控制系统的工作过程与方式

第四章控制与设计

第二节控制系统的工作过程与方式控制系统自行车行驶的速度控制飞轮链条链轮曲柄中轴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）脚踩的力越大行驶的速度越快。脚蹬控制系统电风扇的风速控制电风扇风速的挡位电风扇的风速（输入）（输出）电机、风叶选择不同的挡位输入，输出的风速不同。控制系统1、定义：任何一种控制的实现，都要通过若干个环节，这些环节就构成了一个系统，称为控制系统。输入量控制系统输出量归纳共同点：能否使用下面的方框图来表示上述控制系统？控制系统的输入输出之间有一定的对应关系。

控制系统P102马上行动控制系统输入输出电饭煲脱粒机红外线自动水龙头电源的电信号锅内的温度电源的电信号脱粒的量红外装置检测到人手发出的信号水龙头的出水量控制系统控制的分类从人工干预的情形来分：人工控制、自动控制从执行控制的部件来分：机械控制、气动控制、液压控制、电子控制等等。从反馈形式来分：开环控制、闭环控制控制系统通常可分为开环控制系统与闭环控制系统开环控制系统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。开环控制系统设定注入时间定时器游泳池的水位输入输出进水阀游泳池水流量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。归纳总结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游泳池注水控制系统方框图：游泳池进水阀门定时器设定注水时间（输入）水流量游泳池的水位（输出）开环控制系统案例分析：自动门的控制系统控制电路电机自动门转动红外装置是否检测到人体热辐射发出的信号门的开/关控制器执行器被控对象被控量控制量输出输入开环控制系统马上行动P104（1）音乐喷泉的控制（2）公共汽车车门的开关控制输入量（音乐信号）控制器（声控装置）执行器（阀门）被控对象（喷嘴）输出量（喷水与否）控制量（开、关）执行活塞电磁阀按下开关按钮车门的开关车门气压开环控制系统探究P105（1）宾馆、酒店叫醒服务（2）火警自动报警控制系统输入量（时间设定）控制器（电脑）执行器（拨号装置）被控对象（电话机）输出量（电话铃声）控制量（电流）本系统要确保电脑自身的计时准确。报警声输出烟雾信号输入感烟探测器报警部件报警控制器电信号闭环控制系统游泳池注水控制系统方框图：游泳池进水阀门控制器给定水位水流量游泳池的水位（输出）检测装置比较器+-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？思考闭环控制系统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简单闭环控制系统的方框图如下：给定量比较器控制器执行器被控对象检测装置被控量×控制量﹢﹣闭环控制系统简单闭环控制系统的方框图归纳总结给定量比较器控制器执行器被控对象检测装置被控量×控制量﹢﹣检测装置：测量出被控量并返回到系统的输入端比较器：它将给定量与所检测的被控量进行比较，求出偏差值；控制器：将这一偏差值进行运算处理，并向执行器下达控制指令；执行器：根据指令对被控对象进行控制，从而使被控量稳定在一定范围内。闭环控制系统空调机空气气压设定温度温度控制器室内温度压缩机温度检测装置比较器+-饮水机水箱中的水

设定温度温度控制器水的实际温度电热管温度传感器比较器+-饮水机的设定温度已经由厂家设置好了热量闭环控制系统马上行动P1041、家用缝纫机的缝纫速度控制系统（属于开环控制系统）脚踏力度脚蹬、曲柄、链轮中轴、链条缝纫速度2、电冰箱的温度控制系统（属于闭环控制系统）制冷剂冰箱内温度设定温度温度控制器压缩机气压温度传感器比较器闭环控制系统马上行动P104设定声音分贝控制电路灯泡计时器灯光时间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）设定车流量控制器红绿灯计时器红绿灯显示时间检测装置小结：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量控制，输入量到输出量之间的信号是单向传递系统的输出量返回到输入端并对控制过程产生影响输出量到输入量之间的信号形成一个回路（2012年3月高考）.如图所示是一款太阳能饭盒，每个饭盒都有独立的温度控制系统，当饭煮熟后，自动进入保温状态，该饭盒温度控制系统的控制手段和控制方式属于A.手动控制、开环控制B.自动控制、闭环控制C.自动控制、开环控制D.手动控制、闭环控制练习答案：B（2013年3月高考）如图所示的金属探测门，当有人携带金属制品通过时，探测门即发出声音报警。该报警控制系统的控制手段和控制方式属于A.手动控制、开环控制B.自动控制、开环控制C.自动控制、闭环控制D.手动控制、闭环控制练习答案：B（2013年9月统一考试）如图所示的抽屉，每次拉开，抽屉内的LED灯会自动点亮30秒。该LED灯自动开关控制系统的输出量是（）A房间的亮度B抽屉的开或关C设定的亮灯时间D灯的亮或灭练习答案：D（2012年3月高考）某校学生设置了雨天自动关窗装置，其工作原理是：下雨时，湿度传感器把检测到的雨水信号传给放大及处理电路，启动电动机关关闭窗户。关于这个控制系统，下列说法正确的是（）A雨水信号是输出量B控制器是电动机C执行器是湿度传感器D被控对象是窗户练习答案：D雨水信号是输入量；感湿器是控制器；电动机是执行器；窗户被控对象。（2012年3月高考）如图所示是电热水器温度自动控制系统的示意图，当热电偶测到水温低于设定值，控制电路接通加热丝，加热储水箱中的水，使水温达到设定值，关于该控制系统的组成，下列说法中不正确的是A.被控对象是水箱中的水B.控制器是加热丝C.被控量是出水温度D.设定量是所要求的水温练习答案：B控制器是控制电路