【课件】控制专题课件-高中通用技术学考复习苏教版（2019）必修《技术与设计2》

通用技术学考控制专题从控制过程中人工干预的情形来分：控制的过程是在人的直接干预和全程干预下进行的。：控制的过程在无人直接参与的情况下，使事物的变化准确地按照期望的方向进行。人工控制自动控制

马上行动：判断人工控制和自动控制的事例。音响的音量控制

全自动洗衣机普通水龙头出水的控制

电冰箱内温度控制自动取款机

篮球运动员投篮过程控制

自动烘手机

自动感应门的开关控制

电梯的上下运行过程控制

飞镖的投掷过程控制

肥胖人群体形控制

声控走廊灯的控制红外自动水龙头出水控制

红绿灯的转换过程控制手摇晾衣架的控制

光控路灯的控制人工人工自动人工人工人工人工自动自动自动自动自动自动自动自动自动生活中的感应车闸、感应门控制系统的共同特征：控制系统及其特征一个输入对应一个输出若干环节输入输出台灯的控制电路、灯“开与关”灯“亮与灭”输入输出声控灯的控制电路、电子开关、灯声音灯“亮与灭”输入输出控制系统的特征控制系统根据其控制方式的不同控制系统通常分为：开环控制系统(openloopcontrolsystem)闭环控制系统(closedloopcontrolsystem)若干环节输入输出游泳池的注水控制定时器设定注水的时间进水阀门游泳池游泳池的水位水流量1.人工控制2.定时器控制开环控制系统

控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响，这种控制系统称为开环控制系统。

开环控制系统在日常生活中的用途很广：水位定时控制系统、十字路口的红绿灯定时控制系统、楼宇的防盗报警控制系统、火灾自动报警控制系统、公园的音乐喷泉自动控制系统等。定义控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响的系统如：火灾自动报警系统，自动烘手机、定时红绿灯等。特征(1)相关性：系统的输出量直接受输入量的控制，不会对输入量产生影响。(2)单向性：信号（或信息）的传递是单向的，总是从输入端单向传至输出端。开环控制系统的一般方框图执行器被控对象控制器输出量输入量控制量开环控制系统马上行动公共汽车车门的开关控制控制器执行器被控制对象（按开关）输入量（电磁阀）（控制电路）（推动活塞）控制量（车门）（车门开或闭）输出量（人体红外信号）输入量（电机）（控制电路）（门）（门开或闭）输出量控制器执行器被控制对象为了方便人们的出入，一些医院、宾馆和银行都安装了自动门。当有人走近大门时，大门就会自动打开，如图所示。当有人走近自动门时，门上方的红外线装置检测到人体热辐射发出的红外线信息，控制电路接收到该信号后，便会发出相应的指令，启动电机运转，从而带动门自动开启(或者控制气动装置，使门向两边打开)。当门开启之后，控制电路将作出判断，如果没有人在检测范围内，就通知电机做反向运转，使门关闭。可见自动门的开启或关闭只与红外线装置是否检测到人体发出的信号相对应。闭环控制定时器设定注水的时间进水阀门游泳池游泳池的水位水流量1.人工控制2.定时器控制定时器注水控制有什么缺陷？游泳池闭环控制改进水位检测装置控制器进水阀门游泳池实际水位水流量控制器检测水位装置+-设定水位比较器游泳池的注水两种控制方式的比较给定水位进水阀门游泳池实际水位水流量控制器检测水位装置+-定时器设定注水的时间进水阀门游泳池游泳池的水位水流量开环控制系统闭环控制系统2.闭环控制系统闭环控制系统我们把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。2.闭环控制系统特点：在系统的输入量和输出量之间，还有一条从输出量返回到输入端的反馈环节，它们形成了一条闭合回路，反馈环节使得输出量的改变对控制的过程产生直接影响。信号传递是闭合回路。输入量输出量控制器执行器被控制对象闭环控制系统举例开环控制系统（光感传感器）（电机）（控制电路）（窗帘）（窗帘的开或关）控制量（电机转动）闭环控制系统举例开环控制系统闭环控制系统（设定温度）（控制电路）（压缩机）（电冰箱）（冰箱内实际温度）（温度检测装置）（压缩机开启）开环控制系统闭环控制系统开环控制系统声光信号灯的亮与灭声光检测控制装置电子开关楼道灯闭环控制系统举例控制系统中，将输出量通过适当的检测装置返回到输入（feedback）端并与输入量进行比较的过程就是反馈。什么是反馈？反馈闭环与开环的比较闭环控制系统与开环控制系统的比较闭环与开环的比较①有检测装置，一定是闭环吗？错误，开环输入可以有检测装置；闭环一定有检测装置；②闭环开环可以通过有无反馈来区分？正确误区③闭环开环均会受到干扰？正确

开环受干扰后影响大；闭环可以克服干扰，注意，不是消除，是克服。什么是干扰？关于干扰

在控制系统中，除输入量（给定值）以外，引起被控量变化的各种因素称为干扰（interference）因素。干扰因素都是作用在被控对象上，其作用是破坏控制系统的平衡干扰因素可能有一个，也可能有若干个；干扰因素有自然环境造成的，也有人为的；几乎所有控制系统都存在着干扰因素，干扰不可能被杜绝干扰既存在于闭环控制中，也存在于开环控制中；在一般控制系统中，干扰因素需要被克服。

在有些情况下，却可以利用干扰因素实现某种目的。干扰因素黑箱方法（不打开）中医看病买西瓜检测设备C如图所示是某同学设计的自动干手器原理示意图，当手靠近传感器时，传感器将感应信号发送给控制器，控制器控制继电器闭合，电吹风开始工作。若将电吹风看作被控对象，则执行器是（）A.传感器B.控制器C.继电器D.插头汽车自适应前照灯系统AFS是目前国际上在车灯照明上的新技术之一，它的研发对汽车夜晚行车安全起到了很大的作用。其工作原理为：传感器将检测到的车速信号和方向盘转角信号传递给ECU，ECU根据传感器检测到的信号，控制马达的转动，使前照灯转过相应的角度。下列关于该控制系统说法正确的是（）A．该控制系统中存在检测装置B．控制量为前照灯转动的角度C．输出量为前照灯的实际角度D．AFS可以在夜晚使用，体现了黑箱方法AD如图所示的倒车雷达是汽车的安全辅助装置。工作原理是：雷达探头发出超声波，一旦超声波碰上障碍物后便会反射回来，此时系统便会计算雷达探头与障碍物之间的距离，然后根据距离的远近，蜂鸣器发出不同频率的报警声，从而帮助驾驶员更好地判断停车的位置。关于该报警控制系统，下列说法中正确的是（）A.输出量是超声波信号B.被控制对象是汽车C.控制器是雷达探头D.此控制系统为开环控制系统D【2020绍兴模拟】3月，绍兴本土企业捐赠的通过式测温门在绍兴市人民医院安装到位。当受检人员通过测温门感应区域时，红外装置检测到人体的红外线信号通过比较器与设定的红外线信号强度进行比较，超过设定值时，控制电路发出指令，继电器吸合，红色信号灯闪烁的同时报警器报警。下列关于该通过式测温门报警控制系统的分析中说法正确的是（）

A.输入量为红外线信号强度设定值B.红外线传感器检测到的是输出量C.比较器比较的是输入量和输出量D.红色信号灯和报警器都是被控对象A如图所示是一加热炉的恒温自动控制示意图，请回答第9一10题。9.根据示意图，热电偶属于该控制系统中的（）A.检测装置B.显示装置C.被控对象D.执行器D

10.下列关于该控制系统说法正确的是（）A.该控制系统是开环控制系统B.加热器在控制系统中的作用是检测温度并反馈C.调低设定温度或炉体隔热性能不好会导致炉内温度降低，都是该控制系统的干扰因素D.在加热炉工作时，如果炉内温度大大超过了设定值，可能的原因是控制器损坏D【2020浙江模拟】如图所示是恒速行驶系统示意图，其工作原理是操纵开关和车速传感器将信号送至ECU，ECU根据这些信号计算出节气门的合理开度，并给执行器发出信号调节节气门的开度，保持汽车按设定的车速行驶。下列关于该恒速行驶控制系统的分析不正确是（）A.节气门传感器不是该系统反馈装置B.路面的坡度是该系统的干扰因素C.控制器为ECU，可对传感器的信号处理分析D.车速传感器将信号传至ECU，该信号是系统输人量2022年1月10.如图所示是自动扶梯上行控制系统示意图。红外传感器检测到乘客进入扶梯时，控制器控制电动机拖动扶梯快速运行，乘客离开后，扶梯慢速运行。关于该控制系统，下列说法正确的是（）A.红外传感器起反馈作用C.执行器是扶梯B.被控对象是电动机D.控制方式属于开