高中通用技术控制系统与设计疑难分析PPT课件

控制与设计疑难分析 平阳中学章青道 内容要点 一 控制系统的组成 最基本问题 1 通过手动 自动控制争议案例 系统 控制系统的区别导入2 控制系统的组成 3 什么是控制器二 开环控制与闭环控制一些争议的内容三 系统及系统特性 问题1 普通电风扇的速度控制 是手动控制还是自动控制 说明 普通电风扇 不会摇头 没有延时 有速度档位 A方 电风扇不停在转 不用人 自动控制 B方 一种档位对应一种速度 被控量的变化 需要人调节 手动控制 控制论 Cybernetics 问题2 单单自行车装置 能不能组成一个控制系统 或是不是控制系统 A方 苏版教材 任何一种控制的实现 都要通过若干个环节 这些环节就构成一个系统 称为控制系统 人给脚踏板力 经过多个环节 如链轮 链条 飞 车轮 这些环节构成传动系统 所以是控制系统 B 自行车装置 没有控制器 不能构成控制系统 问题3 什么是控制器 A方 控制器是具有决策能力的装置普通开关 电机 自行车传动系统 不是控制器B方 控制器就是一种信号转换器 普通开关 电机 自行车传动系统 是控制器 1 关于控制器执行器被控对象确定2 要注意系统与控制系统的区别3电风扇 是手动控制还是自动控制10如何判断开环控制与闭环控制 归纳1 控制系统的组成 如果是一个控制系统 必定有控制器 没有控制器的装置或系统 不能组成控制系统 对教科书开环控制闭环控制方框图归纳 最基本的组成 控制器 执行器 控制对象 豫版 控制器 是控制系统的核心 没了控制器 这个系统就不控制系统了 一只排球 一双筷子 一只筷子 一只铅笔 都可是一个系统 但不能组成一个控制系统 如自行车 普通电风扇 吊扇 因为没有控制器 不能组成一个控制系统 或者说 不是控制系统 归纳2控制器 控制器是具有决策能力的装置 方框图 主要从功能方面对控制系统的结构进行划分 控制器在框图中的作用 类似于人脑的决策作用 二 控制器 控制器是具有决策功能的装置 或器官 控制器在控制系统中的作用 发号指令 手动控制 人在发号指令自动控制 机器发号指令另手动自动的划分 与粒度划分有关 如电视机遥控器 选台 按下一个数字对应一个频道 整体是手动控制 但不能否认 电视机中含有的自动控制 谁在发指令 如 普通电灯的亮度调节人脑人手调节装置灯 灯亮度如 普通电风扇转速调节人脑人手调速器电机 转速如 普通廊道灯人手开关灯 亮或暗如 感应廊道灯传感器控制电路触发开关灯 亮或暗电风扇定时控制设定时间控制器开关 转或停 信息传递过程 控制器有争议的原因 是教材 脚踩的力 输入 脚蹬曲柄链轮中轴链条飞轮速度 输出 控制系统的输入控制器控制系统的输出电风扇档位 输入 电机扇叶风速 输出 控制系统的输入控制器控制系统的输出把原本不是控制器的电机 传动系统 误解成控制器 再推导普通开关 普通阀门等也是控制器 归纳3 一些普通的装置 即便写上 控制 也成不了控制器 如 普通的电路 写上 控制电路 自行车传动系统 写上 速度传动控制系统 关键 控制器 是有决策功能的装置执行器 执行控制器的决策功能模拟 模拟大脑功能模拟人手脚 三 开环与闭环 开环 不管控制的结果闭环 根据控制结果做出决策 也就是输出量对控制有影响 时时检测 也不一定是闭环 天暗 传感器检测 控制器 灯 灯亮 1 闭环控制 不是三头六臂 有针对性的 不能完成额外的任务 达不到额外的目的 保温控制 是典型的闭环 维持60度 有些控制 没有维持某一温度 也是闭环 如 自动断电的电热水壶 控制目的 100度烧开 不烧 也不想维持100度 控制器 金属探针闭环 电饭堡 煮饭 闭环 控制器 磁钢保温 闭环 控制器 双金属片 2 与系统的范围有关 如 智能 红绿灯 交通指挥系统如果 被控对象是红绿灯 开环了 如果 被控对象是车辆 闭环 控制器 就是一个小的控制系统 开环 人