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4.2控制系统的工作过程与方式2

时间:2014-10-19


4.2控制系统的工作过程与方式

1、开环控制系统
控制系统的输出量,不对系统的控制产生任何 的影响,这种控制系统的称为开环控制系统。 对于开环控制系统,通常可以用以下的方框图 表示:
控制量

输入量

控制器

执行器

被控对象

输出量

请写出“芝麻开门”声控开门系统的控制方框 图。

声音: “芝麻 芝麻, 开门吧”

旋转量 声音传 感控制器 电动机



门的开、 关

可以识别、 记忆的芯片

思考:
一般情况下,一池水需要很长的时间才能灌满, 如果由人工控制整个注水过程,很费时间 。 如果进水管的进水量是均匀的,游泳池中的水 位高度与进水的时间是一一对应的。我们可以在注 水口处装一个定时器,通过定时器来控制注水过程 (时间)。这个系统就是开环控制系统 在开环控制方式下,如果进水变小了,游泳池中 的水就没有加够。如果进水变大了,游泳池中的水就 会溢出,造成浪费。请同学们重新设计一个简单的控 制系统,注好水后不需要人去关闭进水阀门.

游泳池注水2
我们在游泳池中增加一个检测水位的装置,根 据检测的数据与给定的数据进行比较,当实际水位 低于设定水位时,继续进水,否则,关闭进水阀门。

给定 + 水位

比较器

水流量

控制器

进水阀

游泳池

检测装置

游泳 池的 水位

2、闭环控制系统 系统的输出量返回到输入端并对控制过程产生 影响的控制系统称为闭环控制系统。

瓦 特 式 速 度 调 节 器

对于闭环控制系统,通常可以用以下的方框图 表示: +
比较器

控制量

给定量

控制器

执行器

被控对象

被控 量

检测装置

空调机的方框图
+
比较器

设定 温度

温度 控制器

空气温度

压缩机

空调房间

室内 温度

温度检测装置

P106“马上行动”
1、家用缝纫机的缝纫速度控制系统(属于开环控制系统) 脚踏 的力
旋转量

传动装置

轮盘

缝纫机

缝纫 速度

2、电冰箱的温度控制系统(属于闭环控制系统)

设定 温度

比较器

控制 器

压缩 机

温度值

电冰箱

温度

检测装置

3、走道路灯的声光控制系统(开环)
声光信号
控制 电路 延时 开关

灯泡

灯光

4、交通路口红绿灯自动控制系统(闭环)
设定 车流 量 控制 器 计时器 红绿灯 红绿灯 显示

检测装置

? 根据开环电子控制系统和闭环控制系统的区别进行分析、 判断,在你认为正确的表格中打 “ ”

练习

开环电子 控制系统

闭环电子 控制系统

电子表 电取暖系统 空调 程序控制洗衣机 可调亮度的台灯 智能洗衣机 电热水器

小游戏
在黑板上有两张大脸,“四官俱全”, 没有鼻子。请一位同学上来“填”鼻子, 一次,睁着眼睛画,另一次闭着眼睛画。

分析原因:
1、闭着眼睛画:
人脑控制手画鼻子:人脑——手——鼻子 控制过程中,没有反馈环节,不能对控制结果加以 修正、调节。是个单程的控制流向。这种控制,称 为开环控制。

2、睁着眼睛画:
人脑控制手画鼻子,在此过程中,眼睛可以把手的 位置及画的效果及时反馈给大脑,使得大脑准确精 细的控制手去画好鼻子。控制过程中有反馈环节可 以把控制结果反馈给人脑,控制流向形成了闭合回 路。这种控制称为闭环控制。 人脑——手——画鼻子 | |———眼睛—————|

一次投篮

篮筐位 置

方向和力量

大脑



篮球

篮球实 际投掷 位置

多次投篮

篮筐 位置

+

比较器 大脑 手

方向 和力 量

篮球

眼睛

篮球 实际 投篮 位置


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