控制系统的工作过程与方式.ppt

第四单元 控制与设计,控制系统的工作过程与方式,普通高中课程标准实验教科书 通用技术 必修2,灯的开关的控制 投影幕的升降的控制 电风扇风速的控制 婴儿尿湿报警的控制,这些控制现象有什么共同特征？,控制举例,一个输入（开与关）对应一个输出（亮和灭）,电灯的的控制,电路、灯,“开与关”,灯“亮与灭”,输入,输出,电风扇的控制,电路、电机、扇叶,风速挡位,风速,输入,输出,控制系统的特征,自动门的动作过程是怎样的？ 当门口没有人时，门是关着的；当有人来门口时，门打开；当人离开门口后一段时间，门又关闭。 自动门的功能和技术要求： 功能：无人时，常关；有人时，开门。 技术要求：当人距门1m时，门即打开；门打开后，延时10s后关门。,案例分析：自动门,电机,自动门,控制电路,门的开启 或关闭,人体 热辐射,转动,电机,控制电路,红外传感器,控制器,执行器,控制量,红外传感器,自动门如何实现自动开、关的呢？,开环控制系统：像这样信息只从输入端传递到输出端，没有信息反馈的控制系统，称为开环控制系统。,开环控制系统的方框图,自动门控制系统的方框图,根据自动门控制系统控制过程和原理，通过稍加改动，你还可以设计出应用其他方面的控制系统吗？请用方框图表示你的设计想法。,扩展思考,“婴儿尿湿报警器”控制系统是怎样工作的？如何用方框图表示？,根据婴儿尿湿报警器的控制原理，通过稍加改动，你还可以设计出应用在哪些方面的控制系统？请用方框图表示你的想法。与前面的“自动门”相结合，你又可以设计出一个怎样的控制系统？,对“婴儿尿湿报警器”分析与扩展思考,请设计制作一个可以控制玩偶动作的控制装置； 你能否设计制作一个可不仅可以控制玩偶动作，甚于可能控制玩偶表情的控制装置； 能否实现动作表情的自动控制。,开环控制系统制作体验,1.我们把控制系统分为： 开环控制制系统和闭环控制系统。 2.什么是开环控制系统？ 控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响，称为开环控制系统。 3.开环控制系统方框图是：,案例：炮弹的控制系统,在这炮弹的控制系统中有两种情况： 一种是不进行调整只是按设定的距离开炮，没有因素影响可以打中对方，但要是有干扰或者有其它因素影响那就打不中对方了，达不到目的。 另一种是加了一个（侦察兵）把控制系统的输出量（炮弹落的位置）返回到输入端（大炮到对方距离）进行比较，并对控制进行调整的环节，使能准确打中对方。,案例：台灯,可充电台灯的控制系统 可充电台灯只是开灯就亮，非常简单,但是亮度不能调节。 可调台灯的控制系统 可调台灯亮度可调，它通过人的眼睛不断检测灯的亮度，并与人眼睛感觉舒适的亮度进行对比而进行调整，使之达到人想要的亮度。,这两台台灯在控制中有什么不同?,游泳池的注水控制,定时器注水控制有什么缺陷？,游泳池的注水控制的改进,水位检测装置,控制器,闭环控制系统,把系统的输出量返回到输入并对控制过程产生影响的控制系统称为闭环控制系统。,控制器,执行器,被控对象,给定值,被控量,干扰信号,扩展思考,可调台灯亮度是经过人的眼睛不断检测灯的亮度与人眼睛感觉舒适的亮度进行对比而进行调整,使达到人想要的亮度,但不方便,一定要有人调节才行。 思考：能不能设计出不用人调节就能达到目的的控制？,闭环控制在日常生活中应用,闭环控制在日常生活中应用举例,(1)电热水壶的温度控制 (2)电热器的温度控制 (3)饮水机的温度控制 (4)马桶水位控制 (5)空调器的温度控制 (6)太阳能热水器的温度控制 (7)电冰箱的温度控制,小结与作业,1.什么是闭环控制系统？ 2.闭环控制系统的方框图。 3.体验闭环控制在