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1、控制與設(shè)計(jì),,,,,LOGO,控制的含義,控制與設(shè)計(jì),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，這就是控制。,控制的對(duì)象是什么？,控制要達(dá)到什么目的？,采取什么控制手段？,控制的三要素,,LOGO,案例分析,控制與設(shè)計(jì),音響,音量的調(diào)節(jié),旋鈕,熱水器,調(diào)節(jié)出水口溫度的高低,改變?nèi)細(xì)?火頭的大小,噴霧器,噴灑農(nóng)藥分量,操作噴霧器 的手柄,,LOGO,控制的手段,控制與設(shè)計(jì),從控制過程中人工干預(yù)的情形來分，控制有人工控制和自動(dòng)控制,,LOGO,控制的手段,控制與設(shè)計(jì),按照?qǐng)?zhí)行部件的不同，控制可分為機(jī)械控制、氣動(dòng)控制、液壓控制，電子控制等。,機(jī)械控制,氣動(dòng)控制,液壓控制,電子控
2、制,,LOGO,開環(huán)控制系統(tǒng),不將控制的結(jié)果反饋回來影響控制作用的系統(tǒng)稱為開環(huán)控制系統(tǒng)。（控制系統(tǒng)的輸出量不對(duì)系統(tǒng)的控制產(chǎn)生任何影響）,人體的熱輻射發(fā)出的信號(hào),門的開啟或關(guān)閉,控制與設(shè)計(jì),,LOGO,開環(huán)控制系統(tǒng),被控對(duì)象,執(zhí)行器,控制器,輸入量,,,控制量,,輸出量,,,常開(斷開)接點(diǎn),聲傳感控制器,是否有聲音,燈泡,燈亮或滅,,,,,開關(guān),聲控電燈控制方框圖,賓館、酒店的自動(dòng)叫醒服務(wù)控制系統(tǒng),輸入房間號(hào)需叫醒的時(shí)間,電腦控 制系統(tǒng),撥號(hào) 裝置,電話機(jī),鈴聲,,,,,電流,控制與設(shè)計(jì),,LOGO,閉環(huán)控制系統(tǒng),能將控制的結(jié)果（比較量）反饋回來與希望值（基準(zhǔn)量）進(jìn)行比較，并根據(jù)它們的誤差及時(shí)
3、調(diào)整控制作用，使控制誤差減小的系統(tǒng)，這種控制系統(tǒng)稱為開環(huán)控制系統(tǒng)。（控制系統(tǒng)的輸出量返回到輸入端對(duì)控制過程產(chǎn)生影響）,給定值,,,,被控量,控制量,控制器,執(zhí)行器,被控對(duì)象,,,,,,,,檢測(cè)裝置,,,,,,,控制與設(shè)計(jì),,LOGO,閉環(huán)控制系統(tǒng),水箱水位自動(dòng)控制,控制與設(shè)計(jì),,LOGO,控制與設(shè)計(jì),加熱爐溫度自動(dòng)控制,閉環(huán)控制系統(tǒng),,LOGO,反 饋,控制與設(shè)計(jì),,,控制系統(tǒng)中，將輸出量通過適當(dāng)?shù)臋z測(cè)裝置返回到輸入端并與輸入量進(jìn)行比較的過程，就是反饋。,,LOGO,閉環(huán)控制系統(tǒng)與開環(huán)控制系統(tǒng)的比較,控制與設(shè)計(jì),,LOGO,馬上行動(dòng),控制與設(shè)計(jì),例1 小明發(fā)現(xiàn)學(xué)校路燈有時(shí)由于沒有及時(shí)關(guān)閉而浪費(fèi)
4、用電，為此他設(shè)計(jì)了一個(gè)控制方案，能夠在天亮?xí)r關(guān)閉，天暗后打開。該控制系統(tǒng)應(yīng)該屬于( ) A、自動(dòng)控制的閉環(huán)控制系統(tǒng) B、自動(dòng)控制的開環(huán)控制系統(tǒng)C、手動(dòng)控制的閉環(huán)控制系統(tǒng) D、手動(dòng)控制的開環(huán)控制系統(tǒng),,LOGO,馬上行動(dòng),控制與設(shè)計(jì),,例2 如圖所示是一個(gè)農(nóng)業(yè)溫室。要設(shè)計(jì)該溫室的溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)，下列器件中不需要用到的是（ ） A.安全監(jiān)控?cái)z像頭 B.溫度傳感器 C.加熱器 D.溫度控制器,,LOGO,馬上行動(dòng),控制與設(shè)計(jì),,例3 如圖所示為某種抽水馬桶水箱的結(jié)構(gòu)示意圖：浮球和連桿用螺紋連接，通過調(diào)節(jié)連桿長(zhǎng)度來設(shè)置給定水位，當(dāng)水位上升到給定水位時(shí)，浮球帶動(dòng)連桿裝置關(guān)閉進(jìn)水閥。如果往進(jìn)水閥方向調(diào)
5、節(jié)浮球，縮短連桿長(zhǎng)度，那么產(chǎn)生的后果是（ ） A降低給定水位高度 B增加給定水位高度 C不影響給定水位高度 D降低實(shí)際水位高度,,LOGO,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。 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)。制冷劑流動(dòng)到狹窄的毛細(xì)管時(shí)，受到強(qiáng)大壓力，由氣態(tài)變成液態(tài)，通過散熱器對(duì)外放出熱量。當(dāng)制冷劑通過較粗的管道組成的冷卻器時(shí)，由于壓力突然降低，制冷劑由液態(tài)立即變?yōu)闅鈶B(tài)，從而吸收電冰箱內(nèi)的熱量，使電冰箱內(nèi)的溫度降低，達(dá)到制冷的效果。,控制與設(shè)計(jì),,LOGO,家用電冰箱的閉環(huán)電子控制系統(tǒng),,,,,,
6、,,,反饋,預(yù)置溫度調(diào)節(jié)裝置,(電子電路),(繼電器),(冷藏室),溫度傳感器,(微型電腦）,比較器,控制與設(shè)計(jì),,LOGO,根據(jù)冰箱內(nèi)放置食物的保存要求，預(yù)先設(shè)置一個(gè)恰當(dāng)?shù)睦洳販囟取?由電子電路組成,核心部件是一個(gè)微處理器微型電腦。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、分析和判斷，并發(fā)出命令。 由電磁繼電器組成。當(dāng)它接到“接通”壓縮機(jī)指令時(shí)，便接通壓縮機(jī)工作電路。當(dāng)它接到“停止”的指令時(shí)，繼電器便斷開壓縮機(jī)的工作電路。 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。,輸入：,控制(處理)：,輸出：,檢測(cè)與
7、反饋：,控制與設(shè)計(jì),,LOGO,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)，并吸收電冰箱內(nèi)的熱量，使電冰箱內(nèi)的溫度下降。同時(shí)，冷藏室內(nèi)的溫度傳感器不斷地檢測(cè)箱內(nèi)溫度，并把溫度變化的電信號(hào)反饋到控制（處理）部分，控制部分對(duì)預(yù)置的溫度和反饋的溫度進(jìn)行比較、分析、處理。當(dāng)電冰箱內(nèi)的溫度達(dá)到設(shè)定的溫度時(shí)，控制部分發(fā)出指令給電磁繼電器，繼電器立即切斷壓縮機(jī)工作電路，制冷工作停止。 當(dāng)電冰箱內(nèi)溫度回升并超過設(shè)定溫度時(shí)，電子控制電路又發(fā)出指令，使電磁繼電器接通壓縮機(jī)工作電路，壓縮機(jī)重新工作并進(jìn)行制冷。,控制與設(shè)計(jì),,LOGO,馬上行動(dòng),（1）找出身邊開環(huán)電子控制系統(tǒng)和閉環(huán)電
8、子控制系統(tǒng)的例子。,開環(huán)電子控制系統(tǒng)：,閉環(huán)電子控制系統(tǒng)：,（2）閉環(huán)電子控制系統(tǒng)與開環(huán)電子控制系統(tǒng)相比有什么優(yōu)點(diǎn)？ 閉環(huán)電子控制系統(tǒng)具有監(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。,電熨斗、電子門鈴、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),空調(diào)機(jī)、電冰箱、智能電飯煲、現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)溫室,控制與設(shè)計(jì),,LOGO,這是閉環(huán)系統(tǒng)嗎？,辯論,同學(xué)們幾乎每天聽著擴(kuò)音機(jī)里播放的音樂做廣播體操，但擴(kuò)音機(jī)從未引起大家的注意。學(xué)習(xí)了上面的內(nèi)容后，“擴(kuò)音機(jī)是一個(gè)什么電子控制系統(tǒng)”引起了全班同學(xué)的熱烈討論。 正方：擴(kuò)音機(jī)是一個(gè)開環(huán)電子控制系統(tǒng)。 反方：擴(kuò)音機(jī)是一個(gè)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)。,控制與
9、設(shè)計(jì),,LOGO,這是閉環(huán)系統(tǒng)嗎？,分析評(píng)判： 閉環(huán)電子控制系統(tǒng)必須符合兩個(gè)條件： （一）它的核心是電子技術(shù)； （二）有反饋。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)，故不能稱為閉環(huán)電子控制系統(tǒng)。但因?yàn)榇嬖诜答?，可稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)。,辯論,控制與設(shè)計(jì),,LOGO,練習(xí),根據(jù)開環(huán)電子控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的區(qū)別進(jìn)行分析、判斷，在你認(rèn)為正確的表格中打,,,,,,,,,控制與設(shè)計(jì),,LOGO,干擾因素,控制與設(shè)計(jì),控制系統(tǒng)中，除輸入量（給定值）以外，引起被控量變化的各種因素稱為干擾因素。,設(shè)定的 飛行航道,,飛機(jī),,,手機(jī)信號(hào),實(shí)際的 飛行航道,,LOGO,馬上行動(dòng),控制與設(shè)計(jì),在
10、加熱爐的溫度控制系統(tǒng)中，可能有哪些干擾因素，系統(tǒng)是如何克服干擾使?fàn)t溫穩(wěn)定在給定范圍內(nèi)的？,主要干擾因素：加熱爐外的環(huán)境溫度變化、加熱器電壓的波動(dòng)等。,系統(tǒng)通過檢測(cè)裝置（熱電偶）檢測(cè)爐內(nèi)的溫度值，并與給定的溫度值進(jìn)行比較，將偏差傳給控制器進(jìn)行控制，從而克服干擾使溫度穩(wěn)定在給定的范圍內(nèi)。,答：,,LOGO,馬上行動(dòng),控制與設(shè)計(jì),是,是,是,否,,LOGO,馬上行動(dòng),控制與設(shè)計(jì),例4 下列關(guān)于干擾因素對(duì)控制系統(tǒng)的作用，說法正確的是( ) A、干擾因素僅作用在被控量上 B、干擾因素不會(huì)作用于開環(huán)控制系統(tǒng) C、閉環(huán)控制系統(tǒng)中干擾因素的作用都會(huì)反映在 輸出量的變化上 D、干擾因素都是可以利用的,,LOGO,控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,控制與設(shè)計(jì),
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