控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施 系統(tǒng)要達(dá)到的目標(biāo)？ 控制的對(duì)象？ 被控對(duì)象的特性？ 被控量和控制量？ 外界的主要干擾因素？ 怎樣的方案既達(dá)到目的、又經(jīng)濟(jì)、易于實(shí)現(xiàn)？ 設(shè)備和元件？第1頁(yè)/共19頁(yè)控制系統(tǒng)的控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)實(shí)施控制系統(tǒng)所實(shí)施控制系統(tǒng)所需的設(shè)備、元件需的設(shè)備、元件等等系統(tǒng)的成本分系統(tǒng)的成本分析析控制系統(tǒng)的調(diào)控制系統(tǒng)的調(diào)試、運(yùn)行和評(píng)試、運(yùn)行和評(píng)價(jià)價(jià)控制系統(tǒng)的控制系統(tǒng)的方案選擇方案選擇分析被控對(duì)象分析被控對(duì)象的主要特征的主要特征明確控制的目的明確控制的目的確定被控量、控制量確定被控量、控制量分析主要分析主要的干擾因的干擾因素素。 。第2頁(yè)/共19頁(yè)1.選擇開(kāi)懷還是閉

2、環(huán)要根據(jù)控制系統(tǒng)的精度要求選擇開(kāi)懷還是閉環(huán)要根據(jù)控制系統(tǒng)的精度要求和條件的可行性而定和條件的可行性而定2.找出控制系統(tǒng)的干擾因素，并分清主次，找出找出控制系統(tǒng)的干擾因素，并分清主次，找出最大的干擾因素最大的干擾因素3.要確定控制量和被控量要確定控制量和被控量4.執(zhí)行器和檢測(cè)裝置的選擇執(zhí)行器和檢測(cè)裝置的選擇: 一是要根據(jù)控制一是要根據(jù)控制量和被控量的需求，二是根據(jù)控制條件量和被控量的需求，二是根據(jù)控制條件第3頁(yè)/共19頁(yè)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)需滿足的基本條件控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)需滿足的基本條件能達(dá)到控制的目的能達(dá)到控制的目的采用易于實(shí)現(xiàn)的方式采用易于實(shí)現(xiàn)的方式降低控制成本降低控制成本減少對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響減少對(duì)環(huán)境

3、的負(fù)面影響第4頁(yè)/共19頁(yè)例：普通電風(fēng)扇控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)例：普通電風(fēng)扇控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)被控對(duì)象被控對(duì)象被控量被控量控制量控制量 電風(fēng)扇電風(fēng)扇電風(fēng)扇輸出的風(fēng)速電風(fēng)扇輸出的風(fēng)速電機(jī)的轉(zhuǎn)速電機(jī)的轉(zhuǎn)速第5頁(yè)/共19頁(yè)設(shè)計(jì)要求：設(shè)計(jì)要求： 電吹風(fēng)能根據(jù)不同的檔位（如冷風(fēng)檔、熱風(fēng)電吹風(fēng)能根據(jù)不同的檔位（如冷風(fēng)檔、熱風(fēng)檔）輸出不同種類的風(fēng)。檔）輸出不同種類的風(fēng)。設(shè)計(jì)分析：設(shè)計(jì)分析：被控對(duì)象：被控對(duì)象：被控量：被控量：控制量：控制量：干擾因素：干擾因素：是電吹風(fēng)裝置，是電吹風(fēng)裝置，是風(fēng)的速度和溫度，是風(fēng)的速度和溫度，是電機(jī)的電壓，是電機(jī)的電壓，是房間溫度、電源電壓的波動(dòng)等。是房間溫度、電源電壓的波動(dòng)等。第6頁(yè)/共

4、19頁(yè)方案構(gòu)思：方案構(gòu)思： 選擇選擇開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電吹風(fēng)的控制要求。實(shí)現(xiàn)電吹風(fēng)的控制要求。 設(shè)定風(fēng)的檔位就設(shè)定了電機(jī)的電壓和電熱絲設(shè)定風(fēng)的檔位就設(shè)定了電機(jī)的電壓和電熱絲的阻值，接通電源后，電機(jī)帶動(dòng)一個(gè)小風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)的阻值，接通電源后，電機(jī)帶動(dòng)一個(gè)小風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的風(fēng)通過(guò)電吹風(fēng)的電熱絲，輸出的就是與，產(chǎn)生的風(fēng)通過(guò)電吹風(fēng)的電熱絲，輸出的就是與設(shè)定的風(fēng)種相對(duì)應(yīng)的風(fēng)。設(shè)定的風(fēng)種相對(duì)應(yīng)的風(fēng)。 確定了電吹風(fēng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案后，畫出確定了電吹風(fēng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案后，畫出必要的電器線路圖，選擇適當(dāng)型號(hào)的元件和配件必要的電器線路圖，選擇適當(dāng)型號(hào)的元件和配件，進(jìn)行組裝、調(diào)試。，進(jìn)行組裝、調(diào)試。 電吹風(fēng)

5、的控制工作過(guò)程：電吹風(fēng)的控制工作過(guò)程： 電吹風(fēng)是要將其內(nèi)部電吹風(fēng)是要將其內(nèi)部電熱絲電熱絲的熱量通過(guò)一個(gè)的熱量通過(guò)一個(gè)小電風(fēng)扇擴(kuò)散出去。小電風(fēng)扇擴(kuò)散出去。第7頁(yè)/共19頁(yè)第8頁(yè)/共19頁(yè)抽水馬桶水箱的自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)抽水馬桶水箱的自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)第9頁(yè)/共19頁(yè)抽水馬桶水箱的自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)抽水馬桶水箱的自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)分析：設(shè)計(jì)分析： 從設(shè)計(jì)要求來(lái)看，這是一種從設(shè)計(jì)要求來(lái)看，這是一種自動(dòng)控制，因此選擇閉自動(dòng)控制，因此選擇閉環(huán)控制系統(tǒng)。環(huán)控制系統(tǒng)。 被控對(duì)象是抽水馬桶的水箱，被控量是抽水馬桶水被控對(duì)象是抽水馬桶的水箱，被控量是抽水馬桶水箱水位的高度，控制量是進(jìn)水管的水流量（進(jìn)進(jìn)水箱水

6、位的高度，控制量是進(jìn)水管的水流量（進(jìn)進(jìn)水量），水箱水位的高度與進(jìn)水量之間呈線形關(guān)系量），水箱水位的高度與進(jìn)水量之間呈線形關(guān)系 主要干擾因素是水箱的出水流量。主要干擾因素是水箱的出水流量。第10頁(yè)/共19頁(yè)抽水馬桶水箱的自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)抽水馬桶水箱的自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案構(gòu)思：方案構(gòu)思： 采用浮球作為水位高度的檢測(cè)裝置。當(dāng)水箱的水位采用浮球作為水位高度的檢測(cè)裝置。當(dāng)水箱的水位低于水箱的某個(gè)高度時(shí)，出現(xiàn)了水位差（給定的水低于水箱的某個(gè)高度時(shí)，出現(xiàn)了水位差（給定的水位高度與實(shí)際水位高度之差），這個(gè)信號(hào)通過(guò)浮球位高度與實(shí)際水位高度之差），這個(gè)信號(hào)通過(guò)浮球、連桿機(jī)構(gòu)傳給進(jìn)水閥，使進(jìn)水閥打開(kāi)，從而水箱、連桿機(jī)構(gòu)傳給進(jìn)水閥，使進(jìn)水閥打開(kāi)，從而水箱進(jìn)水；當(dāng)水箱水位達(dá)到水箱的某個(gè)高度時(shí)，水位差進(jìn)水；當(dāng)水箱水位達(dá)到水箱的某個(gè)高度時(shí)，水位差為零，進(jìn)水閥關(guān)閉。為零，進(jìn)水閥關(guān)閉。水箱水位控制過(guò)程：水箱水位控制過(guò)程： 波動(dòng)沖水旋鈕，使出水閥打開(kāi)，波動(dòng)沖水旋鈕，使出水閥打開(kāi)，水箱沖水。與此同時(shí)，進(jìn)水閥水箱沖水。與此同時(shí)，進(jìn)水閥打開(kāi)，水箱進(jìn)水，知道指定水打開(kāi)，水箱進(jìn)水，知道指定水位時(shí)，進(jìn)水閥關(guān)閉。位時(shí)，進(jìn)水閥關(guān)閉。第11頁(yè)/共19頁(yè)抽水馬桶水箱的自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)抽水馬桶水箱的自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)水箱水箱水箱水箱水位水位給定給定水位水位杠