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第四节控制系统的设计与实施第1课时 天津市宁河区芦台第四中学王怀 中兴通讯遭遇史上最严厉制裁美东时间4月16日 美国商务部宣布 将禁止美国公司向中兴通讯销售零部件 商品 软件和技术7年 直到2025年3月13日 理由是 中国厂商中兴违反了美国限制向伊朗出售美国技术的制裁条款 思考 控制系统设计的一般思路 系统要达到的目标 控制的对象 被控量和控制量 外界的主要干扰因素 如何选设备和元件 方案怎样既达到目的 又经济易于实现 被控对象 控制器 执行器 给定量 被控量 比较器 控制量 开环控制系统 闭环控制系统 控制系统的设计 实施控制系统所需的设备 元件等 系统的成本分析 控制系统调试 运行和评价 控制系统的方案选择 分析被控对象的主要特征 明确控制的目的 确定被控量 控制量 分析主要的干扰因素 控制系统设计的一般思路 灯光控制系统 电子开关 输入信号 电流 灯 灯的亮灭 控制器 灯光控制系统 超声波控制障碍物 光线控制环境光线强度 声音控制声音信号 触动控制触动信号 超声波传感器光电传感器声音传感器触动传感器计时器 电子开关 电流 灯 灯的亮灭 一 开环控制系统的设计 开环控制系统的设计相对比较简单 明确设计要求明确被控对象 被控量和控制量 然后就可考虑具体控制系统的方案 电动机 设定电风扇档位 转速 风速 控制电路 电风扇 想一想 在上面设计思路的基础上 你可以构思出什么设计方案 案例分析 电吹风控制系统的设计 设计要求 电吹风能根据不同的档位 如冷风档 热风档 输出不同种类的风 设计分析 被控对象 被控量 控制量 干扰因素 电吹风装置 XXXX装置 风的速度和温度 电机的电压 转速 房间温度 电源电压的波动等 二 闭环控制系统的设计 闭环控制系统 有以下基本要求 正常工作 必须是稳定的 2 控制精确度必须符合要求 3 有较好的抗干扰性能 案例分析 设计要求 水位较低 进水口立即进水 水位达到 进水口停止进水 抽水马桶水箱的自动控制系统的设计 设计分析 1 从设计要求来看 这是一种自动控制 因此选择闭环控制系统 2 被控对象是抽水马桶的水箱 被控量是抽水马桶水箱水位的高度 控制量是进水管的水流量 即进水量 水箱水位的高度与进水量之间呈曲线关系 3 主要干扰因素水水箱的流水量 控制过程 转动冲水旋钮 出水阀打开 水箱冲水 水位下降 进水阀打开 水箱进水 直到指定水位时 进水阀关闭 杠杆机构 进水阀 水箱 给定水位 实际水位 比较器 进水量 讨论 在案例中 如要节约用水
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