控制系统的工作过程与方式第二课时课件高中通用技术必修《技术与设计2》

将输入由设定注水时间改为设定游泳池水位。 增加检测装置检测实际水位，把测量值返回输入 端，通过比较器与给定值比较。
比较器
水位检 测装置
游泳池注水控制系统方框图
给定 水位
比较器
＋
控制器
水流量
进水阀门
游泳池
－
检测装置
实际 水位
比较：在系统的输入端和输出端之间，除了有从 给定水位到实际水位的信息传递外，还有从输出 端到输入端的信息传递，即控制系统可以把输出 量返回到输入端与给定值进行比较，构成一条闭 合回路。
（2）根据车流量大小改变红绿灯时间 的自动控制系统
给定的车
比较器 +
控制
流量
电路
-
红绿灯 开关 红绿灯 转换器
检测装置
实际车 流量
开环控制系统与闭环控制系统比较
开环控制系统: 输入量
控制器
控制量
输出量
执行器
被控对象
闭环控制系统:
比较器 给定量 +
-
控制器
控制量
执行器
被控对象
被控量
检测装置
开环控制系统和闭环控制系统的比较
闭上眼睛画鼻子属于开环控制系统
预期的位置 （输入）
大脑 手 位置 笔
画的位置 （输出）
睁开眼睛画属于闭环控制系统
预期的位置 眼睛 （输入） ＋
大脑
－
手 位置 笔 眼睛
画的位置 （输出）
案例分析：红绿灯控制系统 （1）红绿灯定时控制系统
设定的红 绿灯时间
控制 电路
红绿灯 开关 红绿灯 转换器
红绿灯停 留时间
第二节
控制系统的工作 过程与方式
复 习：
自动门的控制系统工作过程
输入量
控制量
输出量
红外装置是否
检测到人体热 控制 辐射发出的信 电路 号
（输入） 控制器
转
电动 自
动
动
机
门
门的开启 或关闭 （输出）
执行器
被控对象
开环控制系统
像上例这种控制系统的输出量不对 系统的控制产生任何影响的控制系统就 是开环控制系统。
输入量
开环控制系统方框图
控制器
控 制 量 执行器 被控对象
输出量
方框表示系统的环节 箭头表示系统信号传递的方向
案例分析：音乐喷泉控制系统
音乐 信号
声控 装置
喷水量
水泵
喷嘴
喷水 与否
案例分析：游泳池注水控制系统
设定 注水时间 （输入）
开环控制系统
水流量
游泳池
定时器 进水阀门
游泳池 的水位
（输出）
思考：定时器注水控制有什么缺陷？
三、闭环控制系统
像这样，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。
给定 量
比较器
＋对象
检测装置
被控 量
活动：请一位同学上台为黑板上的人物画画 上鼻子，分别按以下两种情形来画： （1）睁开眼睛画（2）闭上眼睛画 分析：闭上眼睛画还是睁开眼睛画的位置准 确？为什么？闭上眼睛画鼻子与睁开眼睛画 鼻子的区别在哪里？ 以上哪种情形属于开 环控制系统，哪种情形属于闭环控制系统？ 试着分别画出它们的控制系统方框图。
从构成上： 闭环控制系统比开环控制系统多了一个检测输出量的 装置 从定义上：
开环控制系统：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 制过程产生影响。
从信息传递过程上 开环控制系统：信息的传递是单向的。 闭环控制系统：信息的传递是一条闭合的回路。