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1、4.24.2控制系统的工作过程与方式控制系统的工作过程与方式宣城市第二中学宣城市第二中学 曹隽曹隽阿里巴巴和四十大盗阿里巴巴和四十大盗教室电灯开关教室电灯开关 1什么是控制系统？什么是控制系统？手动按下按钮手动按下按钮手动按下按钮手动按下按钮（输入）（输入）（输入）（输入）控制电路控制电路灯泡灯泡灯灭或灯亮灯灭或灯亮灯灭或灯亮灯灭或灯亮（输出）（输出）（输出）（输出）什么是控制系统？什么是控制系统？电风扇的挡位电风扇的挡位 2风速挡位风速挡位风速挡位风速挡位（输入）（输入）（输入）（输入）电机电机扇叶扇叶风速大小风速大小风速大小风速大小（输出）（输出）（输出）（输出）控制系统的概念控制系统的概
2、念 任何一个控制的实现，都要通过若干环节，这些环节就构成了一个系统，称为控制系统。控制系统的输入与输出之间有一定的对应关系。控制系统的概念控制系统的概念 以下的事例是否属于控制系统，如果是，请指出系统的输入、输出分别是什么？是否属于控制系统输入输出电饭煲脱粒机红外线自来水龙头是是 电源电信号电源电信号 锅内的温度锅内的温度是是 电源电信号电源电信号 脱粒机的转速脱粒机的转速是是 人手反射的红外线人手反射的红外线 水龙头的出水量水龙头的出水量 信号信号 控制系统的分类控制系统的分类控制系统控制系统开环控制系统开环控制系统闭环控制系统闭环控制系统featuremerit疑问疑问什么是开环控制系统？
3、什么是开环控制系统？什么是闭环控制系统什么是闭环控制系统?两者有什么区别？两者有什么区别？feature 画鼻子游戏画鼻子游戏开环控制系统与闭环控制系统的区别开环控制系统与闭环控制系统的区别在黑板上有两张大脸，在黑板上有两张大脸，“四官俱全四官俱全”，没有鼻子。，没有鼻子。请两位同学上来请两位同学上来“画画”鼻子。鼻子。思考：思考：在画图的过程中，在画图的过程中，A A和和B B的控制系统最大的区别是什么？的控制系统最大的区别是什么？A同学：蒙上眼睛画B同学：睁着眼睛画注意：注意：画图的同学仅是为了说明教学内容而扮演角色，并不代表个画图的同学仅是为了说明教学内容而扮演角色，并不代表个人问题。尊
4、重他人，无论图画得怎样，请勿嘲笑！人问题。尊重他人，无论图画得怎样，请勿嘲笑！1 1、闭着眼睛画：、闭着眼睛画：开环控制人脑控制手画鼻子：人脑人脑控制手画鼻子：人脑人脑控制手画鼻子：人脑人脑控制手画鼻子：人脑手手手手画鼻子画鼻子画鼻子画鼻子控制过程中，没有反馈环节，不能对控制结果加以控制过程中，没有反馈环节，不能对控制结果加以控制过程中，没有反馈环节，不能对控制结果加以控制过程中，没有反馈环节，不能对控制结果加以修正、调节。是个单程的控制流向。这种控制，称修正、调节。是个单程的控制流向。这种控制，称修正、调节。是个单程的控制流向。这种控制，称修正、调节。是个单程的控制流向。这种控制，称为开环控
5、制。为开环控制。为开环控制。为开环控制。分析原因：分析原因：2 2、睁着眼睛画：、睁着眼睛画：闭环控制 人脑控制手画鼻子，在此过程中，眼睛可以把手的人脑控制手画鼻子，在此过程中，眼睛可以把手的人脑控制手画鼻子，在此过程中，眼睛可以把手的人脑控制手画鼻子，在此过程中，眼睛可以把手的位置及画的效果及时反馈给大脑，使得大脑准确精位置及画的效果及时反馈给大脑，使得大脑准确精位置及画的效果及时反馈给大脑，使得大脑准确精位置及画的效果及时反馈给大脑，使得大脑准确精细的控制手去画好鼻子。控制过程中有反馈环节可细的控制手去画好鼻子。控制过程中有反馈环节可细的控制手去画好鼻子。控制过程中有反馈环节可细的控制手去
6、画好鼻子。控制过程中有反馈环节可以把控制结果反馈给人脑，控制流向形成了闭合回以把控制结果反馈给人脑，控制流向形成了闭合回以把控制结果反馈给人脑，控制流向形成了闭合回以把控制结果反馈给人脑，控制流向形成了闭合回路。这种控制称为闭环控制。路。这种控制称为闭环控制。路。这种控制称为闭环控制。路。这种控制称为闭环控制。人脑人脑人脑人脑手手手手画鼻子画鼻子画鼻子画鼻子|眼睛眼睛眼睛眼睛|开环控制与闭环控制的区别开环控制与闭环控制的区别蒙着眼睛画蒙着眼睛画睁着眼睛画睁着眼睛画人脑人脑眼睛眼睛人脑人脑方向，速度，轻重下达画鼻任务期望落点(分析、比较分析、比较)手手鼻子鼻子手手鼻子鼻子实际落点（鼻子）鼻子）人
7、脑人脑(控制控制)无法感知鼻子画得怎么样，这时是盲目的。能观察画出来的情况，并据此不断地调整和修正直至达到预定目的。手手鼻子鼻子手手鼻子鼻子鼻子鼻子人脑人脑(控制控制)方向，速度，轻重开环控制系统开环控制系统闭环控制系统闭环控制系统 游泳池注水游泳池注水开环控制与闭环控制的区别开环控制与闭环控制的区别游泳池游泳池水流量水流量设定注水的时间设定注水的时间设定注水的时间设定注水的时间(输入输入输入输入)定时器定时器进水阀门进水阀门游泳池的水位游泳池的水位游泳池的水位游泳池的水位(输出输出输出输出)控制器控制器进水阀门进水阀门游泳池游泳池水流量水流量检测装置检测装置游泳池的水位游泳池的水位游泳池的水
8、位游泳池的水位给定水位给定水位给定水位给定水位两类控制系统比较？两类控制系统比较？讨论：讨论：开环控制系统与闭环控制系统有什么区别？开环控制系统与闭环控制系统有什么区别？是否有检测输出量的装置？是否有检测输出量的装置？输出量是否反过来影响控制过程？输出量是否反过来影响控制过程？方框图呈现什么特点？方框图呈现什么特点？两类控制系统比较两类控制系统比较开环控制系统开环控制系统开环控制系统开环控制系统输出量仅受输入量控制输出量仅受输入量控制输入量与输出量之间的信号输入量与输出量之间的信号是单向传递是单向传递没有检测输出量的装置没有检测输出量的装置闭环控制系统闭环控制系统闭环控制系统闭环控制系统输出量
9、返回到输入端，并对输出量返回到输入端，并对控制过程产生影响控制过程产生影响构成一闭合回路构成一闭合回路有检测输出量的装置有检测输出量的装置输入量输入量输出量输出量检测装置检测装置给定量给定量被控量被控量开环、闭环控制系统的概念开环、闭环控制系统的概念系统的输出量不对系统的控制产生任何影响，这种控制系统称为开环控制系统。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。控制系统方框图的画法控制系统方框图的画法开环控制系统开环控制系统开环控制系统开环控制系统闭环控制系统闭环控制系统闭环控制系统闭环控制系统被控对象被控对象控制量控制量 输入量输入量输入量输入量控制器控制器执行器
10、执行器输出量输出量输出量输出量被控量被控量被控量被控量控制器控制器执行器执行器被控对象被控对象控制量控制量检测装置检测装置给定量给定量给定量给定量比较器检测装置检测装置比较器比较器概念概念给定量(输入量)期望值对控制对象所产生作用控制器发出控制命令的装置或元件被控对象-命令的作用对象被控量(输出量)控制系统所要控制的量,也是控制系统的输出信号控制量执行器-直接对被控对象进行控制的装置或元件小组合作探究，画出方框图小组合作探究，画出方框图 判断下列控制系统属于开环还是闭环控制系统，判断下列控制系统属于开环还是闭环控制系统，判断下列控制系统属于开环还是闭环控制系统，判断下列控制系统属于开环还是闭环
11、控制系统，上网搜索资料，了解其工作原理，画出方框图上网搜索资料，了解其工作原理，画出方框图上网搜索资料，了解其工作原理，画出方框图上网搜索资料，了解其工作原理，画出方框图(选择其中一种选择其中一种选择其中一种选择其中一种)。1 1、普通家用电饭煲的煮饭控制。、普通家用电饭煲的煮饭控制。2 2、公共汽车车门的开关控制。、公共汽车车门的开关控制。3 3、电冰箱的温度控制系统。、电冰箱的温度控制系统。4 4、运动员进行篮球三分投篮。、运动员进行篮球三分投篮。典型控制系统分析典型控制系统分析1普通家用电饭煲的煮饭控制普通家用电饭煲的煮饭控制 输入量输入量输入量输入量(接通电源，按下接通电源，按下“煮饭
12、煮饭”按钮按钮)被控对象被控对象(内锅内锅)控制量控制量（发热量）（发热量）控制器控制器执行器执行器(发热盘发热盘)输出量输出量输出量输出量(内锅温度内锅温度内锅温度内锅温度)属于开环控制系统属于开环控制系统!典型控制系统分析典型控制系统分析2公共汽车车门的开关控制公共汽车车门的开关控制被控对象被控对象(推动活塞推动活塞)控制量控制量（压缩空气）（压缩空气）输入量输入量输入量输入量(“开开开开/关关关关”指令指令指令指令)控制器控制器(开关装置开关装置)执行器执行器（电磁阀）（电磁阀）输出量输出量输出量输出量（车门开或关）（车门开或关）（车门开或关）（车门开或关）属于开环控制系统属于开环控制系
13、统!典型控制系统分析典型控制系统分析3电冰箱的温度控制系统电冰箱的温度控制系统被控量被控量被控量被控量(冰箱实冰箱实冰箱实冰箱实际温度际温度际温度际温度)控制器控制器（控制装置）（控制装置）执行器执行器(制冷装置制冷装置)被控对象被控对象(电冰箱电冰箱)控制量控制量(制冷量制冷量)检测装置检测装置(冰箱温敏电阻冰箱温敏电阻给定量给定量给定量给定量（设定温度）（设定温度）（设定温度）（设定温度）比较器属于闭环控制系统属于闭环控制系统!典型控制系统分析典型控制系统分析4运动员进行篮球三分投篮运动员进行篮球三分投篮给定量给定量给定量给定量（篮圈位置）（篮圈位置）（篮圈位置）（篮圈位置）被控量被控量被
14、控量被控量(篮球位置篮球位置篮球位置篮球位置)控制器控制器（大脑）（大脑）执行器执行器（手）（手）被控对象被控对象(篮球篮球)控制量控制量(投掷力投掷力)检测装置检测装置(眼晴眼晴)比较器属于闭环控制系统属于闭环控制系统!画出控制系统的组成方框图开关电源LED按动LED开关亮或灭电流量案例分析输入量输入量控制器控制器执行器执行器控制量控制量被控对象被控对象输出量输出量列举你所知道的开环控制系统列举你所知道的开环控制系统，并画出方框图并画出方框图。1.普通家用电饭煲的煮饭控制普通家用电饭煲的煮饭控制 开环控制开环控制 p104通电信号通电信号开关开关加热盘加热盘内锅内锅温度升高温度升高（煮饭）（
15、煮饭）温度温度2.2.公共汽车车门控制是公共汽车车门控制是开环控制开环控制输入输入(开开/关关)开关开关传动装置传动装置执行活塞执行活塞车门车门状态开/关1.宾馆、酒店的自动叫醒服务控制系统。宾馆、酒店的自动叫醒服务控制系统。2.火灾自动报警控制系统。火灾自动报警控制系统。客人信息客人信息房号时间房号时间设置电设置电脑程序脑程序计算机计算机拨号装置拨号装置电话机电话机铃声铃声叫醒叫醒烟雾烟雾信号信号烟雾烟雾探测器探测器报警报警电路电路报警报警部件部件报警报警信号信号3 闭环控制系统闭环控制系统穿针引线的动作过程也可看作是闭环控制系统p111线的位置线的位置线的位置线的位置大脑大脑手手针、线针、
16、线眼睛眼睛线与孔针对准P106判断下列控制系统是否属于闭环控判断下列控制系统是否属于闭环控制系统，画出方框图。制系统，画出方框图。家用缝纫机的缝纫速度控制系统家用缝纫机的缝纫速度控制系统属于开环控制系统属于开环控制系统脚踏板脚踏板传动装传动装置置缝纫缝纫机机脚踩的力脚踩的力脚踩的力脚踩的力缝纫转速缝纫转速缝纫转速缝纫转速走道灯的声光控制系统走道灯的声光控制系统声声-光光传感器传感器触点延时触点延时开关开关走道灯走道灯灯灯灯灯亮亮亮亮/灭灭灭灭有有/无无声声音音电冰箱的温度控制系统电冰箱的温度控制系统预预置置温温度度控制控制电路电路电机电机-压压缩器组缩器组电冰箱电冰箱箱箱箱箱内内内内温温温温度
17、度度度温控器温控器热敏热敏电阻电阻制冷量制冷量制冷量制冷量交通路口红绿灯自动控制系统设定设定车流车流量量控制控制器器红绿灯红绿灯计时器计时器红绿灯红绿灯显示显示时间时间检测装置检测装置课堂小结课堂小结 控制系统控制系统控制系统控制系统输入量与输出量之间有一定对应关系输入量与输出量之间有一定对应关系通过若干环节来构成一个控制系统通过若干环节来构成一个控制系统开环控制系统开环控制系统开环控制系统开环控制系统输出量仅受输入量控制输出量仅受输入量控制输入量与输出量之间的信号输入量与输出量之间的信号是单向传递是单向传递没有检测输出量的装置没有检测输出量的装置闭环控制系统闭环控制系统闭环控制系统闭环控制系统输出量返回到输入端，并对输出量返回到输入端，并对控制过程产生影响控制过程产生影响构成一闭合回路构成一闭合回路有检测输出量的装置有检测输出量的装置通用技术科组通用技术科组谢谢 谢谢 指指 导导!