聲控?zé)舻目刂葡到y(tǒng) 3、電動(dòng)車(chē)的防盜報(bào)警系統(tǒng)、電動(dòng)車(chē)的防盜報(bào)警系統(tǒng)按開(kāi)機(jī)按開(kāi)機(jī)按扭按扭控制控制電路電路顯像及音顯像及音頻視頻頻視頻電視機(jī)電視機(jī)電視電視節(jié)目節(jié)目影像影像設(shè)定設(shè)定聲音聲音分貝分貝控制控制電路電路燈泡燈泡計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)器燈光燈光時(shí)間時(shí)間外力外力強(qiáng)度強(qiáng)度控制控制電路電路音響裝置音響裝置

5、計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)器警報(bào)器警報(bào)器警報(bào)聲警報(bào)聲聲音聲音二、閉環(huán)電子控制系統(tǒng)二、閉環(huán)電子控制系統(tǒng)1 1、什么是閉環(huán)電子控制系統(tǒng)、什么是閉環(huán)電子控制系統(tǒng) 能對(duì)輸出結(jié)果進(jìn)行檢測(cè)，并將檢測(cè)信能對(duì)輸出結(jié)果進(jìn)行檢測(cè)，并將檢測(cè)信號(hào)反饋到控制處理部分，從而對(duì)系統(tǒng)的控號(hào)反饋到控制處理部分，從而對(duì)系統(tǒng)的控制產(chǎn)生影響。制產(chǎn)生影響。輸入輸入被控對(duì)象被控對(duì)象輸出輸出控制控制(處理處理)檢測(cè)檢測(cè)反饋反饋比較器比較器給定量給定量作用于控制系統(tǒng)的物理量，預(yù)先給定的作用于控制系統(tǒng)的物理量，預(yù)先給定的被控量被控量需要進(jìn)行控制的物理量需要進(jìn)行控制的物理量比較器比較器控制器控制器對(duì)被控對(duì)象起控制作用的設(shè)備總體，即對(duì)被控對(duì)象起控制作用的設(shè)備總體

6、，即控制裝置控制裝置(執(zhí)行器執(zhí)行器執(zhí)行控制器的指令執(zhí)行控制器的指令(被控對(duì)象被控對(duì)象需要控制的機(jī)器、設(shè)備或生產(chǎn)過(guò)程需要控制的機(jī)器、設(shè)備或生產(chǎn)過(guò)程 分析下列電子控制系統(tǒng)中的被控對(duì)象、被分析下列電子控制系統(tǒng)中的被控對(duì)象、被控量、控制器和它們的工作過(guò)程的共同點(diǎn)控量、控制器和它們的工作過(guò)程的共同點(diǎn): : 揚(yáng)聲器揚(yáng)聲器音樂(lè)聲音樂(lè)聲音樂(lè)集音樂(lè)集成電路成電路路燈路燈光的變化光的變化電子電路電子電路鎖舌鎖舌鎖舌的鎖舌的運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)集成電路集成電路電子音樂(lè)電子音樂(lè)門(mén)系統(tǒng)門(mén)系統(tǒng)路燈自動(dòng)路燈自動(dòng)控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)電子鎖電子鎖自動(dòng)門(mén)自動(dòng)門(mén)被控對(duì)被控對(duì)象象被控量被控量控制器控制器集成電路集成電路電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)門(mén)的開(kāi)關(guān)門(mén)的開(kāi)關(guān)紅

7、外裝置紅外裝置是否檢測(cè)是否檢測(cè)到人體熱到人體熱輻射發(fā)出輻射發(fā)出的信號(hào)的信號(hào) 控控制制電電路路電電機(jī)機(jī)自自動(dòng)動(dòng)門(mén)門(mén)門(mén)的開(kāi)門(mén)的開(kāi)啟或關(guān)啟或關(guān)閉閉 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)輸入輸入輸出輸出家用電冰箱的結(jié)構(gòu)和制冷原理圖家用電冰箱的結(jié)構(gòu)和制冷原理圖 組成：壓縮機(jī)、冷卻器和散熱器，它們之間用一根管道相連。組成：壓縮機(jī)、冷卻器和散熱器，它們之間用一根管道相連。 管道里裝有一種沸點(diǎn)很低的制冷劑。壓縮機(jī)在管道的底部，它使管道里裝有一種沸點(diǎn)很低的制冷劑。壓縮機(jī)在管道的底部，它使制冷劑不斷地在管道里循環(huán)。制冷劑不斷地在管道里循環(huán)。制冷劑流動(dòng)到狹窄的毛細(xì)管制冷劑流動(dòng)到狹窄的毛細(xì)管時(shí)，受時(shí)，受到強(qiáng)大壓力，到強(qiáng)大壓力，由氣態(tài)變成液態(tài)由氣

8、態(tài)變成液態(tài)，通過(guò)散熱器對(duì)外，通過(guò)散熱器對(duì)外放出熱量放出熱量。當(dāng)。當(dāng)制制冷劑通過(guò)較粗的管道冷劑通過(guò)較粗的管道組成的冷卻器時(shí)，由于組成的冷卻器時(shí)，由于壓力突然降低壓力突然降低，制冷，制冷劑劑由液態(tài)立即變?yōu)闅鈶B(tài)由液態(tài)立即變?yōu)闅鈶B(tài)，從而，從而吸收電冰箱內(nèi)的熱量吸收電冰箱內(nèi)的熱量，使電冰箱內(nèi)，使電冰箱內(nèi)的溫度降低，達(dá)到制冷的效果。的溫度降低，達(dá)到制冷的效果。家用電冰箱的閉環(huán)電子控制系統(tǒng)家用電冰箱的閉環(huán)電子控制系統(tǒng)輸入輸入被控對(duì)象被控對(duì)象輸出輸出控制控制(處理處理)檢測(cè)檢測(cè)反饋反饋預(yù)置溫度預(yù)置溫度調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)裝置(電子電路電子電路)( (繼電器繼電器) )( (冷藏室冷藏室) )溫度傳感器溫度傳感器( (

9、微型電腦）微型電腦）比較器比較器動(dòng)畫(huà)動(dòng)畫(huà) 根據(jù)冰箱內(nèi)放置食物的保存要求，預(yù)先根據(jù)冰箱內(nèi)放置食物的保存要求，預(yù)先設(shè)設(shè)置一個(gè)恰當(dāng)?shù)睦洳販囟戎靡粋€(gè)恰當(dāng)?shù)睦洳販囟取?由電子電路組成由電子電路組成, ,核心部件是一個(gè)微核心部件是一個(gè)微處理器處理器微型電腦。微型電腦。能對(duì)預(yù)置設(shè)定的溫度能對(duì)預(yù)置設(shè)定的溫度和輸出中檢測(cè)到的電信號(hào)進(jìn)行比較、分析和和輸出中檢測(cè)到的電信號(hào)進(jìn)行比較、分析和判斷，并發(fā)出命令判斷，并發(fā)出命令。 由電磁繼電器組成。當(dāng)它接到由電磁繼電器組成。當(dāng)它接到“接通接通”壓壓縮機(jī)指令時(shí)，便接通壓縮機(jī)工作電路。當(dāng)它縮機(jī)指令時(shí)，便接通壓縮機(jī)工作電路。當(dāng)它接到接到“停止停止”的指令時(shí)，繼電器便斷開(kāi)壓縮的指令

10、時(shí)，繼電器便斷開(kāi)壓縮機(jī)的工作電路。機(jī)的工作電路。 主要由溫度傳感器組成。溫度傳感器主要由溫度傳感器組成。溫度傳感器裝在冷藏室內(nèi)，它將檢測(cè)到的冰箱冷藏溫度裝在冷藏室內(nèi)，它將檢測(cè)到的冰箱冷藏溫度轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)并反饋到電子控制系統(tǒng)的控制轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)并反饋到電子控制系統(tǒng)的控制（處理）部分。（處理）部分。輸入輸入：控制控制( (處理處理) )：輸出：輸出：檢測(cè)與反饋：檢測(cè)與反饋：當(dāng)接通電源后，控制電路命令執(zhí)行器接通壓當(dāng)接通電源后，控制電路命令執(zhí)行器接通壓縮機(jī)工作電路，制冷劑不斷地在管道中循環(huán)，并縮機(jī)工作電路，制冷劑不斷地在管道中循環(huán)，并吸收電冰箱內(nèi)的熱量，使電冰箱內(nèi)的溫度下降。吸收電冰箱內(nèi)的熱量，使電冰箱

11、內(nèi)的溫度下降。同時(shí)，冷藏室內(nèi)的同時(shí)，冷藏室內(nèi)的溫度傳感器溫度傳感器不斷地不斷地檢測(cè)檢測(cè)箱內(nèi)箱內(nèi)溫溫度度，并把溫度變化的電信號(hào)，并把溫度變化的電信號(hào)反饋到控制（處理）反饋到控制（處理）部分部分，控制部分，控制部分對(duì)預(yù)置的溫度和反饋的溫度進(jìn)行對(duì)預(yù)置的溫度和反饋的溫度進(jìn)行比較、分析、處理比較、分析、處理。當(dāng)電冰箱內(nèi)的溫度。當(dāng)電冰箱內(nèi)的溫度達(dá)到設(shè)定達(dá)到設(shè)定的溫度的溫度時(shí)，控制部分時(shí)，控制部分發(fā)出指令給電磁繼電器發(fā)出指令給電磁繼電器，繼，繼電器立即電器立即切斷壓縮機(jī)工作電路切斷壓縮機(jī)工作電路，制冷工作停止。，制冷工作停止。當(dāng)當(dāng)電冰箱內(nèi)溫度回升并超過(guò)設(shè)定溫度電冰箱內(nèi)溫度回升并超過(guò)設(shè)定溫度時(shí)，電時(shí)，電子子控

12、制電路又發(fā)出指令控制電路又發(fā)出指令，使，使電磁繼電器接通壓縮電磁繼電器接通壓縮機(jī)工作電路機(jī)工作電路，壓縮機(jī)重新工作并進(jìn)行制冷壓縮機(jī)重新工作并進(jìn)行制冷。馬上行動(dòng)（1）找出身邊開(kāi)環(huán)電子控制系統(tǒng)和閉環(huán)電子控制）找出身邊開(kāi)環(huán)電子控制系統(tǒng)和閉環(huán)電子控制系統(tǒng)的例子。系統(tǒng)的例子。開(kāi)環(huán)電子控制系統(tǒng)：開(kāi)環(huán)電子控制系統(tǒng)：閉環(huán)電子控制系統(tǒng)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)：（2）閉環(huán)）閉環(huán)電子控制系統(tǒng)與電子控制系統(tǒng)與開(kāi)環(huán)開(kāi)環(huán)電子控制系統(tǒng)相比有什么優(yōu)點(diǎn)？電子控制系統(tǒng)相比有什么優(yōu)點(diǎn)？閉環(huán)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)具有電子控制系統(tǒng)具有監(jiān)測(cè)和反饋監(jiān)測(cè)和反饋功能，可以提高控制的精度，而且實(shí)現(xiàn)控制的自動(dòng)化。功能，可以提高控制的精度，而且實(shí)現(xiàn)控制的自動(dòng)化。

13、電熨斗、電子門(mén)鈴、電子調(diào)光臺(tái)燈、電子手表、程序電熨斗、電子門(mén)鈴、電子調(diào)光臺(tái)燈、電子手表、程序控制洗衣機(jī)、帶遙控電視機(jī)控制洗衣機(jī)、帶遙控電視機(jī)公共汽車(chē)車(chē)門(mén)控制系統(tǒng)、公共汽車(chē)車(chē)門(mén)控制系統(tǒng)、紅綠燈定時(shí)控制系統(tǒng)、鬧鐘定時(shí)控制系統(tǒng)、紅綠燈定時(shí)控制系統(tǒng)、鬧鐘定時(shí)控制系統(tǒng)、自動(dòng)烘手機(jī)控制系統(tǒng)、游泳池注水定時(shí)控制系統(tǒng)自動(dòng)烘手機(jī)控制系統(tǒng)、游泳池注水定時(shí)控制系統(tǒng)空調(diào)機(jī)、電冰箱、智能電飯空調(diào)機(jī)、電冰箱、智能電飯煲、現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)溫室煲、現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)溫室這是閉環(huán)系統(tǒng)嗎？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)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。做廣播體操，但擴(kuò)音機(jī)從未引

14、起大家的注意。學(xué)習(xí)了上面的內(nèi)容后，學(xué)習(xí)了上面的內(nèi)容后，“擴(kuò)音機(jī)是一個(gè)什么擴(kuò)音機(jī)是一個(gè)什么電子控制系統(tǒng)電子控制系統(tǒng)”引起了全班同學(xué)的熱烈討論。引起了全班同學(xué)的熱烈討論。 正方：擴(kuò)音機(jī)是一個(gè)正方：擴(kuò)音機(jī)是一個(gè)開(kāi)環(huán)開(kāi)環(huán)電子控制系統(tǒng)。電子控制系統(tǒng)。 反方：擴(kuò)音機(jī)是一個(gè)反方：擴(kuò)音機(jī)是一個(gè)閉環(huán)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)。電子控制系統(tǒng)。這是閉環(huán)系統(tǒng)嗎？這是閉環(huán)系統(tǒng)嗎？ 分析評(píng)判：分析評(píng)判： 閉環(huán)電子控制系統(tǒng)必須符合兩個(gè)條件：閉環(huán)電子控制系統(tǒng)必須符合兩個(gè)條件： （一）它的（一）它的核心是電子技術(shù)核心是電子技術(shù)； （二）（二）有反饋有反饋。反方把人劃入控制系統(tǒng)，。反方把人劃入控制系統(tǒng)，這個(gè)控制系統(tǒng)的核心就不單單是電子技術(shù)，這個(gè)控制系統(tǒng)的核心就不單單是電子技術(shù)，故不能稱(chēng)為故不能稱(chēng)為閉環(huán)電子控制