控制系统的工作过程与方式
控制系统的工作过程及方式
控制系统的工作过程与方式一、教学目标1.通过案例分析，归纳控制系统的基本特征；2.了解开环控制和闭环控制的特点；3.分析典型案例，熟悉简单的开环控制系统的基本组成和简单的工作过程4.学会用框图来归纳控制系统实例的基本特征，逐步形成理解和分析简单开环和闭环控制系统的一般方法二、教学内容分析本节是“控制与设计”第二节的内容，其内容包括“控制系统”、“开环控制系统与闭环控制系统的组成及其工作过程”是学生在学习控制在我们的生活和生产中的应用后，进一步学习有关控制系统的组成、工作方式以及两种重要的控制系统：开环控制和闭环控制，并熟悉它们工作原理和作用。
生活中不乏简单控制系统的应用，人们对此往往象看待日出日落一类自然景色般的习以为常。
本部分内容的学习，正是要引导学生，从技术的角度、用控制的思维看周围的存在，分析其道理，理解其基本的组成和工作过程。
本课教学内容，从学生生活经验出发，从实例分析入手，归纳出对控制系统的一般认识，以及根据控制系统方式分类的开环控制系统和闭环控制系统两类，并侧重对开环控制系统的工作过程、方框图、重要参数进行分析。
本课要解决的重点是：开环控制系统的工作过程分析，用方框图描述开环控制系统的工作过程。
三、学习者分析学生在前面的学习中已经学习和分析了控制在生活生产中的应用，获得了有关控制及其应用的初步感性认识和体验，但是对控制的基本工作方式和工作机理还缺乏了解，他们对进一步了解控制系统的知识是有探究的欲望的。
结合前面的应用案例分析，进一步分析案例中控制是如何工作的，以及有怎样的工作方式，是学生学习的最近发展区。
四、教学策略：1. 教法：本章的教学结合具体的教学内容和目标我们采用“案例情景—机理分析—总结归纳－认识提升”的模式展开。
在教学中把知识点的教与学置于具体的案例情景当中，通过丰富而贴近生活的案例使学生从生活体验到理性分析的思维升华过程。
同时关注学生能否用不同的语言表达、交流自己的体验和想法。
控制系统的工作过程与方式课件
被控对象：即控制系统中所要求控制的装置和生产过程。
输出量：即控制系统所要控制的量。
学生活动
活动项目1：磁控灯 活动步骤： 第一步：搭建磁控灯模型。 第二步：接通电源，测试磁控灯的运行效果。 第三步：绘制磁控灯控制系统的方框图。
1、夜半时刻，在十字路口，没有行人，汽车 却仍然要等待？怎么办？
2、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？
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。
列举你所知道的开环控制系统。
归纳总结
简单开环控制系统的方框图
输入量
控制器
控制量
执行器
被控对象
输出量
输入量：即控制系统的给定量。 控制器：即对输入信号进行处理并发出控制命令的装置或元件。 执行器：即直接对被控对象进行控制的装置或元件。 控制量：制过程 产生影响
输出量到输入量之间的信号形成一个回路
输出 温度 脱粒量 出水量
开环控制系统 控制系统 闭环控制系统
灯的开关控制过程？
灯的开关控制的方框图：
电流
力
开关
电路
灯
（输入）
光线 （输出）
游泳池注水控制系统方框图：
设定注水时间 （输入）
定时器
水流量 进水阀门 游泳池
游泳池的水位 （输出）
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。
第四单元 控制与设计
第二节 控制系统的工作过程与方式
日常生活中的控制
力
风速
（输入） 曲柄、齿轮、扇叶 （输出）
任何一种控制的实现，都要通过若干个环节，这 些环节就构成了一个系统，称为控制系统。
控制系统的工作过程和方式(教学案例)
控制系统的工作过程和方式(教学案例)引言控制系统是现代工程中不可或缺的一部分，它可以通过对输入信号进行处理和反馈来实现对系统状态的控制和调节。
在本教学案例中，我们将详细介绍控制系统的工作过程和方式，并通过一个实际案例进行讲解，帮助学生更好地理解控制系统的原理和应用。
控制系统的基本原理控制系统的基本原理可以简单概括为：通过对输入信号进行处理和反馈，实现对输出信号的控制和调节。
具体来说，控制系统通常包括以下几个基本要素：1.输入信号：输入信号是控制系统中的参考信号，它可以是一组预设值或输入变量。
2.处理单元：处理单元接受输入信号，并根据预先设定的控制算法进行运算和处理。
处理单元可以是一个简单的逻辑电路，也可以是一个复杂的控制算法。
3.输出信号：输出信号是经过处理和反馈后的结果，它可以控制和调节系统的状态和行为。
4.反馈单元：反馈单元接收输出信号，并与输入信号进行比较，从而产生一个反馈信号。
反馈信号可以用来调节处理单元的运算和处理过程，实现对输出信号的准确控制。
5.传递函数：传递函数描述了输入信号和输出信号之间的关系，它是控制系统设计和分析的基础。
传递函数可以通过数学模型或实验测量来确定。
控制系统的工作过程和方式控制系统的工作过程可以分为以下几个步骤：1.设置输入信号：根据系统要求和控制目标，设置输入信号的数值或变化规律。
2.处理输入信号：处理单元接收输入信号，并根据预先设定的控制算法进行运算和处理。
3.生成输出信号：处理单元根据输入信号的处理结果生成输出信号，并将其送往系统中。
4.反馈调节：反馈单元接收输出信号，并与输入信号进行比较，从而产生一个反馈信号。
反馈信号可以用来调节处理单元的运算和处理过程，实现对输出信号的准确控制。
5.循环迭代：根据反馈信号的调节，处理单元重新处理输入信号，并生成新的输出信号。
这个过程将一直循环迭代，直到系统达到期望的控制状态或目标。
控制系统的工作方式可以分为开环控制和闭环控制两种方式：开环控制开环控制是一种基本的控制方式，它没有反馈信号，无法准确调节输出信号。
控制系统的工作过程与方式
二控制系统的工作过程与方式学习目标节次考试内容考核要求考试属性控制系统的工作过程与方式①简单开环控制系统的基本组成和工作过程必考＋加试c②闭环控制系统的基本组成 b③简单的闭环控制系统的方框图 c④控制器和执行器的作用 c一、控制系统控制系统的输出与输入之间有一定的对应关系．二、开环控制系统1．概念：输出量不对系统的控制产生任何影响的控制系统。
2．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．3．方框图：输入量―控制器执行器――→控制量被控对象→输出量输入量：控制系统的给定量。
控制器：对输入信号进行处理并发出控制命令的装置或元件。
执行器：直接对被控对象进行控制的装置或元件。
控制量：执行器的输出信号。
被控对象：控制系统中所要求控制的装置或生产过程。
输出量：控制系统所要控制的量。
三、闭环控制系统的基本组成1．概念：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。
2．基本组成：与开环控制系统相比，闭环控制系统多了检测装置、比较器(检测装置有的开环系统也有)。
3．特征：系统的输出端与输入端信号之间存在一个回路——反馈回路。
4．简单的闭环控制系统的方框图5．检测装置：检测输出量(被控量)并将其返回到输入端。
6．比较器：将给定量与所检测的被控量进行比较，求出偏差值，往往和控制器集成到一起。
四、开环控制系统与闭环控制系统的比较1．开环控制系统输入量到输出量之间的信号是单向传递的，它对输出量的控制精度较低，但它具有结构简单、成本低、容易实现等优点。
2．闭环控制系统的输入量和输出量之间还有一个反馈环节，它们形成一条闭合回路。
它对输出量的控制精度较高，但它结构复杂、成本高，主要用在要求较高精度和高可靠性的控制中。
例1(2016·浙江4月学考)根据消防要求，仓库、图书馆等场所都要安装火灾自动报警系统。
当烟雾探测器检测到的烟雾浓度超过设定值时，电子开关被接通，报警器发出声光信号进行报警。
4.2控制系统的工作过程与方式
按控制系统中执 行部件分为:
Open
控制系统通 常又分为:
2008.4
闭环控制系统 Closed loop control system
小游戏
在黑板上有两张大脸，“四官俱 全”，没有鼻子。请一位同学上来“填” 鼻子，一次，睁着眼睛画，另一次闭着 眼睛画。
2008.4
分析原因：
1、闭着眼睛画：
人脑控制手画鼻子： 人脑——手——鼻子 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 为开环控制。 人脑——手——画鼻子 | 2、睁着眼睛画： |——— 眼睛—————| 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 细的控制手去画好鼻子。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 路。这种控制称为闭环控制。
（开、关）
输出量
被控对象
（喷嘴） （喷水与否）
2008.4
马上行动： P104
• (2)公共汽车 车门的开关 控制。
控制量 （压缩空气流向）
输入量 （开、关）
控制器 （控制电路）
执行器 （执行活塞）
被控对象 （车门）
输出量 （车门的开或关）
2008.4
马上行动： P104
你知道还有哪些开环控制系统？
是否属于控制系统 电饭煲 脱粒机 红外线自动水 龙头 是 是 输入 接通电源的电信号 输出 锅内的温度
接通电源的电信号 脱粒机脱粒的量 红外线装置检测到 人手发出的信号
是
出水量
控制系统的分类:
从控制过程中人 工干预情况分为:
人工控制
自动控制
机 械 控 制 气 动 控 制 液 压 控 制 电 子 控 制 … … … 开环控制系统 loop control system
4-3控制系统的工作过程与方式
“声控”参考框图如下：
马上行动
4、交通路口红绿灯自动控制[根据车流量]（开环 开环） 开环 目前所用的交通路口的红绿灯控制系统一般都是按给定 的时序来控制的，因此应该是开环控制系统，而不是闭环。 对车流量因素的考虑，是在调查统计的基础上在设计给定时 序时体现的。 参考框图如下：
课堂练习：开、闭环控制方式判别 闭环） 闭环 1、家用压力锅的压力控制（闭环 开环、闭环 开环 2、粮库的温度、湿度控制（开环、闭环） 开环） 开环 3、洗衣机工作过程的控制 （开环 4、感应水龙头的开、关控制（开环 开环） 开环 开环） 开环 5、电瓶车防盗报警器的控制（开环 闭环） 6、巡航导弹的飞行控制（闭环 闭环
游泳池水位
2、开环控制系统 、 游泳池进水控制系统
设定注 水时间 水流量
定时器
进水阀
游泳池
游泳池水位
开环控制系统的框图描述：
输入量 名词解释
控制器
执行器
控制量
被控对象
输出量
输入量——控制系统的给定量 控制器——对输入信号进行处理并发出控制命令的装置或元件。 执行器——直接对被控对象进行控制的装置或元件。 被控对象——控制系统中所要求控制的装置或生产过程。 输出量——控制系统所要控制的量。
+
_
控制器
制冷泵 测温装置
冰箱
冰箱温度
马上行动
3、走道路灯的声光控制系统（开环 开环） 开环
声光自动控制白炽灯开关的基本工作原理如下： 白天或夜晚光线较亮时，光控部分将开关自动关断，声控部分不起作用。当光线 较暗时，光控部分将开关自动打开，负载电路的通断受控于声控部分。电路是否 接通，取决于声音信号强度。当声强达到一定程度时，电路自动接通，点亮白炽 灯，并开始延时，延时时间到，开关自动关断，等待下一次声音信号触发。这样， 通过对环境声光信号的检测与处理，完成电路通断的自动开关控制。
控制系统的工作过程与方式课件
控制器
水流量
电磁阀门
游泳池
检测装置
游泳池的 水位
（输出）
开环控制系统与闭环控制系统的区别:
开环控制系统
闭环控制系统
区别
信号传递是单向的
信号传递是闭合回路
•控制系统的工作过程与方式
•13
简单闭环控制系统的方框图：
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
特点：信号传递是闭合回路。
输入量 控制器 执行器 被控对象 输出量
开环控制系统的方框图
•控制系统的工作过程与方式
•7
开环控制系统可以由下面的方框图
来描述：
输入量
控制器
控制量
执行器
被控对象
输出量
(给定量)
(被控量)
控制量与被控量的区别:
特点:
控制量:执行器的输出信号。 信号的传递 被控量:控制系统的输出信号。 是单向的。
•控制系统的工作过程与方式
•控制系统的工作过程与方式
•4
2、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，这种控制系统 称为开环控制系统。
例如：游泳池注水控制系统
设定注水 的时间 （输入）
定时器
水流量
电磁阀门
游泳池
游泳池的 水位
（输出）
•控制系统的工作过程与方式
•5
输入量：控制系统的给定量。
控制器：对输入信号进行处理并发出控制命令的装置 或元件。
风速的挡位 （输入）
电机、扇叶
风速 （输出）
•控制系统的工作过程与方式
•2
控制系统的工作过程和方式（教学案例）
控制系统的工作过程和方式（教学案例）第一篇：控制系统的工作过程和方式(教学案例)教学目标分析知识目标：1、熟悉简单的开环控制系统的基本组成和简单的工作过程。
2、熟悉闭环控制系统的基本组成，理解其中的控制器、执行器的作用。
3、掌握控制过程的一般描述方法。
行为目标：通过分析和比较，了解开环控制与闭环控制系统各自的控制特征及其之间的差别。
情感目标：使学生感觉、体验控制设计的一般思想方法和技术方法，激起学生设计的欲望，培养学生富于想象、善于批判、勇于创新的个性品质。
能力目标：学生学习本课后可以对简单的开环控制系统和闭环控制系统的工作过程进行分析，并能对一些控制系统提出改进意见。
教学内容分析：本节内容是本章的第二节，第二、第三节是本章的第二教学单元，是本章的教学重点，应将本节视为重点中的重点。
教材从学生熟悉自行车行驶的速度控制和电风扇的风速控制开始，在根据学生的知识水平引入游泳池注水系统控制以及改进游泳池注水系统控制，从而达到对开环控制和闭环控制的分析和对比的目的。
再者根据开环控制和闭环控制的工作过程分析，让学生掌握分析控制系统工作过程的方法。
重点难点重点：通过具体控制系统案例的分析，培养学生的分析控制系统的能力，能说清楚简单的开环控制系统和闭环控制系统的基本组成，以及它们是如何实现控制的。
难点：开环控制系统和闭环控制系统的分析和对比。
学情分析学生学习了第一节控制手段和应用，理解控制的含义，但对什么是开环控制什么是闭环控制是空白，这就需要通过多个案例进行对比才可以让学生掌握开环控制和闭环控制以及它们的组成和工作过程。
在本主题中，根据课程标准的要求，以及限于学时以及高中学生现有的知识水平，对控制系统中的控制器、执行器、传感机构和被控对象等环节只限定于一般性的理解，不作进一步的要求，不去探讨其内部的工作过程，只了解其输入和输出之间的关系就可以。
教学策略节课根据教学内容的特点及教学目标上的要求,我主要采用了教师讲授、学生阅读、实物演示、讨论交流等教学方法，运用多媒体展示等教学手段。
4.2控制系统的工作过程与方式
压缩机、电 压缩机、 冰箱（ 冰箱（被控 对象） 对象）
度
电 冰 箱 工 作
1、什么是反馈？
控制系统中，将输出量 通过适当的检测装置返回 到输入端并与输入量进行 比较的过程就是反馈。
生活中的反馈： 反馈控制是一种在计划执行一段 时间或结束后进行的事后控制，主要 为下一步计划的实施总结经验，但它 却常常是管理控制工作的主要形式。 例如投诉与反馈、留言反馈、意见反 馈、环境反馈、教学活动、超市反馈 调查表、市场信息反馈系统、工作总 结、 产品性能检验、现代酒店控制 方法等。
1、干扰因素 、
在控制系统中，除输入量（ 在控制系统中，除输入量（给 定值） 定值）外，引起被控量变化的各 种因素称为干扰因素。 种因素称为干扰因素。 通俗地讲：干扰因素就是对控制系统 的行为造成影响的因素。 的行为造成影响的因素。
一、干扰因素
有的干扰因素是由于环境造 成的， 成的，有的干扰因素是人为原因 所致。 所致。
简单闭环控制系统的方框图： 简单闭环控制系统的方框图：
给定 +比较器 控制器 量 控制量 执行器 检测装置 被控对象 被控量
干扰因素的几点说明： 3、干扰因素的几点说明： 干扰既存在于闭环控制中， 1）干扰既存在于闭环控制中，也 存在于开环控制中。 存在于开环控制中。 声控灯开环控制，除输入的 声控灯开环控制， 声音外， 声音外，其他声音就是其干扰因 素；空调房的温度控制属于闭环 控制， 控制，室外环境温度的变化就是 它的干扰因素。 它的干扰因素。
闭环控制系统 干扰与反馈
一、干扰因素 在日常生活中，干扰是时常存在的。 在日常生活中，干扰是时常存在的。 例如，人在逆风中骑自行车， 例如，人在逆风中骑自行车，逆风对 自行车的速度构成干扰， 自行车的速度构成干扰，要保持速度 不变，人就需要用力蹬车， 不变，人就需要用力蹬车，以克服这 一干扰；在飞机飞行过程中， 一干扰；在飞机飞行过程中，手机信 号对导航信号构成干扰， 号对导航信号构成干扰，直接影响飞 行安全，所以乘客必须关闭手机。 行安全，所以乘客必须关闭手机。
控制系统的工作过程与方式课件
被控制对象： 发动机
期望值 离心 调节器
瓦特式速度调节器
控制阀
转速
发动机
齿 箱 温 度 控 制 系 统
控制系统的工作过程与方式
17
3.闭环控制系统
课本（P112）水箱的水位自动控制示意图
比较器
给定水位﹢×
控 制
﹣器
进 水
水流量 水 水箱水位
23控制系统的工作过程与方式根据开环电子控制系统和闭环控制系统的区别进行分析判断在你认为正确的表格中打开环电子控制系统闭环电子控制系统电子表电取暖系统空调程序控制洗衣机可调亮度的台灯智能洗衣机电热水器24控制系统的工作过程与方式亮度可调灯亮度可调灯25控制系统的工作过程与方式灯灭灯亮亮度变化输出量输入量控制系统声音手动26控制系统的工作过程与方式常开断开接点声传感控制器输入量灯泡输出量声控灯控制系统方框图执行器控制器输入量被控对象输出量开环控制系统方框图27控制系统的工作过程与方式电动机电动机声音声音传感传感控制控制器器输入量输入量输出量输出量可以识别记忆的芯片声音
控制系统的工作过程与方式
2
如图所示是一加热炉的恒温自动控制示意图，请回答第7－8题。
7．[2013浙江]根据示 意图，热电偶属于该 控制系统中的( )
A．检测装置 B．显示装置 C．被控对象 D．执行器
控制系统的工作过程与方式
3
6．[2014浙江]如图所示是自动门示意图。当人靠 近自动门时，探头探测到人体信号，控制电路接收 到该信号后，发出相应的指令，启动电动机把门打 开。关于该控制系统，下列说法中错误的是( )
执行器
（降温除湿装置）
被控对象
（粮库）
检测装置
（感温、湿装置）
4.2控制系统的工作过程与方式
1、控制系统： 案例分析:自行车速度的控制的实现过程、电风扇 风速的控制过程、自动门的控制过程、遥控电视频道更 换的控制过程、航空模型的控制过程
一般的控制过程都有一个输入和一个输出。
定义：任何一种控制的实现，都要通过若干个环节，这 些环节构成一个系统，我们称之为控制系统。 特点：控制系统的输入输出之间有一定的对应关系。
【生活案例】保温电饭锅的保温控制、空调的温度控 制等等 【生产案例】温室大棚、氨气生产的反应炉温控制等 等 【复杂案例简述】导弹防空系统，战斧巡航导弹的控 制
分类：控制系统一般分为开环控制系统和闭环控制系统。
2、开环控制： 【利用前面的案例和普通游泳池注水控制系统控 制过程分别引出两个名词：输入量和输出量】 控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响， 这种控制系统成为开环控制系统。 开环控制系统抽水控制系统
3、闭环控制： 【讨论：在游泳池注水控制系统增加水位测量设 备和改变控制对象后，控制系统的过程与前面的开环 控制过程有何区别，输出量输入量之间产生了什么关 系和作用。】 把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。 闭环控制系统方框图：
控制系统的工作过程与方式
一、教材分析：《控制系统的工作过程与方式》选自普通高中课程标准实验教科书《通用技术-技术与设计 2 》的第四单元第二节（江苏教育出版社）。
《控制系统的工作过程与方式》这节的内容是有关“控制系统的工作过程与方式”的学习和掌握，包含“控制系统”、“开环控制”和“闭环控制”等三个内容。
生活中不乏简单控制系统的应用，人们对此往往象看待日出日落一类自然景色般的习以为常。
本部分内容的学习，正是要引导学生，从技术的角度、用控制的思维看周围的存在，分析其道理。
本课教学内容，从学生生活经验出发，从实例分析入手，归纳出对控制系统的一般认识，以及根据控制系统方式分类的开环控制系统和闭环控制系统两类，并侧重对开环控制系统的工作过程、方框图、重要参数进行分析。
二、课时安排：本节内容的教学建议安排2课时，第一课时内容为控制系统；第二课时内容为开环控制系统和闭环控制系统。
三、教学目标分析及实施：第一课时教学目标分析：什么是控制系统实施过程：（一）引入新课：日常生活中的控制举例：A拔动教室电灯开关，灯的亮与不亮与手动有关。
B声光感应开关，当有声音时灯亮。
C红外感应出水龙头，手靠近水龙头出水，离开则不出水。
D宾馆自动门，当有人进入，门自动打开。
E当手靠近自动烘手机时，机器启动；当手离开时，机器关闭。
（是靠着红外线感知手的靠近过程，没有人用的时候，鼓风机和加热电炉丝都自动切断了电源。
当手的温度在红外传感器监视范围之内的时候，烘手机就启动。
）师生归纳、抽象以上活动的特征：一个输入信号（如手拔开关）对应着一个输出信号（如灯亮或不亮）。
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个知识我们这节课就要学到。
今天我们来学习第二节：控制系统的工作过程与方式（二）新课教学：一、控制系统1、什么是控制系统：要想进一步了解控制，我们首先需要分析：控制的对象是什么控制要达到什么目的采取什么控制手段然后，控制的实现又是通过哪些具体的环节呢【案例分析】教室电灯的开关控制、自行车速度的控制、电风扇风速的控制分析教室电灯的开关控制、自行车速度的控制的实现过程、电风扇风速的控制过程。
4.2 控制系统的工作过程与方式
定时器
进水阀
游泳池
游泳池 的水位 （输出）
对于开环控制系统，通常可以用以下的方框图 表示：
设定注 水时间 水流量
定时器 进水阀
控制量
游泳池
游泳池 的水位
输入量
控制器
执行器
被控对象
输出量
红外线自动门
控制量
输入量
控制器
执行器
旋转量
被控对象
输出量
人靠近门
红外线 控制
电机
压缩机
空气
室内 温度
温度检测装置
假如：空调设置温度为：摄氏25度，请问： 1：空调将在什么时间开始制冷？ 2：空调将在什么时间停止制冷？
电风扇的风速控制
自行车的速度控制
脚踩的力 （输入）
脚蹬曲柄链轮 中轴链条飞轮
行使的速度 （输出）
输入的力与输出的速度是成正比的。
电风扇的风速控制
电风扇风 速的挡位 （输入）
电机、扇片
电风扇的风速 （输出）
选择不同的挡位输入，输出的风速 不同，一个挡位对应着一个风速。
（二）、开环控制系统
自动门
打开门
（三）、闭环控制系统
游泳池注水控制
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。
游泳池注水2
在开环控制方式下，如果进水变小了，游泳池 中的水就没有加够。如果进水变大了，游泳池中的 水就会溢出，造成浪费。 我们在游泳池中增加一个检测水位的装置，根 据检测的数据与给定的数据进行比较，当实际水位 低，继续进水，否则，关闭进水阀。
（一）、控制系统
自行车的速度控制 1、什么是控制系统
任何一种控制的实现，都应通过若干个环节，这 些环节所涉及的装置就构成了一个系统---控制系统。 为了分析的方便，我们一般用框图的形式描述 一个控制系统，这种图称为控制系统方框图。控制 系统方框图的输入和输出之间是有一定的关系的。 控制系统通常又分为开环控制系统和闭环控制 系统。
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什么叫控制系统: 什么叫控制系统 任何一种控制的实现,都要通过若干个环节 都要通过若干个环节,这些环节就 任何一种控制的实现 都要通过若干个环节 这些环节就 构成了一个系统,称为控制系统 称为控制系统. 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. 控制系统的输出与输入之间有一定的对应关系
根据开环电子控制系统和闭环控制系统的区别进行分析、 根据开环电子控制系统和闭环控制系统的区别进行分析、 判断， 判断，在你认为正确的表格中打
练习
开环电子 控制系统 电子表 电取暖系统 空调 程序控制洗衣机 可调亮度的台灯 智能洗衣机 电热水器
闭环电子 控制系统
谢谢！
马上行动
（1）找出身边开环电子控制系统和闭环电子控制 ） 系统的例子。 系统的例子。 开环电子控制系统：电熨斗、电子门铃、 开环电子控制系统：电熨斗、电子门铃、电子调光台
灯、电子手表、程序控制洗衣机、 电子手表、程序控制洗衣机、 带遥控电视机
闭环电子控制系统：空调机、电冰箱、智能电饭 闭环电子控制系统：空调机、电冰箱、 煲、现代化农业温室 电子控制系统与开环 （2）闭环电子控制系统与开环电子控制系统相比 ）闭环电子控制系统与开环电子控制系统相比 有什么优点？ 有什么优点？ 闭环电子控制系统具有监测和反馈功能，可以提 闭环电子控制系统具有监测和反馈功能 电子控制系统具有监测和反馈功能， 高控制的精度，而且实现控制的自动化。 高控制的精度，而且实现控制的自动化。
探究：105
例: 电子门铃的开环电子控制系统
输入: 输入: 用手按动按钮开关, 用手按动按钮开关,输入一个触发信号 控制(处理): 音乐集成电路经过触发后工作,产 控制(处理): 音乐集成电路经过触发后工作, 生一组载有”音乐”的电信号. 生一组载有”音乐”的电信号. 扬声器将电信号转变为音乐声. 扬声器将电信号转变为音乐声. 输出: 输出: 输出的音乐声的变化对系统的控制状 特点: 特点: 态并不产生影响,即不存在反馈. 态并不产生影响,即不存在反馈.
输入 电饭煲 脱粒机 红外水龙头 电源电信号 电源电信号 人手的红外线信号
输出 锅内的热量 脱粒机的转速 水龙头出水量
控制系统通常分为开环控制系统和闭环控制系统
一、开环控制系统
1、什么是开环控制系统 ——如果控制系统的输出结果对系统的控制没 如果控制系统的输出结果对系统的控制没 如果控制系统的 有影响， 有影响，也就是被控量的变化不会引起控制量 的改变，即没有反馈。 的改变，即没有反馈。
家用电冰箱的闭环电子控制系统
输入
预置温度 调节装置 比较器
控制(处理 控制 处理) 处理 输出 (电子电路 电子电路) (继电器) 微型电脑） (微型电脑） 反馈
被控对象
(冷藏室)
检测 温度传感器
动画
置一个恰当的冷藏温度。 置一个恰当的冷藏温度。 控制(处理) 由电子电路组成, 控制(处理)： 由电子电路组成,核心部件是一个微 处理器——微型电脑。能对预置设定的温度 微型电脑。 处理器 微型电脑 和输出中检测到的电信号进行比较、 和输出中检测到的电信号进行比较、分析和 判断，并发出命令。 判断，并发出命令。 输出：由电磁继电器组成。当它接到“接通” 输出：由电磁继电器组成。当它接到“接通”压 缩机指令时，便接通压缩机工作电路。 缩机指令时，便接通压缩机工作电路。当它 接到“停止”的指令时， 接到“停止”的指令时，继电器便断开压缩 机的工作电路。 机的工作电路。 检测与反馈：主要由温度传感器组成。温度传感器 检测与反馈：主要由温度传感器组成。 装在冷藏室内， 装在冷藏室内，它将检测到的冰箱冷藏温度 转变为电信号并反馈到电子控制系统的控制 处理）部分。 （处理）部分。
这是闭环系统吗？ 这是闭环系统吗？
分析评判： 分析评判：
闭环电子控制系统必须符合两个条件： 闭环电子控制系统必须符合两个条件： （一）它的核心是电子技术； 它的核心是电子技术 核心是电子技术； （二）有反馈。反方把人划入控制系统， 有反馈。反方把人划入控制系统， 这个控制系统的核心就不单单是电子技术， 这个控制系统的核心就不单单是电子技术， 故不能称为闭环电子控制系统 闭环电子控制系统。 故不能称为闭环电子控制系统。但因为存 在反馈，可称为闭环控制系统 闭环控制系统。 在反馈，可称为闭环控制系统。
小试验：活动猴的制作 小试验：活动猴的制作P105 术参赛的作品。 术参赛的作品。 制作要求： 制作要求：
可作为衢州市通用技
1、材料：硬纸板、塑料片、木头等轻质材料。 、材料：硬纸板、塑料片、木头等轻质材料。 2、控制的四肢、五官活动幅度要明显、灵活。 、控制的四肢、五官活动幅度要明显、灵活。 3、要有一定的装饰。 、要有一定的装饰。
信息
输入
控制(处理 控制 处理) 处理
输出
被控对象
游泳池注水控制系统P103 游泳池注水控制系统P103 定时器 进水阀门 游泳池
设定注水时间 (输入) 输入) 水流量 游泳池水位 (输出) (输出) 输出
自动门的控制系统P103 自动门的控制系统 控制电路 红外线信号 电机 转动 自动门 门的开启或关闭
自行车行驶速度的控制： 自行车行驶速度的控制：
脚踩的力 （输入） 输入） 脚蹬、曲柄、链轮、 脚蹬、曲柄、链轮、 中轴、链条、飞轮 中轴、链条、 自行车行驶的速度 (输出 输出) 输出
电风扇的风速控制: 电风扇的风速控制 电风扇风速的挡位 (输入 输入) 输入 电机、 电机、扇叶 风速 (输出 输出) 输出
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： 1、红绿灯定时控制系统。 2、防盗报警控制系统 3、火灾自动报警系统 4、公园音乐喷泉自动控制系统 、
2、开环控制系统的组成方框图
在控制系统中，为了分析方便，常采用方框来表示系统的 在控制系统中，为了分析方便，常采用方框来表示系统的 方框 环节， 单向信号线来表示系统信号传递的方向， 来表示系统信号传递的方向 环节，用单向信号线来表示系统信号传递的方向，这种图 称为控制系统的方框图。 称为控制系统的方框图。 控制系统方框图的作用： 控制系统方框图的作用：表示系统各个环节在系统中的位 功能和相互之间的关系。 置、功能和相互之间的关系。P104
二、控制系统的工作 过程与方式
学习目标 分析典型案例，明确什么是系统。 1、分析中的作用 2.知道反馈在电子控制系统中的作用 3.知道开环电子控制系统和闭环电子控 3.知道开环电子控制系统和闭环电子控 制系统的区别, 制系统的区别,会用方框图分析生活中 常见电子控制系统找出原理. 常见电子控制系统找出原理. 1、控制系统
完
谢谢大家
二、闭环电子控制系统
1、什么是闭环电子控制系统 ——能对输出结果进行检测，并将检测信 能对输出结果进行检测， 能对输出结果进行检测 号反馈到控制处理部分， 号反馈到控制处理部分，从而对系统的控 制产生影响。 制产生影响。 2、闭环电子控制系统方框图
输入
比较器
控制(处理 控制 处理) 处理 反馈
输入：根据冰箱内放置食物的保存要求，预先设 输入：根据冰箱内放置食物的保存要求，预先设
——当接通电源后，控制电路命令执行器接通压 当接通电源后， 当接通电源后 缩机工作电路，制冷剂不断地在管道中循环， 缩机工作电路，制冷剂不断地在管道中循环，并 吸收电冰箱内的热量，使电冰箱内的温度下降。 吸收电冰箱内的热量，使电冰箱内的温度下降。 同时，冷藏室内的温度传感器不断地检测箱内温 温度传感器不断地检测箱内 同时，冷藏室内的温度传感器不断地检测箱内温 并把温度变化的电信号反馈到控制 处理） 反馈到控制（ 度，并把温度变化的电信号反馈到控制（处理） 部分，控制部分对预置的温度和反馈的温度进行 部分，控制部分对预置的温度和反馈的温度进行 比较、分析、处理。当电冰箱内的温度达到设定 比较、分析、处理。当电冰箱内的温度达到设定 发出指令给电磁继电器， 的温度时 控制部分发出指令给电磁继电器 的温度时，控制部分发出指令给电磁继电器，继 电器立即切断压缩机工作电路 制冷工作停止。 切断压缩机工作电路， 电器立即切断压缩机工作电路，制冷工作停止。 ——当电冰箱内温度回升并超过设定温度时，电 当电冰箱内温度回升并超过设定温度时 控制电路又发出指令， 子控制电路又发出指令，使电磁继电器接通压缩 机工作电路，压缩机重新工作并进行制冷。 机工作电路，压缩机重新工作并进行制冷。
分析下列电子控制系统中的被控对象、被 分析下列电子控制系统中的被控对象、 控量、控制器和它们的工作过程的共同点: 控量、控制器和它们的工作过程的共同点:
电子音乐 路灯自动 电子锁 自动门 控制系统 门系统 被控对 扬声器 象 被控量 音乐声 音乐集 控制器 成电路 路灯 锁舌 门
门的开/关 光的变化 锁舌的 门的开 关 运动 电子电路 集成电路 集成电路
水管排出水
(输出)
马上行动:P104 马上行动:P104 用方框图说明下列开环控制系统的工作过程,并注明各 用方框图说明下列开环控制系统的工作过程 并注明各 个环节的具体内容以及输入量、输出量和控制量。 个环节的具体内容以及输入量、输出量和控制量。 ）、普通家用电饭煲的煮饭控制 （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。 ）、公共汽车车门的开关控制 （2）、公共汽车车门的开关控制 ）、
这是闭环系统吗？ 这是闭环系统吗？
同学们几乎每天听着扩音机里播放的音乐做 广播体操，但扩音机从未引起大家的注意。 广播体操，但扩音机从未引起大家的注意。 学习了上面的内容后， 学习了上面的内容后，“扩音机是一个什么 电子控制系统”引起了全班同学的热烈讨论。 电子控制系统”引起了全班同学的热烈讨论。 正方：扩音机是一个开环电子控制系统。 开环电子控制系统 正方：扩音机是一个开环电子控制系统。 反方：扩音机是一个闭环电子控制系统。 反方：扩音机是一个闭环电子控制系统。 闭环电子控制系统
输出
被控对象 检测