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1、第四节第四节 控制系统的设计与实施控制系统的设计与实施控制设计控制设计的要素的要素控制目标控制目标干扰因素干扰因素被控对象被控对象确定被控量确定被控量,控控制量制量控制手段控制手段设备设备,元件元件成本分析成本分析选择开环控制还是选择开环控制还是闭环控制呢？闭环控制呢？及特征及特征一、控制系统设计的一般思路一、控制系统设计的一般思路晾衣杆控制装置二，控制系统的设计实施案例控制目的控制目的？被控对象被控对象？控制手段控制手段？衣服易被风吹到一起，不易晾干；晾衣杆位置的高低；下雨了？晾衣杆控制装置晾衣杆控制装置升旗简易控制装置的设计二、案例分析二、案例分析 抽水马桶水箱的自动控制系统的设计抽水马桶
2、水箱的自动控制系统的设计设计要求：设计要求：1、当水箱中的水位低于某一指定的高度时，进水口立、当水箱中的水位低于某一指定的高度时，进水口立即进水；即进水；2、当水箱的水位达到某一指定的高度时，进水口停止、当水箱的水位达到某一指定的高度时，进水口停止进水；进水；设计分析：设计分析：从设计要求看，水箱的水位要保持在一定从设计要求看，水箱的水位要保持在一定高度，控制精度要求比较高，所以选择闭环控制；根据高度，控制精度要求比较高，所以选择闭环控制；根据题意控制目的是控制水箱的水位，被控对象是水箱，控题意控制目的是控制水箱的水位，被控对象是水箱，控制量是进水量，被控量是水箱的实际水位。制量是进水量，被控
3、量是水箱的实际水位。二、案例分析二、案例分析 抽水马桶水箱的自动控制系统的设计抽水马桶水箱的自动控制系统的设计如图所示为缺失了水位控制装置的自动供水系统，如图所示为缺失了水位控制装置的自动供水系统，以下对该系统的修复方案中，合理的是以下对该系统的修复方案中，合理的是()A B C DC练习1、高速公路汽车速度监测系统：测速雷达测量车速，经控制器判断后，控制摄像头将超速车辆的图像信息记录下来，作为违章处罚的证据，该速度监测系统中的被控对象是 A、汽车 B、测速雷达 C、摄像头 D、速度显示器 C练习2、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
4、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、人工控制的闭环控制系统 D、人工控制的开环控制系统 B3、如图所示为汽车定速巡航控制系统示意图。当汽车、如图所示为汽车定速巡航控制系统示意图。当汽车达到需要的速度时，驾驶员打开定速巡航开关，设定达到需要的速度时，驾驶员打开定速巡航开关，设定行驶速度，速度传感器检测汽车行驶速度，并将速度行驶速度，速度传感器检测汽车行驶速度，并将速度信号传输给速度控制器，速度控制器将汽车行驶速度信号传输给速度控制器，速度控制器将汽车行驶速度与速度设定值进行比较，根据比较的偏差值自动增减与速度设定值进行比较，根据比较的偏差值自
5、动增减节气门的开度，调节供油量，使汽车保持定速行驶。节气门的开度，调节供油量，使汽车保持定速行驶。3、如图所示为汽车定速巡航控制系统示意图。当汽车、如图所示为汽车定速巡航控制系统示意图。当汽车达到需要的速度时，驾驶员打开定速巡航开关，设定达到需要的速度时，驾驶员打开定速巡航开关，设定行驶速度，速度传感器检测汽车行驶速度，并将速度行驶速度，速度传感器检测汽车行驶速度，并将速度信号传输给速度控制器，速度控制器将汽车行驶速度信号传输给速度控制器，速度控制器将汽车行驶速度与速度设定值进行比较，根据比较的偏差值自动增减与速度设定值进行比较，根据比较的偏差值自动增减节气门的开度，调节供油量，使汽车保持定速
6、行驶。节气门的开度，调节供油量，使汽车保持定速行驶。速度控制器节气门汽车汽车汽车的实际速度速度传感器4.世界卫生组织认为：室内相对湿度40%60%为适宜湿度。过低时，人们可能出现嘴唇干裂、鼻孔出血、喉头燥痒等现象。过高时，如梅雨季节，容易造成室内墙壁“流汗”，衣物、床被潮湿，人感觉压抑。细菌滋生，还可能诱发哮喘、肾病、结核病、关节炎等疾病。有一款集成于空调内的湿度控制系统，可以通过遥控器设定湿度上限、下限，当湿度传感器检测到的湿度值低于设定范围时，单片机(相当于小型电脑芯片)通过运算发出指令，启动内置加湿器工作，提高房间实际湿度；当湿度高于所设定的湿度范围时，单片机通过运算发出指令，启动除湿器除湿，降低房间实际湿度。从而最终将湿度控制在人体感觉舒适的范围内.如果要改变房间内实际湿度的范围，需要调整的是:()A.湿度传感器 B.内置加湿器、除湿器C.单片机 D.遥控器D