【原创课件】控制系统的基本组成与工作过程

1、通用技术技术与设计2第四单元 控制与设计控制系统的工作过程与方式控制系统的工作过程与方式 一、控制系统一、控制系统二、开环控制系统二、开环控制系统三、闭环控制系统三、闭环控制系统一、控制系统一、控制系统自行车的速度控制电风扇的风速控制什么是控制系统什么是控制系统 任何一种控制的实现，都应通过若干个环节，这些环节就构成了一个系统-控制系统。 为了分析的方便，我们一般用框图的形式描述一个控制系统，这种图称为控制系统方框图。 控制系统方框图的输入和输出之间是有一定的关系的。 控制系统通常又分为开环控制系统和闭环控制系统。二、开环控制系统二、开环控制系统游泳池注水控制游泳池注水控制 控制系统的输出量，

2、不对系统的控制产生任何控制系统的输出量，不对系统的控制产生任何的影响，这种控制系统的称为开环控制系统。的影响，这种控制系统的称为开环控制系统。控制器输入量输入量输出量输出量执行器被控对象控制量控制量 对于开环控制系统，通常可以用以下的方框图对于开环控制系统，通常可以用以下的方框图表示：表示：开环控制系统例子开环控制系统例子三、闭环控制系统游泳池注水控制游泳池注水控制 系统的输出量返回到输入端并对控制过程产生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。影响的控制系统称为闭环控制系统。 对于闭环控制系统，通常可以用以下的方框图对于闭环控制系统，通常可以用以下的方框图表示

3、：表示：闭环控制系统例子闭环控制系统例子被控对象 控制量控制量给定量控制器被控量执行器检测装置检测装置比较器比较器+ +- -开环与闭环的区别 1、开环控制、开环控制我行我素我行我素 控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响。如：红绿灯、电风扇的速度控制 联系算法与程序设计，是顺序结构 2、闭环控制、闭环控制随机应变、见风使舵随机应变、见风使舵 把系统的输出量返回到输入端并对控制过程产生影响。 联系算法与程序设计，是循环结构自行车的速度控制脚踩的力脚蹬曲柄链轮中轴链条飞轮行使的速度（输入）（输出）输入的力与输出的速度是成正比的。输入的力与输出的速度是成正比的。电风扇的风速控制电风扇风速的挡位

4、电风扇的风速（输入）（输出） 选择不同的挡位输入，输出的风速不选择不同的挡位输入，输出的风速不同，一个挡位对应着一个风速。同，一个挡位对应着一个风速。电机扇片开环与闭环 星期五下午班会课，老师让我们搞活动，我还是主持人之一呢！ 我站在讲台上，首先讨论活动项目，再讲游戏规则。讲完后，我们在黑板上画了一个没有鼻子的娃娃，请了伍悦上来。先给她蒙上眼睛，然后让她去点鼻子。她先是点到了鼻子，可她犹豫了一下，就点到了娃娃的下巴。顿时，全班哄堂大笑，连她自己也笑起来了。 轮到刘柳了，我们也给她蒙上眼睛，只见她沉思了一会儿，就伸出双手往前走，刘柳来到黑板前，一伸手就点中了，同学们沸腾起来，都夸刘柳好厉害，她还

5、不好意思呢！ 这个游戏真有趣！问题：问题：1：蒙上眼睛点鼻子与不蒙上眼睛点鼻子的区别是什么？2：为什么蒙上眼睛会点到下巴或别的地方？开环与闭环蒙上眼睛点鼻子： 在蒙上眼睛之前，确定好鼻子的位置和方向，在蒙上眼睛后，是按照之前确定的方向走。走的过程中可能会有一定的偏差。不蒙上眼睛点鼻子： 在走的过程中不断地重新确定方向。边走边看，所以不会走偏。蒙上眼睛点鼻子-开环控制不蒙上眼睛点鼻子-闭环控制游泳池注水1 一般情况下，一池水需要很长的时间才能灌满，如果由人工控制整个注水过程，很费时间 。 如果进水管的进水量是均匀的，游泳池中的水位高度与进水的时间是一一对应的。我们可以在注水口处装一个定时器，通过

6、定时器来控制注水过程（时间）。设定注入时间定时器游泳池的水位（输入）（输入）（输出）（输出）进水阀游泳池流水量流水量开环控制系统的例子红外自动门红外自动门希罗的自动门希罗的自动门红外线自动门红外线控制人靠近门人靠近门打开门打开门电动机门旋转量旋转量西罗的自动门水罐（1，2）祭坛祭坛点火点火打开打开庙门庙门转动轴（3）庙门旋转量旋转量游泳池水流量水流量游泳池注水2 在开环控制方式下，如果进水变小了，游泳池中的水就没有加够。如果进水变大了，游泳池中的水就会溢出，造成浪费。 我们在游泳池中增加一个检测水位的装置，根据检测的数据与给定的数据进行比较，当实际水位低，继续进水，否则，关闭进水阀。给定水位控制器游泳池的水位进水阀检测装置检测装置比较器比较器+ +- -闭环控制系统的例子空调机空调机瓦特式速度调节器瓦特式速度调节器空调机空气 控制量控制量 设定温度温度控制器室内温度压缩机温度检测装置温度检测装置比较器比较器+ +- -假如：空调设置温度为：摄氏假如：空调设置温度为：摄氏2525度，请问：度，请问： 1 1：空调将在什么时间开始制冷？