通用技术控制系统的工作过程与方式 ppt课件

输出量
控制系 统的给 定量
对输入信号 进行处理并 发出控制命 令的装置或
元件
直接对被控对 象进行控制的
装置或元件
要求控 制的装
置。
控制系 统的被
控量
（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。
画出“希 罗的自动 门”控制 方框图
祭坛的点 火或灭火
转动
气压控制 转动轴
• 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。
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
红绿灯定时控制系统 饮水机的温度控制 声控灯控制系统
开环 开环
程序控制洗衣机 智能洗衣机
开环
空调器温度控制系统
游泳 池的 水位
（输出）
游泳池的水位只受设定注水时间的控制
定时注水控制系统
设定 注入 时间
定时器
流水量
进水阀
游泳池
（输入） 改进后的水位控制系统
游泳 池的 水位
（输出）
给定 +比较器
水位
-
控制器
流水量
进水阀
游泳池
实际 水位
（输入）
检测装置
（输出）
开环控制系统与闭环控制系统的区别
（1）工作原理的对比：
亮与熄 (输出)
（1）控制系统的定义
电风扇的风速控制
电风扇风 速的挡位
(输入)
电机、扇片
(控制系统)
电风扇 的风速
(输出)
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。
马上行动
P102
电饭煲 脱粒机
是否属 于控制 系统
（输出）
2.开环控制系统
（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
流水量
定时器 进水阀
游泳池
（输入）
游泳 池的 水位
（输出）
2.开环控制系统
（2）开环控制系统的方框图
执行器的 输出信号
输入量 控制器
控制量
执行器
被控对象
• 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
• （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
（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。
自动门
门开或关
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
思考：
灯的开关控制过程
输入量 控制器
控制量
执行器
被控对象
输出量
人手的动 作
（输入）
开关
电流
电路
灯
灯的开启 或关闭
（输出）
思考： 普通家用电饭煲的煮饭控制
计算机
电话机
铃声 叫醒
烟雾 信号
烟雾 探测器
报警 控制器
报警 部件
报警 信号
马上行动
P103
列举你所知道的开环控制系统。
• 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
（输入）
流水量
进水阀
游泳池
游泳 池的 水位
（输出）
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。
执行器
被控对象
调速水泵 喷水与否
输出量
公共汽车车门开关控制系统
开关 按钮
控制器
执行器
控制量 （压缩空
气流向） 被控对象
（控制电路） （执行活塞）
（车门）
车门的 开或关
输入量 控制器
控制量
执行器
被控对象
输出量
客人 信息
1.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。
设置ຫໍສະໝຸດ Baidu 脑程序
输入量 控制器
控制量
执行器
被控对象
输出量
通电信号
开关
加热盘 温度 内锅
温度升高 （煮饭）
输入量 控制器
控制量
执行器
被控对象
输出量
电子警察控制系统
汽车的 速度
（输入）
测速雷达
判读汽车速 度的电脑
照相机
超速汽车的 图像信号
（输出）
开环系统的信号都是单向传递的
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。
对应
高度
设定
注入
时间 （输入）
定时器
流水量
进水阀
游泳池
游泳
池的
水位 （输出）
游泳池水位的高低不会影响前面的输入和控制过程。
例2、自动门的开关 自动门的工作过程是怎样的？
自动门如何实现自动开、关的呢？
红外传感器
控制电路
电机
人体 热辐射
（输入）
控制器
控制电路
控制量
转动
电机
自动门
执行器
被控对象
门的开启 或关闭
3.闭环控制系统
闭环控制系统
1、定义：P106
2、简单闭环控制系统的方框图：
+比较器
给定
控制器
量
-
控制量
执行器
被控对象
检测装置
被控量
3、特点： 信号传递是闭合回路 有反馈
• 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
（输入）
流水量
进水阀
游泳池
1、音乐喷泉的控制；
2、公共汽车车门的开关控制。
1、音乐喷泉的控制；
2、公共汽车车门的开关控制。
开关 按钮
可编程 控制器
喷水与否
调速 水泵
控制电路
音乐信号 执行活塞
车门
车门的 开或关
变速电 动机
输入量 控制器
控制量
执行器
被控对象
输出量
公园音乐喷泉自动控制系统
控制器
音乐信号
可编程 控制器
输入量
变速电 动机
输入
输出
是
做饭的指令 （通电信号）
温度
是
启动指令 （通电信号）
脱粒量
红外线自动 是 水龙头
人手的红外 信号
出水量
（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.开环控制系统
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）。
日常生活中的控制举例
这些控制系统有什么共同特征？
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？
第四单元 控制与设计
第二节 控制系统的工作过程与方式
1.控制系统
1.控制系统
输入
控制系统
输出
1.控制系统
声控开关控制系统的方框流程图:
声音 有无
(输入)
声控开关、灯泡
(控制系统)
闭环控制系统 闭环
闭环 闭环
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。