二、控制及其应用.pptx

第四章控制与设计 4 1什么是控制 大禹治水 思考 大禹治水过程中 通过什么手段实现了什么样的目的 大禹治水 大禹是中国古代传奇英雄人物 他所处的年代洪水泛滥而久治不息 他的父亲鲧 g n 受尧的命令而治水 采用垒坝筑堰 填塞洪水的方法 结果愈治愈泛 水患益盛 最终被舜帝治罪而死 鲧死后 水患并未止息 大禹子承父业 接受舜帝的命令进行治水 大禹治水 一改其父 以壅塞而阻水 的方法 以疏通河道 泄洪为主 经过13年的努力 终于 洪波安息 水患大治 事物发展的结果可能是人们预先期望的 也可能是与预期的目标不相符 甚至是不希望得到的 如果人们想达到某一特定的目的 就必须运用适当的手段来实现 控制是根据自己的目的 通过一定的手段使事物沿着某一确定方向发展的行为和过程 一 控制的涵义 例如 射手通过瞄准 使箭射中靶心 1 控制的对象是什么 理解控制现象 需要明确三个要素 2 控制要达到什么目的 3 采取什么控制手段 洪水 安息洪波 大治水患 疏通河道 泄洪为主 电风扇 调节速度 换挡 刹车片 防止车轮抱死发生侧翻 液压电控 马上行动 控制的实现需要通过一定的手段 从控制过程中人工干预的情形来分 控制有人工控制和自动控制 控制的分类 人工控制 控制过程是在人的直接干预和全程干预下进行的 关 开门 驾驶汽车 自动控制 指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 太阳能路灯 自动门 以前在烈日炎炎的夏天 人们用手摇芭蕉扇扇风消暑 随着电风扇的产生 人们消暑纳凉的手段得到了改进 电风扇的叶片装在电机的轴上 电机转动时带动叶片一起转动从而产生风 达到消暑的目的 随着科学技术的发展 20世纪50年代 人们发明了空调器 空调器利用制冷机进行制冷 使室内温度恒定在人们所设定的温度值 从而达到降温消暑的目的 手摇扇 电风扇 空调器 手摇扇子产生风 电机带动叶片转动时产生风 自动调温 手动 手动控制 自动控制 案例分析 从手摇扇到空调器 请说说你所了解的人工控制和自动控制的事例 马上行动 分析下列控制现象是自动控制还是人工控制 1 摇动轱辘 g l 提取井水 2 用气筒给自行车的轮胎充气 3 电梯的上下运行控制 4 农用灌溉抽水机抽水的控制 二 控制的应用 控制的应用自古就有 并在近代得到迅速发展 在社会生产生活的各个领域都有极其广泛的应用 希罗的自动门 公元1世纪 希腊人希罗建造的自动打开庙门的装置是最早利用气压和液压为动力的自动门 如图 祭坛点火使1中的空气膨胀 水流入2 利用水的重力使轴3转动 将门打开 当祭坛的火熄灭时 庙门在重锤的作用下就会自动关闭 木牛流马 建兴 九年 亮复出祁山 以木牛运 粮尽退军 与魏将张郃交战 射杀郃 h 十二年春 亮悉大众由斜谷出 以流马运 木牛流马是什么样子 自古以来 说什么的都有 可是没有一种说法比较符合原状 木牛流马 从书上的叙述来看 木牛是相当于发动机的设备 流马只是个装载东西的设备 相当于汽车的车厢 木牛流马最远可追溯到春秋末期 据王充在 论衡 中记载 鲁国木匠名师鲁班就为其老母巧工制作过一台木车马 且 机关具备 一驱不还 现代网络家电 生活 梦想照进现实神通广大的网络家电清早起床 只需按一下按键 窗帘即可自动拉开 灯光缓缓亮起 电视自动打开 洗衣机自动开始洗衣服 下班回家的路上 发送短信 就可以启动家里的微波炉 空调 热水器等 回到家就能立即享受清凉的室温 温热的洗澡水 并吃上可口的饭菜 从家电诞生之日起 人们就一直期望家用电器能像神话中的魔瓶一样神通广大 无论在何时何地 都能够操控自如 现代网络信息技术与家用电器的结缘 使人们的这一美妙梦想一步一步变为现实 不久的一天 家庭彩电 影碟机 音响 空调 微波炉 冰箱等各种家用电器都能通过网络连接在一起 用户只要在需要的时候 通过手机或者PDA向控制这些家电的PC发出简单的指令 各种家电都各负其责地运转起来 网络家电是融合了数字技术 网络技术及智能控制技术的新型家电产品 现代网络家电技术应用包括两个层面 一是家电之间的互连问题 也就是使不同家电之间能够互相交流 协同工作 二是解决家电网络与外部网络的通信 网络家电互联 可以组成一个家庭内部网络 同时这个家庭网络又可以与外部互联网相连接 近几年 世界著名家用电器生产商都十分重视网络家电技术研发 例如海信的 NET TCL的 HID 海尔的 E家庭 等 都是围绕网络做文章 意图为用户提供更加美好的数字化生活 虽然现在网络家电小荷才露尖尖角 推进市场的不少产品概念色彩较重 价格昂贵 但是伴随着数字信息技术的突飞猛进 网络家电将很快形成气候 快速进入普通百姓的生活中 汽车自动装配生产线 工业生产 汽车油漆 农业生产 水车 温室 农田灌溉 电源 控制室 水泵 农田灌溉 折射式微喷 射流式微喷 锤式微灌 在生活学习中所见到的应用控制的事例 学校 学校的音乐铃声 多媒体教学系统 足球场草地自动喷淋系统 体育馆的自动伸缩坐椅等 家庭 冰箱 电饭煲 微波炉等 社会 交通信号灯 电子警察 电梯 程控电话交换机等 大型音乐喷泉 思考 自动控制技术在各行各业的应用 一方面减轻了人的劳动强度 解放了劳动生产力 另一方面也可能造成失业人数增加 对此 你有什么看法 1 理解一个控制现象 要明确控制的对象是什么 控制要达到什么目的和采取什么控制手段 例如 导弹控制系统控制的是导弹与目标之间的距离 目的是要击中目标 距离为零 分析这个控制系统 其控制对象是 A 人B 目标C 计算机D 导弹2 控制系统中属于自动控制系统的是 A 按钮开关控制B 普通自来水龙头C 花房恒温度控制D 汽车驾驶 3 普通家用自行车的刹车控制是属于 A 机械控制