控制与设计PPT幻灯片课件

家庭：冰箱、电饭煲、微波炉等。
社会：交通信号灯、电子警察、电梯、 程控电话交换机等
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控制的实现需要通过一定 的手段。从控制过程中人工干 预的情形来分，控制有手动控 制和自动控制。
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1、手动控制
概念：控制系统必须在人 的直接干预下才能完成控制任 务。
特点：有人直接干预。
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电梯
风 扇
木 门
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遥控模型
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手 动 冲 床
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开车
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2、自动控制
概念：在控制的过程中 不需要人的干预，就可按期 望规律或预定程序进行的控 制系统。
特点：不需要人的直接 干预。
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以前在烈日炎炎的夏天，人们用手摇芭蕉扇扇风消暑。
随着电风扇的产生，人们消暑纳凉的手段得到了改进。电风扇的叶片装 在电机的轴上，电机转动时带动叶片一起转动从而产生风，达到消暑的 目的。
鱼塘：
干涸
溢出水
其中的鱼可能多而 肥，可能少而弱
成熟的西瓜： 被摘下吃掉 榨汁 烂掉
流行性病毒： 传染人群 被人的抵抗 通过预防和综合
使人发病 力所战胜 治理而被控制
事物的发展结果可能是人们预先期望的，
也可能与预期的目标不相符，甚至是不希望得
到的。如果人们想达到某一特定的目的，就必
须借助适当的手段来实现。
自动控制
水车
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温室
自动控制
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农田灌溉
自动控制
电源
控制室
水泵
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农田灌溉
自动控制
锤式微灌
折射式微喷
射流式微喷
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课后思考
自动控制技术在各行各业的 应用，一方面减轻了人的劳动 强度，解放了劳动生产力，另 一方面也可能造成失业人数增 加。对此，你有什么看法？
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小结：
1、控制的涵义 （明确对象、目的、手段） 2、手动控制和自动控制
电饭煲
电源的电信号 锅内的温度
脱粒机
电源的电信号 脱粒的量
红外线自动水龙头 人手的红外信号 水龙头的出水量 44
开环控制系统
在游泳池注水控制系统中，如果进水管单位 时间的水流量一定，那么游泳池水位的高度与进 水的时间是一一对应的。我们就可以通过设定注 水时间，使游泳池的水位达到希望的高度。将注 水的时间值（假设为2小时）设定到定时器中，开 启进水阀注水，一旦时间到达，定时器就会通知 进水阀门关闭，停止向游泳池注水。
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二、控制的手段
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大禹治水
思考：大禹治水过程中，通过什
么手段实现了什么样的目的？
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案例分析
大禹治水
大禹是中国古代的传奇英雄人物，他所处的年代洪 水泛滥而久治不息。他的父亲鲧受尧的命令而治水，采 用垒坝筑堰、填塞洪水的方法，结果愈治愈泛，水患益 盛，最终被舜帝治罪而死。鲧死后，水患并未止息。大 禹子承父业，接受舜的命令进行治水。大禹治水，一改 其父“以×塞而阻水”的方法，以疏通河道、泄洪为主， 经过13年的努力，终于“洪波安息”、“水患大治”。
第四章 控制与设计 第一节 了解控制
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一、为什么需要控制
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事物的发展与变化具有多样性。 例如: 下雨
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下雪
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事物发展的结果可能是人们 预先期望的，也可能是与预期的 目标不相符，甚至是不希望得到 的。如果人们想达到某一特定的 目的，就必须运用适当的手段来 实现。
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马上行动
指出下列事物发展与变化的多种可能性：
修正、调节。是个单程的控制流向。这种控制，称 为开环控制。
2、睁着眼睛画：
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
来自百度文库
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。
人脑——手——画鼻子 |
是人工控制？
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自发电手电筒
人工控制
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试一试：分析下列控制现象 是自动控制还是人工控制：
（1）摇动轱辘，提取井水；
（2）用气筒给自行车的轮胎 充气；
（3）电梯的上下运行控制；
（4）农用灌溉抽水机抽水的 控制。
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生活
现代网络家电
自动控制
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工业生产 自动控制
汽车自动装配生产线
汽车油漆
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农业生产
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开环与闭环控制系统
小试验1：闭上眼睛写“控制系统”四个 字
输入量： 老师的指令 输出量： 所写的字
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“闭上眼睛写字”的控制过程方框图
输入
大脑
手
笔
输出
输入量
控制器
执行器
被控对象
输出量
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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
随着科学技术的发展，20世纪50年代，人们发明了空调器。空调器利用 制冷机进行制冷，使室内温度恒定在人们所设定的温度值，从而达到降 温消暑的目的。
手摇扇
手摇扇子产生风 手动
电风扇
电机带动叶片转动时产生风 手动控制
空调器
自动调温
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自动控制
太阳能 路灯
自动门
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自动扶梯
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自 动 洗 车
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马上行动 下列哪些是自动控制？哪些
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马上行动
控制事例 大禹治水
控制的对 象
洪水
控制的目 控制的手
的
段
安息洪波、 疏通河道，
大治水患 泄洪为主
电风扇扇 叶转速快 慢的控制
人力三轮 车转弯中 的方向控
电风扇扇
叶
调节速度
人力三轮车
改变三轮车 行驶的方向
换挡
双手转 动车把
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请同学们说说你在生活学习中 所见到的应用控制的事例。
学校：学校的音乐铃声、多媒体教学系 统、自动喷泉等。
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一、控制系统
电风扇风速 的档位
输 入
电机、扇叶
风速
输 出
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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。
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马上行动：请指出下列控制系统中的输入、 输出分别是什么？
控制系统
输入
输出
电风扇风速控制 调速器或挡位 风扇的转速
思考：大禹治水的过程中，通过什么
手段实现了什么样的目的？举出生活
中通过某些手段实现特定目的的事例。
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控制的含义
控制是根据自己的目 的，通过一定的手段使事 物沿着某一确定方向发展 的行为和过程。
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汽车的传动系统
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三、控制是普遍存在的
理解控制现象，需要明确：
1、控制的对象是什么 2、控制要达到什么目的 3、采取什么控制手段
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|———眼睛—————|
一、控制系统
自行车传动系统由哪些部件构成？
脚蹬、曲柄、链轮、中轴、链条、飞轮等
脚踩的力 （输入）
脚蹬、曲柄、链轮 中轴、链条、飞轮
自行车行 驶的速度 （输出）
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一、控制系统 电风扇的风速控制是通过改变电机的转速来 实现的。给电风扇设定风速挡位，电机就以一定 的转速带动扇叶转动，输出预定的风速。风速挡 位是该控制系统的输入，扇叶转动的风速是该控 制系统的输出，一个挡位对应着一个风速。