单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,.,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,.,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,.,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,.,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,.,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,.,*,这些控制系统有什么共同特征？,日常生活中的控制举例,.,这些控制系统有什么共同特征？日常生活中的控制举例.,1,这些控制是怎样实现这个功能的呢？或者说，它们工作过程是怎样的呢？,.,这些控制是怎样实现这个功能的呢？或者说，它们工作过程是怎样,2,第四单元 控制与设计,第二节控制系统的工作过程与方式,.,第四单元 控制与设计 第二节控制系统的工作过程与方式.,3,1.,控制系统,.,1.控制系统.,4,1.,控制系统,控制系统,输入,输出,1.控制系统控制系统输入输出,5,1.,控制系统,声音,有无,(,输入,),亮与熄,(,输出,),声控开关控制系统的方框流程图,:,声控开关、,灯泡,(,控制系统,),.,1.控制系统声音(输入)亮与熄(输出)声控开关控制系统的方框,6,（1）控制系统的定义,电风扇风,速的挡位,(,输入,),电风扇,的风速,(,输出,),电风扇的风速控制,电机、,扇片,(,控制系统,),任何一种控制的实现，都要通过若干个环节，这些环节的,有机组合,就构成了一个系统，称为,控制系统,。,控制系统的输出与输入之间有一定的对应关系。,.,（1）控制系统的定义电风扇风(输入)电风扇(输出)电风扇的风,7,是否属于控制系统,输入,输出,电饭煲,脱粒机,红外线自动水龙头,是,是,是,做饭的指令,（,通电信号,）,启动指令,（,通电信号,）,人手的红外信号,温度,脱粒量,出水量,马上行动,P102,.,是否属于控制系统输入输出电饭煲脱粒机红外线自动水龙头是是是做,8,（,2,）控制系统的分类,控制系统,开环控制系统,闭环控制系统,.,（2）控制系统的分类控制系统开环控制系统闭环控制系统.,9,2.,开环控制系统,.,2.开环控制系统.,10,一般情况下，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，通过定时器来控制注水过程（时间）。,2.,开环控制系统,.,一般情况下，一池水需要很长的时间才能灌满，如果由人工,11,高度,对应,（输出）,流水量,设定注入时间,定时器,游泳池的水位,进水阀,游泳池,（输入）,游泳池水位的高低不会影响前面的输入和控制过程。,.,高度对应（输出）流水量设定注入时间定时器游泳池的水位进水阀游,12,自动门的工作过程是怎样的？,例,2,、自动门的开关,.,自动门的工作过程是怎样的？例2、自动门的开关.,13,自动门如何实现自动开、关的呢？,电机,自动门,控制电路,门的开启,或关闭,人体,热辐射,转动,电机,控制电路,红外传感器,控制器,执行器,（输入）,（输出）,控制量,被控对象,自动门如何实现自动开、关的呢？电机自动门控制电路门的开启人体,2.,开环控制系统,（输出）,流水量,游泳池的水位,游泳池,（,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,。,游泳池注水控制系统方框图：,设定注入时间,定时器,进水阀,（输入）,.,2.开环控制系统（输出）流水量游泳池的水位游泳池（1）定义：,15,2.,开环控制系统,（3）,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,。,（2）,开环控制系统的方框图,被控对象,执行器,控制器,输入量,控制量,输出量,控制系统的给定量,控制系统的被控量,要求控制的装置。,执行器的输出信号,直接对被控对象进行控制的装置或元件,对输入信号进行处理并发出控制命令的装置或元件,.,2.开环控制系统（3）特征：系统的输出量仅受输入量控制，输入,16,画出,“,希罗的自动门,”,控制方框图,祭,坛的点火或灭火,气压控制,转动轴,自动门,门开或关,转动,学生活动,.,画出“希罗的自动门”控制方框图 祭坛的点火或灭火气压控制转动,17,小结：,一、什么是控制系统,1、定义：P102,2、控制系统的分类,二、开环控制系统,1、定义：P103,2、特征 ：,无反馈,开环控制系统,闭环控制系统,.,小结：一、什么是控制系统开环控制系统闭环控制系统.,18,被控对象,执行器,控制器,输入量,控制量,输出量,思考：,人手的动作,开关,灯的开启,或关闭,电路,灯,电流,灯的开关控制过程,（输入）,（输出）,.,被控对象执行器控制器输入量控制量输出量思考：人手的动作开关灯,19,被控对象,执行器,控制器,输入量,控制量,输出量,思考：,普通家用电饭煲的煮饭控制,通电信号,温度,开关,加热盘,内锅,温度升高,（煮饭）,.,被控对象执行器控制器输入量控制量输出量思考：普通家用电饭煲的,20,被控对象,执行器,控制器,输入量,控制量,输出量,汽车的,速度,超速汽车的,图像信号,测速雷达,判读汽车速度的电脑,照相机,（输入）,（输出）,电子警察控制系统,开环系统的信号都是单向传递的,.,被控对象执行器控制器输入量控制量输出量汽车的超速汽车的测速雷,21,马上行动,P104,用方框图说明下列开环控制系统的工作过程，并注明方框中的各个环节的具体内容以及输入量、输出量和控制量。,1,、音乐喷泉的控制；,2,、公共汽车车门的开关控制。,.,马上行动P104.,22,1,、音乐喷泉的控制；,2,、公共汽车车门的开关控制。,音乐信号,喷水与否,可编程控制器,变速电动机,调速水泵,车门,开关,按钮,控制电路,执行活塞,车门的,开或关,被控对象,执行器,控制器,输入量,控制量,输出量,.,1、音乐喷泉的控制；2、公共汽车车门的开关控制。音乐信号喷水,23,公园音乐喷泉自动控制系统,音乐信号,喷水与否,可编程控制器,变速电动机,调速水泵,输入量,控制器,执行器,被控对象,输出量,.,公园音乐喷泉自动控制系统音乐信号喷水与否可编程控制器变速电动,24,公共汽车车门开关控制系统,被控对象,（车门）,开关,按钮,控制器,（控制电路）,执行器,（执行活塞）,控制量,（压缩空,气流向）,车门的,开或关,.,公共汽车车门开关控制系统被控对象开关控制器执行器控制量车门的,25,宾,馆、酒店的,自动叫醒服务控制系统。,烟雾,信号,烟雾,探测器,报警,控制器,报警,部件,报警,信号,客人,信息,设置电,脑程序,计算机,电话机,铃声,叫醒,被控对象,执行器,控制器,输入量,控制量,输出量,2.,火灾自动报警控制系统。,.,宾馆、酒店的自动叫醒服务控制系统。烟雾烟雾报警报警报警客人设,26,列举你所知道的开环控制系统。,马上行动,P103,.,列举你所知道的开环控制系统。马上行动P103.,27,思考,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？,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,流水量,.,思考 游泳池注水或楼顶水箱注水，时间到了可是设定,28,小游戏,在黑板上画卡通人物。请一位同学睁着眼睛画，另一次闭着眼睛画。,.,小游戏在黑板上画卡通人物。请一位同学睁着眼睛画，另一次闭着,29,3,.,闭环控制系统,.,3.闭环控制系统.,30,闭环控制系统,1、定义：P106,2、简单闭环控制系统的方框图：,被控对象,执行器,控制器,给定量,控制量,被控量,3、特点：,信号传递是闭合回路,有反馈,检测装置,比较器,-,+,.,闭环控制系统1、定义：P106被控对象执行器控制器给定量控制,31,思考,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？,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,流水量,游泳池的水位只受设定注水时间的控制,.,思考 游泳池注水或楼顶水箱注水，时间到了可是设定,32,定时注水控制系统,改进后的水位控制系统,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,流水量,（输入）,（输出）,给定水位,控制器,实际水位,进水阀,游泳池,流水量,-,+,检测装置,比较器,.,定时注水控制系统改进后的水位控制系统设定注入时间定时器游泳池,33,.,.,34,开环控制系统与闭环控制系统的区别,（1）工作原理的对比：,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,闭环控制系统,：系统的输出量返回到输入端并对控制系统过程产生影响,.,开环控制系统与闭环控制系统的区别（1）工作原理的对比：.,35,（2）工作过程的区别：,开环控制系统：,闭环控制系统：多了比较环节和检测装置,.,（2）工作过程的区别：.,36,（3）信息传递过程：,开环控制系统：,信息路径,一条,：自输入端传至输出端，不存在信息逆向流动。,闭环控制系统：,信息路径,两条,：一条自输入端传至输出端，另一条是输出端信息经反馈环节返回到输入端的比较环节，形成一个闭合的环路。,.,（3）信息传递过程：.,37,判断以下控制系统是开环控制系统还是闭环控制系统,开环控制系统,闭环控制系统,红绿灯定时控制系统,饮水机的温度控制,声控灯控制系统,程序控制洗衣机,智能洗衣机,空调器温度控制系统,闭环,开环,闭环,闭环,开环,开环,.,判断以下控制系统是开环控制系统还是闭环控制系统开环控制系统,38,普通电饭煲煮饭温度控制系统,普通电饭煲的做饭控制中，首先输入“做饭指令”，按下开关按钮，电热盘工作，煮饭开始，当内锅温度上升到限制温度（,103,）时，感温磁体失去磁性，在弹簧作用下和永磁体分开，触点开关分离，电热盘停止工作，电饭煲的做饭工作过程结束，电饭煲进入保温控制。,.,普通电饭煲煮饭温度控制系统 普通电饭煲的做饭控制中，首,39,普通电饭煲保温控制系统,低于,65,时,高于,65,时,当内锅温度下降到保温点（,65,）时，实施保温控制，内锅温度继续下降时，双金片发生变形，触点开关接通，电热盘工作，内锅温度上升；当内锅温度升到保温点（,65,）时，双金片又发生变形，触点分离，电热盘停止工作，这样电饭煲就达到了保温的目的。,.,普通电饭煲保温控制系统低于65时高于65时 当,40,思考与讨论：,电饭煲的做饭控制系统和保温控制系统分别是开环控制还是闭环控制？,做饭控制系统是开环；保温控制系统是闭环,画出它们的控制系统方框图?,.,思考与讨论：电饭煲的做饭控制系统和保温控制系统分别是开环控制,41,1,、家用缝纫机的缝纫速度控制系统（属于开环控制系统）,2,、电冰箱的温度控制系统（属于闭环控制系统）,脚踏,的力,缝纫速度,踏脚板,传动装置,缝纫机,旋转量,马上行动,P106,转动,频率,设定,温度,电流,输出,温度,比较器,压缩机,开关,温控器,感温头,-,+,.,1、家用缝纫机的缝纫速度控制系统（属于开环控制系统）2、电冰,42,声光信号,控制,电路,灯泡,延时,开关,灯光,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,时序控,制装置,红绿灯,信号机,实际,车流量,感应装置,时间,时间,.,声光信号控制灯泡延时灯光3、走道路灯的声光控制系统（开环）4,43,案例分析,粮仓的温度和湿度自动控制采用闭环控制系统，增加一个定时检测温度和湿度的装置，与给定的温度和湿度值比较，当出现偏差时，相应调节温度和湿度。方框图如下：,粮仓,降温除,湿装置,控制器,设定温度和湿度,（输入）,时间,（输出）,实际温度和湿度,温度湿度检测装置,比较器,+,.,案例分析粮仓的温度和湿度