《控制与设计》PPT课件

控制与设计,LOGO,控制的含义,控制与设计,人们按照自己的意愿或目的，通过一定的手段使事物向期望的目标发展，这就是控制。,控制的对象是什么？,控制要达到什么目的？,采取什么控制手段？,控制的三要素,LOGO,案例分析,控制与设计,音响,音量的调节,旋钮,热水器,调节出水口温度的高低,改变燃气火头的大小,喷雾器,喷洒农药分量,操作喷雾器的手柄,LOGO,控制的手段,控制与设计,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,LOGO,控制的手段,控制与设计,按照执行部件的不同，控制可分为机械控制、气动控制、液压控制，电子控制等。,机械控制,气动控制,液压控制,电子控制,LOGO,开环控制系统,不将控制的结果反馈回来影响控制作用的系统称为开环控制系统。（控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响）,人体的热辐射发出的信号,门的开启或关闭,控制与设计,LOGO,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,常开(断开)接点,声传感控制器,是否有声音,灯泡,灯亮或灭,开关,声控电灯控制方框图,宾馆、酒店的自动叫醒服务控制系统,输入房间号需叫醒的时间,电脑控制系统,拨号装置,电话机,铃声,电流,控制与设计,LOGO,闭环控制系统,能将控制的结果（比较量）反馈回来与希望值（基准量）进行比较，并根据它们的误差及时调整控制作用，使控制误差减小的系统，这种控制系统称为开环控制系统。（控制系统的输出量返回到输入端对控制过程产生影响）,给定值,被控量,控制量,控制器,执行器,被控对象,检测装置,控制与设计,LOGO,闭环控制系统,水箱水位自动控制,控制与设计,LOGO,控制与设计,加热炉温度自动控制,闭环控制系统,LOGO,反馈,控制与设计,控制系统中，将输出量通过适当的检测装置返回到输入端并与输入量进行比较的过程，就是反馈。,LOGO,闭环控制系统与开环控制系统的比较,控制与设计,LOGO,马上行动,控制与设计,例1小明发现学校路灯有时由于没有及时关闭而浪费用电，为此他设计了一个控制方案，能够在天亮时关闭，天暗后打开。该控制系统应该属于()A、自动控制的闭环控制系统B、自动控制的开环控制系统C、手动控制的闭环控制系统D、手动控制的开环控制系统,LOGO,马上行动,控制与设计,例2如图所示是一个农业温室。要设计该温室的温度自动控制系统，下列器件中不需要用到的是（）A.安全监控摄像头B.温度传感器C.加热器D.温度控制器,LOGO,马上行动,控制与设计,例3如图所示为某种抽水马桶水箱的结构示意图：浮球和连杆用螺纹连接，通过调节连杆长度来设置给定水位，当水位上升到给定水位时，浮球带动连杆装置关闭进水阀。如果往进水阀方向调节浮球，缩短连杆长度，那么产生的后果是（）A降低给定水位高度B增加给定水位高度C不影响给定水位高度D降低实际水位高度,LOGO,家用电冰箱的结构和制冷原理图,组成：压缩机、冷却器和散热器，它们之间用一根管道相连。管道里装有一种沸点很低的制冷剂。压缩机在管道的底部，它使制冷剂不断地在管道里循环。制冷剂流动到狭窄的毛细管时，受到强大压力，由气态变成液态，通过散热器对外放出热量。当制冷剂通过较粗的管道组成的冷却器时，由于压力突然降低，制冷剂由液态立即变为气态，从而吸收电冰箱内的热量，使电冰箱内的温度降低，达到制冷的效果。,控制与设计,LOGO,家用电冰箱的闭环电子控制系统,反馈,预置温度调节装置,(电子电路),(继电器),(冷藏室),温度传感器,(微型电脑）,比较器,控制与设计,LOGO,根据冰箱内放置食物的保存要求，预先设置一个恰当的冷藏温度。由电子电路组成,核心部件是一个微处理器微型电脑。能对预置设定的温度和输出中检测到的电信号进行比较、分析和判断，并发出命令。由电磁继电器组成。当它接到“接通”压缩机指令时，便接通压缩机工作电路。当它接到“停止”的指令时，继电器便断开压缩机的工作电路。主要由温度传感器组成。温度传感器装在冷藏室内，它将检测到的冰箱冷藏温度转变为电信号并反馈到电子控制系统的控制（处理）部分。,输入：,控制(处理)：,输出：,检测与反馈：,控制与设计,LOGO,当接通电源后，控制电路命令执行器接通压缩机工作电路，制冷剂不断地在管道中循环，并吸收电冰箱内的热量，使电冰箱内的温度下降。同时，冷藏室内的温度传感器不断地检测箱内温度，并把温度变化的电信号反馈到控制（处理）部分，控制部分对预置的温度和反馈的温度进行比较、分析、处理。当电冰箱内的温度达到设定的温度时，控制部分发出指令给电磁继电器，继电器立即切断压缩机工作电路，制冷工作停止。当电冰箱内温度回升并超过设定温度时，电子控制电路又发出指令，使电磁继电器接通压缩机工作电路，压缩机重新工作并进行制冷。,控制与设计,LOGO,马上行动,（1）找出身边开环电子控制系统和闭环电子控制系统的例子。,开环电子控制系统：,闭环电子控制系统：,（2）闭环电子控制系统与开环电子控制系统相比有什么优点？闭环电子控制系统具有监测和反馈功能，可以提高控制的精度，而且实现控制的自动化。,电熨斗、电子门铃、电子调光台灯、电子手表、程序控制洗衣机、带遥控电视机,空调机、电冰箱、智能电饭煲、现代化农业温室,控制与设计,LOGO,这是闭环系统吗？,辩论,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，“扩音机是一个什么电子控制系统”引起了全班同学的热烈讨论。正方：扩音机是一个开环电子控制系统。反方：扩音机是一个闭环电子控制系统。,控制与设计,LOGO,这是闭环系统吗？,分析评判：闭环电子控制系统必须符合两个条件：（一）它的核心是电子技术；（二）有反馈。反方把人划入控制系统，这个控制系统的核心就不单单是电子技术，故不能称为闭环电子控制系统。但因为存在反馈，可称为闭环控制系统。,辩论,控制与设计,LOGO,练习,根据开环电子控制系统和闭环控制系统的区别进行分析、判断，在你认为正确的表格中打,控制与设计,LOGO,干扰因素,控制与设计,控制系统中，除输入量（给定值）以外，引起被控量变化的各种因素称为干扰因素。,设定的飞行航道,飞机,手机信号,实际的飞行航道,LOGO,马上行动,控制与设计,在加热炉的温度控制系统中，可能有哪些干扰因素，系统是如何克服干扰使炉温稳定在给定范围内的？,主要干扰因素：加热炉外的环境温度变化、加热器电压的波动等。,系统通过检测装置（热电偶）检测炉内的温度值，并与给定的温度值进行比较，将偏差传给控制器进行控制，从而克服干扰使温度稳定在给定的范围内。,答：,LOGO,马上行动,控制与设计,