第一節(jié)了解控制課件

1第四章控制與設(shè)計第一節(jié)了解控制1第四章控制與設(shè)計第一節(jié)了解控制2一、控制的含義

日常生活中我們會遇到很多關(guān)于控制的問題，如控制情緒、病情、溫度、車速等等?？梢姟翱刂啤痹谖覀兩睢W(xué)習(xí)中是比較常見的。2一、控制的含義日常生活中我們會遇到很多關(guān)于控制的問3課本P107圖4-1“嫦娥一號衛(wèi)星”奔月過程

嫦娥一號衛(wèi)星經(jīng)過13天的奔月飛行，4次變軌，1次中途修正，3次近月制動，最遠(yuǎn)時離控制地點達(dá)38萬公里，衛(wèi)星能在規(guī)定時間作出規(guī)定動作，依靠的就是精確的控制。3課本P107圖4-1“嫦娥一號衛(wèi)星”奔月過程41、此次控制我們要控制的對象是什么？2、此次控制我們要控制的目的是什么？3、此次控制我們的控制手段是什么？嫦娥一號衛(wèi)星使嫦娥一號衛(wèi)星按預(yù)定軌道到達(dá)月球?；鸺⑿l(wèi)星發(fā)動機按預(yù)定程序開、關(guān)嫦娥一號奔月過程【討論與思考】41、此次控制我們要控制的對象是什么？2、此次控制我們要控制5【控制的定義】P108藍(lán)色方框

如果我們希望某一事物按照自己的意愿發(fā)展,就要對其進(jìn)行干預(yù),這種根據(jù)自己的____,通過一定的方法使____沿著某一確定的_____發(fā)展,就形成了控制。目的事物方向5【控制的定義】P108藍(lán)色方框如果我們希望某一事6工業(yè)汽車組裝流水線機器手焊接【控制無處不在】6工業(yè)汽車組裝流水線機器手焊接【控制無處不在】7聯(lián)合收割機微灌恒溫大棚農(nóng)業(yè)【控制無處不在】7聯(lián)合收割機微灌恒溫大棚農(nóng)業(yè)【控制無處不在】8生活【控制無處不在】8生活【控制無處不在】9蛟龍?zhí)枌⒅袊鴩觳逶谀现袊？萍肌究刂茻o處不在】1966年中國第一枚核導(dǎo)彈發(fā)射控制勇氣號火星登陸車神舟七號控制室9蛟龍?zhí)枌⒅袊鴩觳逶谀现袊？萍肌究刂茻o處不在】196610

我們可以看到，控制是無處不在的，所以我們了解、學(xué)習(xí)控制是很有必要的。10我們可以看到，控制是無處不在11

通過上一個案例的分析，我們看到嫦娥一號衛(wèi)星的控制有控制的對象、控制的目的和控制的手段，那其它控制是不是都有這三個部分呢？【分組討論】11通過上一個案例的分析，我們看到嫦娥一號衛(wèi)星的控制12控制實例分析（1）投飛鏢12控制實例分析（1）投飛鏢13控制實例分析（2）騎自行車13控制實例分析（2）騎自行車14控制實例分析（3）瓦特式速度調(diào)節(jié)器通過控制閥的調(diào)節(jié)來控制發(fā)動機的轉(zhuǎn)速。14控制實例分析（3）瓦特式速度調(diào)節(jié)器通過控制閥的調(diào)節(jié)來控制151515瓦特式速度調(diào)節(jié)器。151515瓦特式速度調(diào)節(jié)器。16控制實例分析（4）電視制導(dǎo)導(dǎo)彈16控制實例分析（4）電視制導(dǎo)導(dǎo)彈17控制的對象控制的目的控制的手段

飛鏢騎自行車瓦特式速度調(diào)節(jié)器電視制導(dǎo)導(dǎo)彈【分組討論】飛鏢擊中靶心控制飛鏢的初速度及方向按預(yù)期方向行駛自行車控制自行車的速度及方向發(fā)動機導(dǎo)彈擊中目標(biāo)使發(fā)動機達(dá)到希望的轉(zhuǎn)速通過調(diào)節(jié)器控制控制閥電視攝像機比對目標(biāo)調(diào)整方向17控制的對象控制的目的控制的手段飛鏢騎自行車瓦特式速18【小結(jié)】控制有三個要素：控制的對象控制的目的控制的手段18【小結(jié)】控制有三個要素：控制的對象控制的目的控制的19二、控制的分類閉環(huán)控制(closed—loopcontrolsystem)開環(huán)控制(open—loopcontrolsystem)手動控制(manualcontrolsystem)自動控制(automaticcontrolsystem)19二、控制的分類閉環(huán)控制(closed—loopcont20閉環(huán)控制系統(tǒng)：能將控制結(jié)果反饋回來與希望值進(jìn)行比較，并根據(jù)它們的誤差及時調(diào)整控制作用的系統(tǒng)。反饋環(huán)節(jié)：系統(tǒng)中將控制結(jié)果反饋回來的部分。(feedbacklink)閉環(huán)控制的關(guān)鍵要有“反饋環(huán)節(jié)”。

控制系統(tǒng)的分類20閉環(huán)控制系統(tǒng)：能將控制結(jié)果反饋回來與希望值進(jìn)行比較，并根21

海灣戰(zhàn)爭中，美軍使用了最新研制的的“斯拉姆”空對地反坦克制導(dǎo)導(dǎo)彈，目標(biāo)是打擊伊拉克共和國衛(wèi)隊精銳近衛(wèi)坦克師。伊拉克坦克雖然進(jìn)行了緊急躲避，但數(shù)十枚導(dǎo)彈依然準(zhǔn)確命中目標(biāo)，伊拉克近衛(wèi)坦克師全軍覆沒。100公里閉環(huán)控制系統(tǒng)案例：肯尼迪航空母艦伊拉克坦克車隊21海灣戰(zhàn)爭中，美軍使用了最新研制的的“斯拉姆”空對22

古代形容一個人箭術(shù)高超，說他是“百步穿楊”，我們剛才舉的例子比“百步穿楊”難多了。為什么“斯拉姆“導(dǎo)彈會打的這么準(zhǔn)呢？22古代形容一個人箭術(shù)高超，說他是“百步23“斯拉姆”導(dǎo)彈之所以打得這么準(zhǔn)，是因為它也長著“眼睛”當(dāng)然它的“眼睛”和我們的眼睛是不同的，

“斯拉姆”導(dǎo)彈采用“電視攝像機”作為眼睛，采用紅外跟蹤、無線電指令控制導(dǎo)彈的飛行。23“斯拉姆”導(dǎo)彈之所以打得這么24“斯拉姆”空對地反坦克導(dǎo)彈系統(tǒng)有“反饋環(huán)節(jié)”，是閉環(huán)控制系統(tǒng)。24“斯拉姆”空對地反坦克導(dǎo)彈系統(tǒng)有“反饋環(huán)節(jié)”，是閉環(huán)控制25騎自行車有“反饋環(huán)節(jié)”，是閉環(huán)控制系統(tǒng)期望值大腦肢體自行車行駛路線眼睛25騎自行車有“反饋環(huán)節(jié)”，是閉環(huán)控制系統(tǒng)期望值大腦肢體自行26閱讀P112例1人工調(diào)節(jié)液面人工閉環(huán)控制系統(tǒng)反饋環(huán)節(jié)是人的眼睛。26閱讀P112例1人工調(diào)節(jié)液面人工閉環(huán)控制系統(tǒng)27GPS自動導(dǎo)航系統(tǒng)是閉環(huán)控制系統(tǒng)，GPS就是自動導(dǎo)航系統(tǒng)中的反饋環(huán)節(jié)。27GPS自動導(dǎo)航系統(tǒng)是閉環(huán)控制系統(tǒng)，GPS就是自動導(dǎo)航系統(tǒng)28控制系統(tǒng)的分類開環(huán)控制系統(tǒng)：控制過程不將結(jié)果反饋回來影響控制作用的系統(tǒng)。28控制系統(tǒng)的分類開環(huán)控制系統(tǒng)：控制過程不將結(jié)果反饋回來影響29投飛鏢沒有反饋環(huán)節(jié)是開環(huán)控制系統(tǒng)。期望值大腦手飛鏢落點29投飛鏢沒有反饋環(huán)節(jié)期望值大腦手飛鏢落點30房間里的電視開關(guān)，廚房里的水龍頭以及家用電風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)都是簡單的開環(huán)控制系統(tǒng)。30房間里的電視開關(guān)，廚房里的水龍頭以及家用電風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)31開環(huán)與閉環(huán)控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點：優(yōu)點缺點開環(huán)結(jié)構(gòu)單一、成本低精確度低閉環(huán)精確度高

結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高31開環(huán)與閉環(huán)控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點：優(yōu)點缺點開環(huán)結(jié)構(gòu)單一、成本低32開環(huán)與閉環(huán)控制的應(yīng)用原則：（1）二者都能實現(xiàn)控制時，優(yōu)先考慮開環(huán)控制；（2）二者可結(jié)合使用。32開環(huán)與閉環(huán)控制的應(yīng)用原則：（1）二者都能實現(xiàn)控制時，優(yōu)先33開環(huán)與閉環(huán)控制的辨別方法：（1）看是否有反饋環(huán)節(jié)。（2）加入干擾，看能否調(diào)整和改變控制的結(jié)果。33開環(huán)與閉環(huán)控制的辨別方法：（1）看是否有反饋環(huán)節(jié)。（2）34手動控制：在人的直接干預(yù)下才能完成的控制任務(wù)。

自動控制：控制過程不需要人的干預(yù)，就可按期望規(guī)律或預(yù)定程序運行的控制。

機械控制氣動控制液壓控制電子控制34手動控制：機械控制35手搖扇電風(fēng)扇空調(diào)器手搖扇子產(chǎn)生風(fēng)人打開開關(guān)，電機帶動葉片轉(zhuǎn)動產(chǎn)生風(fēng)自動調(diào)溫手動手動控制自動控制案例分析：從手搖扇到空調(diào)器35手搖扇電風(fēng)扇空調(diào)器手搖扇子產(chǎn)生風(fēng)人打開開關(guān)，電機帶動葉片36噴墨打印機人工調(diào)節(jié)液面電風(fēng)扇開環(huán)控制系統(tǒng)GPS導(dǎo)航閉環(huán)控制系統(tǒng)【練一練】36噴墨打印機人工調(diào)節(jié)液面電風(fēng)扇開環(huán)控制系統(tǒng)GPS導(dǎo)航閉環(huán)控37

有人說，在前面介紹的投擲飛鏢例子中，在飛鏢飛出后，運動員的眼睛可以將飛鏢的飛行路線反饋給大腦，存在反饋環(huán)節(jié)，所以投擲飛鏢過程是一個閉環(huán)控制系統(tǒng)?！揪v點撥】你認(rèn)為這種說法對嗎？為什么？不對；

雖然眼睛可以將飛鏢的飛行路線反饋給大腦，但反饋回來的結(jié)果不能再影響飛鏢的飛行路線，飛鏢的飛行路線只取決于投擲時的角度和初速度。37有人說，在前面介紹的投擲飛鏢例子中，【精講點38【小結(jié)】

判斷一個控制系統(tǒng)是不是閉環(huán)控制系統(tǒng)，不僅要看它是不是有“反饋”環(huán)節(jié)，還要看反饋回來的信息是不是還能進(jìn)一步影響控制的結(jié)果，排除干擾。38【小結(jié)】判斷一個控制系統(tǒng)是不是39機器人擰螺絲電源開關(guān)手動控制手龍頭空調(diào)機手動控制自動控制【練一練】39機器人擰螺絲電源開關(guān)手動控制手龍頭空調(diào)機手動控制自40【精講點撥】

有人說全自動洗衣機在洗衣服的時候，也需要人打開開關(guān)，選擇程序，所以應(yīng)該屬于手動控制系統(tǒng)。你認(rèn)為這種說法對嗎？為什么？不對；

根據(jù)自動控制系統(tǒng)的定義，指的是控制的過程（指進(jìn)水、洗衣、甩干）不需要人的干預(yù)，而不是指整個過程都不需要人的參與。40【精講點撥】有人說全自動洗衣機你認(rèn)為這種說法對嗎41【小結(jié)】

判斷一個控制系統(tǒng)是否是自動控制系統(tǒng)，不僅要是看它是不是有人的直接參與，而是看它的控制的過程（達(dá)到目的的手段或方法）是不