通用技术开环和闭环控制系统

第二节控制系统的工作过程与方式,一、控制系统,电风扇的风速控制是通过改变电机的转速来实现的。给电风扇设定风速挡位，电机就以一定的转速带动扇叶转动，输出预定的风速。风速挡位是该控制系统的输入，扇叶转动的风速是该控制系统的输出，一个挡位对应着一个风速。,1.定义：任何一种控制的实现，都要通过若干个环节，这些环节的有机组合就构成了一个系统，称为控制系统。,控制系统的输出与输入之间有一定的对应关系。,马上行动（P102)：请指出下列控制系统中的输入、输出分别是什么？,调速器或档位,风扇的转速,电源的电信号,锅内的温度,电源的电信号,脱粒的量,人手的红外信号,水龙头的出水量,2、分类：,控制系统,开环控制系统（openloopcontrolsystem）,闭环控制系统（closedloopcontrolsystem）,案例分析：自动门,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,二、开环控制系统,自动门如何实现自动开、关的呢？,电机,自动门,控制电路,门的开启与关闭,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,2、特征：,系统的输出量仅受输入量控制，输入量到输出量之间的信号是单向传递。,1、定义：控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响，这种控制称为开环控制系统。,被控对象,执行器,控制器,输入量,控制量,输出量,简单开环控制系统的方框图,控制器：即对输入信号进行处理并发出控制命令的装置或元件。,执行器：即直接对被控对象进行控制的装置或元件。,控制量：即执行器的输出信号。,输入量：即控制系统的给定量。,输出量：即控制系统所要控制的量。,被控对象：即控制系统中所要求控制的装置和生产过程。,生活中还有哪些开环控制系统？请用一般开环控制系统方框图画出它们的控制方框图。,红绿灯定时控制系统。闹钟定时控制系统。,公共汽车车门控制系统。,防盗报警系统。火灾报警系统。音乐喷泉控制系统。自动烘手机,1、夜半时刻，在十字路口，没有行人，汽车却仍然要等待？怎么办？,2、游泳池注水或楼顶水箱注水，时间到了可是有时水满了，有时却未满，怎么办？,三、闭环控制系统,水箱注水控制系统方框图：,1、定义：,系统的输出量返回到输入端并对控制过程产生影响的控制系统称为闭环控制系统,2.特征：系统的输出端与输入端信号之间存在一个回路反馈回路。,3.简单闭环控制系统的方框图：,这是闭环系统吗？,同学们几乎每天听着扩音机里播放的音乐做广播体操，但扩音机从未引起大家的注意。学习了上面的内容后，请大家思考：,扩音机是一个什么控制系统？,探究,希罗的自动门,请完成P106的“马上行动”,1、家用缝纫机的缝纫速度控制系统（属于开环控制系统）,2、电冰箱的温度控制系统（属于闭环控制系统）,3、走道路灯的声光控制系统（开环）,4、交通路口红绿灯自动控制系统（闭环）,四、小结,控制系统,开环,闭环,控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响,系统的输出量仅受输入