控制系統(tǒng)的組成和描述PPT課件

1、2021/3/91第二節(jié)第二節(jié) 一、開環(huán)控制系統(tǒng)的組成和描述二、閉環(huán)控制系統(tǒng)的組成和描述2021/3/9回憶回憶肢體肢體大腦大腦期望值期望值落點落點飛鏢飛鏢飛鏢的控制過程？輸入量控制器執(zhí)行器被控對象輸出量1 1、系統(tǒng)的輸出量系統(tǒng)的輸出量僅受僅受輸入量控制輸入量控制2 2、控制系統(tǒng)的輸出量對系統(tǒng)的控制、控制系統(tǒng)的輸出量對系統(tǒng)的控制不產(chǎn)生任何影響不產(chǎn)生任何影響3 3、輸入量到輸出量之間的信號是、輸入量到輸出量之間的信號是單向傳遞單向傳遞。2021/3/9被控對象被控對象執(zhí)行器執(zhí)行器控制器控制器輸入量控制量輸出量簡單開環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖簡單開環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖控制器：即對輸入信號進行處理并發(fā)出控制命

2、令的裝置或元件?？刂破鳎杭磳斎胄盘栠M行處理并發(fā)出控制命令的裝置或元件。執(zhí)行器：即直接對被控對象進行控制的裝置或元件。執(zhí)行器：即直接對被控對象進行控制的裝置或元件。控制量：即執(zhí)行器的輸出信號?？刂屏浚杭磮?zhí)行器的輸出信號。輸入量：即控制系統(tǒng)的給定量。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。輸出量：即控制系統(tǒng)所要控制的量。被控對象：即控制系統(tǒng)中所要求控制的裝置和生產(chǎn)過程。被控對象：即控制系統(tǒng)中所要求控制的裝置和生產(chǎn)過程。2021/3/9案例分析：超市的自動門n自動門的動作過程是怎樣的？自動門的動作過程是怎樣的？當門口沒有人時，門是關(guān)著的；當門口沒有人時，門是關(guān)著的；當有人來門口

3、時，門打開；當有人來門口時，門打開；當人離開門口后一段時間，門又關(guān)閉。當人離開門口后一段時間，門又關(guān)閉。n自動門的功能和技術(shù)要求：自動門的功能和技術(shù)要求：功能：無人時，常關(guān)；有人時，開門功能：無人時，常關(guān)；有人時，開門技術(shù)要求：當人距門技術(shù)要求：當人距門1m時，門即打開；門打時，門即打開；門打開后，延時開后，延時10s后關(guān)門后關(guān)門2021/3/9自動門如何實現(xiàn)自動開、關(guān)的呢？自動門如何實現(xiàn)自動開、關(guān)的呢？電機控制電路紅外傳感器2021/3/9電動機電動機聲音聲音傳感傳感控制控制器器輸入量輸入量門門輸出量輸出量可以識別、可以識別、記憶的芯片記憶的芯片門的開、關(guān)門的開、關(guān)聲音：聲音：“芝麻芝麻，芝

4、麻芝麻，開門吧開門吧” “芝麻開門芝麻開門”聲控開門系統(tǒng)的控制方框聲控開門系統(tǒng)的控制方框圖圖 請寫出一千零一夜中請寫出一千零一夜中“芝麻開門芝麻開門”聲控開門系統(tǒng)的控制方框圖。聲控開門系統(tǒng)的控制方框圖。 2021/3/9紅綠燈定時轉(zhuǎn)換控制系統(tǒng)。紅綠燈定時轉(zhuǎn)換控制系統(tǒng)。游泳池定時注水控制系統(tǒng)。游泳池定時注水控制系統(tǒng)。公共汽車車門控制系統(tǒng)。公共汽車車門控制系統(tǒng)。電動車防盜報警系統(tǒng)。電動車防盜報警系統(tǒng)。火災(zāi)報警系統(tǒng)?；馂?zāi)報警系統(tǒng)。音樂噴泉控制系統(tǒng)。音樂噴泉控制系統(tǒng)。自動烘手機自動烘手機定時控制傳感控制請畫出下列開環(huán)系統(tǒng)的方框圖請畫出下列開環(huán)系統(tǒng)的方框圖2021/3/9n1、公共汽車車門控制系統(tǒng)公共汽

5、車車門控制系統(tǒng)n2、游泳池定時注水控制系統(tǒng)、游泳池定時注水控制系統(tǒng)n3、電動車的防盜報警系統(tǒng)、電動車的防盜報警系統(tǒng)外力外力強度強度控制控制電路電路音響裝置音響裝置計時器計時器警報器警報器警報聲警報聲聲音聲音被控對象（車門）（車門）輸出量(車門的車門的開或關(guān)開或關(guān))(壓縮空壓縮空氣流向氣流向)輸入量(開、關(guān)開、關(guān))控制器(控制電路控制電路)執(zhí)行器(執(zhí)行活塞執(zhí)行活塞)被控對象(游泳池游泳池)輸出量(游泳池游泳池的水位的水位)控制量(水流量水流量)設(shè)定注設(shè)定注水時間水時間控制器(定時器定時器)執(zhí)行器(進水閥門進水閥門)2021/3/91、夜半時刻，在十字路口，沒有行人，汽車卻仍然要等待？怎么辦？2、

6、游泳池注水或樓頂水箱注水，時間到了可是有時水滿了，有時卻未滿，怎么辦？ 二、閉環(huán)控制系統(tǒng)2021/3/9回憶回憶騎自行車的控制過程？期望值期望值自行車自行車肢肢 體體眼睛眼睛大大 腦腦行駛方向行駛方向力力給定值執(zhí)行器控制量被控對象被控量控制器反饋環(huán)節(jié)2021/3/9水箱注水控制系統(tǒng)方框圖：水箱注水控制系統(tǒng)方框圖：水箱水箱進水閥門進水閥門控制器控制器設(shè)定設(shè)定時間時間水流量水流量水箱的水位水箱的水位（輸出）（輸出）水箱水箱進水閥門進水閥門控制器控制器給定給定水位水位水流量水流量水箱的水位水箱的水位（輸出）（輸出）檢測裝置檢測裝置比較器比較器+ +- -增加反饋后水箱注水控制系統(tǒng)方框圖增加反饋后水箱

7、注水控制系統(tǒng)方框圖2021/3/9閉環(huán)控制系統(tǒng)特征閉環(huán)控制系統(tǒng)特征1 1、系統(tǒng)的輸出量返回到輸入端、系統(tǒng)的輸出量返回到輸入端2 2、輸出量會對控制過程產(chǎn)生影響、輸出量會對控制過程產(chǎn)生影響3、系統(tǒng)的輸出端與輸入端信號之間存在一個、系統(tǒng)的輸出端與輸入端信號之間存在一個 回路回路簡單閉環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖：簡單閉環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖：2021/3/92021/3/92021/3/92021/3/91、家用縫紉機的縫紉速度控制系統(tǒng)（屬于開環(huán)控制系統(tǒng)）、家用縫紉機的縫紉速度控制系統(tǒng)（屬于開環(huán)控制系統(tǒng)）腳踏腳踏力度力度腳蹬、曲柄、鏈輪腳蹬、曲柄、鏈輪中軸、鏈條中軸、鏈條縫紉縫紉速度速度2、電冰箱的溫度控制系統(tǒng)

8、（屬于閉環(huán)控制系統(tǒng)）、電冰箱的溫度控制系統(tǒng)（屬于閉環(huán)控制系統(tǒng)）冰箱冰箱冰箱實冰箱實際溫度際溫度設(shè)定設(shè)定溫度溫度電子電子電路電路制冷制冷裝置裝置制冷量制冷量溫度傳感器溫度傳感器比較器比較器2021/3/93、抽水馬桶自動控制系統(tǒng)（開環(huán)）、抽水馬桶自動控制系統(tǒng)（開環(huán)）4、交通路口紅綠燈自動控制系統(tǒng)（閉環(huán)）、交通路口紅綠燈自動控制系統(tǒng)（閉環(huán)）設(shè)定設(shè)定車流車流量量控制控制器器紅綠燈紅綠燈計時器計時器紅綠燈紅綠燈顯示顯示時間時間檢測裝置檢測裝置設(shè)定設(shè)定水位水位連桿連桿機構(gòu)機構(gòu)水箱水箱進水進水閥門閥門水箱水箱水位水位進水量進水量檢測裝置檢測裝置2021/3/9四、小結(jié)四、小結(jié)控控制制系系統(tǒng)統(tǒng)開環(huán)開環(huán)閉環(huán)閉環(huán)控制系統(tǒng)的輸出量不對系統(tǒng)的控制產(chǎn)控制系統(tǒng)的輸出量不對系統(tǒng)的控制產(chǎn)生任何影響生任何影響系統(tǒng)的輸出量系統(tǒng)的輸出量僅受僅受輸入量控制，輸入輸入量控制，輸入量到輸出量之間的信號是量到輸出量之間的信號是單向傳遞單向傳遞系