典型控制系统案例分析一资料.ppt

第二节控制系统的基本组成与工作过程 郴州市汝城一中袁利军 控制与设计 知识回顾 控制含义 人们根据自己的目的 通过一定的手段 使事物沿着某一确定方向发展 就形成了控制 控制的分类 人工控制 手动控制 和自动控制 关 开门 驾驶汽车 太阳能路灯 自动门 一 典型控制系统案例分析 一 第二节控制系统的基本组成与工作过程 案例1 自动门 传感器 控制器 1m 电动机 系统组成及工作过程 门 10s后 红外传感器 控制器 电动机 门 自动门 传感器 控制器 执行器 对象 系统组成 系统的组成及工作过程如图 框图 从左往右看 当门口有人时 即有输入 传感器感知并形成信号 信号先后经过控制器 电动机的变换与传递 直到把门打开 叫做有输出 门动作 打开 没有人 则无输入 不发生信号传递 当然没有输出 门无动作 常关 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 开环控制系统的框图 常见的开环控制系统 声控路灯 红绿灯控制系统 案例2 水箱水位控制 方法一 人工控制 2 功能 当水面达到设定的水位时 关闭进水阀门 1 控制方式 人工 3 系统组成 水箱 包括水箱里的水 进水阀门 4 工作过程 当水面低于设定水位时 人打开阀门放水入水箱 人眼监视水面高度 当水面达到设定水位时 人关闭阀门 红外传感器 控制器 电动门 门 人眼 人脑和手 阀门 水箱 水箱水位人工控制系统 自动门 传感器 控制器 执行器 对象 思考 人工控制水箱水位控制系统中 传感器 控制器 执行器 对象是谁 1 系统组成 浮子 连杆机构 阀门 给定水位 水箱 方法二 自动控制 浮子下落 1 当水面下降时 浮子下落 带动连杆机构 阀门打开 进水 2 工作过程 浮子上浮 2 当水面达到设定水位时 浮子传感 通过连杆机构 将阀门关闭 3 功能 当水面达到设定水位时 自动关闭进水阀门 4 控制方式 自动 红外传感器 控制器 电动门 门 人眼 人脑和手 阀门 水箱 水箱水位人工控制系统 自动门 传感器 控制器 执行器 对象 浮子 连杆机构 阀门 水箱 思考 自动控制水箱水位控制系统中 传感器 控制器 执行器 对象是谁 若要节约用水 减少水位自动控制水箱内水的容量 应该怎么办 试一试 水位自动控制比水位人工控制好在哪里 问题思考 答 省人力 有利于将人类从复杂 危险 繁琐的劳动环境中解放出来 并大大提高劳动效率 精确 自动门控制系统框图 两种控制案例比较 二 开环控制系统和闭环控制系统 2 闭环控制系统 1 定义 有反馈 形成闭环 能将控制的结果反馈回来与希望值进行比较 并根据它们的偏差及时调整控制作用的系统 称之为闭环控制系统 2 特征 有反馈 有比较 定义 没有反馈即不存在闭环 控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响 这类控制系统称之为开环控制系统 1 开环控制系统 3 开环控制系统和闭环控制系统的区别 1 从形式上看 表现为有反馈和无反馈 2 从本质上讲 在于信息流传递的方式不同 开环控制系统是单向传递 按输入实现控制 闭环控制系统是反馈传递 按偏差实现控制 常见的闭环控制系统 饮水机保温控制 空调的温度控制 有反馈 无反馈 精度高 精度较低 结构复杂 结构简单 成本高 成本低 高精度 高可靠 系统本身不稳定 控制精度要求不高而系统本身很稳定 课堂小结 一 案例分析1 自动门2 水箱水位控制二 开环控制系统和闭环控制系统 1 有反馈 能将 前一次结果 反馈回来比较2 会调整 会根据 前一结果 调整 3 被控量会被控制在一定的值 结果稳定 4 给定量与被