通用技术控制系统实例32个
控制系统实例32个
控制系统实例32个开环控制系统方框图19例1、水泵抽水控制系统2、家用窗帘自动控制系统3、宾馆自动门控制系统4、楼道自动声控灯装置控制量 控制量 控制量 控制量 控制量5、游泳池定时注水控制系统6、十字路口的红绿灯定时控制系统7、公园音乐喷泉自动控制系统8、自动升旗控制系统9、宾馆火灾自动报警系统10、宾馆自动叫醒服务系统控制量 控制量 控制量 控制量 控制量 控制量12、公共汽车车门开关控制系统14、普通全自动洗衣机控制系统15、手电筒控制装置16、宾馆自动门加装压力传感器防意外事故自动控制系统控制量 控制量 （压缩空控制量 控制量 输入量 （压力传感器是否测到压力异常信号） 控制量17、可调光台灯控制系统18、电吹风控制系统19、普通电风扇控制系统----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------闭环控制系统方框图12例1、家用压力锅工作原理控制量 控制量 控制量给定量给定量2、投篮3、供水水箱的水位自动控制系统4、加热炉的温度自动控制系统被控量给定量被控量给定量 （设定的水位高被控量给定量 （设定的温5、抽水马桶的自动控制系统6、花房温度控制系统7、夏天房间温度控制系统8、家用电饭锅保温控制系统被控量给定量给定量 （设定的温被控量给定量 （设定的温被控量 控制量 给定量 （设定的温被控量 —80℃） 控制量9、家用电冰箱温度控制系统10、宾馆使用多台热水器串联电辅助加热自动控制系统11、粮库温、湿度自动控制系统12、自动保温电热水壶控制系统被控量给定量 （设定的水控制量 被控量给定量 被控量 给定量（设定的控制量 控制量。
控制系统例子
控制(处理): 音乐集成电路经过触发后工作,产
输出: 特点:
生一组载有”音乐”旳电信号. 扬声器将电信号转变为音乐声. 输出旳音乐声旳变化对系统旳控制状
态并不产生影响,即不存在反馈.
请画出下列控制系统旳方框图
• 1、电视摇控器旳控制系统
按开机 按扭
控制 电路
电视机
影像
显像及音 频视频
电视 节目
• 2、楼道声控灯旳控制系统
交通路口红绿灯自动控制系统框图描述
设定 车流 量
控制 器
时间
计时器
红绿灯
红绿灯 显示
检测装置
立即行动
（1）找出身边开环电子控制系统和闭环电子控制 系统旳例子。
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、带遥控电视 机公共汽车车门控制系统、 红绿灯定时控制系统、闹钟定时控制系 统、 自动烘手机控制系统、游泳池注水定时 控制系统
控制(处理) 输出
预置温度 调整装置
(电子电路) (微型电脑）
(继电器)
被控对象 (冷藏室)
反馈
检测 温度传感器
输入：根据冰箱内放置食物旳保存要求，预先设
置一种恰当旳冷藏温度。
控制(处理)： 由电子电路构成,关键部件是一种微 处理器——微型电脑。能对预置设定旳温度 和输出中检测到旳电信号进行比较、分析和 判断，并发出命令。
设定 声音分贝
控制 电路
时间
计时器
灯泡
灯光
• 3、电动车旳防盗报警系统
外力 强度
控制 电路
警报器
声音 音响装置 计时器
警报声
红外装置是
否检测到人 控 体热辐射发 出旳信号 制
(完整版)控制系统实例32个
开环控制系统方框图19例1、水泵抽水控制系统2、家用窗帘自动控制系统3、宾馆自动门控制系统4、楼道自动声控灯装置5、游泳池定时注水控制系统 控制量 控制量 控制量 控制量 控制量 控制量6、十字路口的红绿灯定时控制系统7、公园音乐喷泉自动控制系统8、自动升旗控制系统9、宾馆火灾自动报警系统10、宾馆自动叫醒服务系统11、活动猴控制系统12、公共汽车车门开关控制系统控制量控制量 控制量 控制量 控制量（压缩空控制量控制量13、家用缝纫机缝纫速度控制系统14、普通全自动洗衣机控制系统15、手电筒控制装置16、宾馆自动门加装压力传感器防意外事故自动控制系统17、可调光台灯控制系统18、电吹风控制系统控制量控制量 控制量输入量 （压力传感器是否测到压力异常信号） 控制量 控制量控制量19、普通电风扇控制系统----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------闭环控制系统方框图12例1、家用压力锅工作原理2、投篮控制量给定量给定量 被控量给定量3、供水水箱的水位自动控制系统4、加热炉的温度自动控制系统5、抽水马桶的自动控制系统6、花房温度控制系统被控量给定量被控量给定量被控量给定量给定量被控量控制量7、夏天房间温度控制系统8、家用电饭锅保温控制系统9、家用电冰箱温度控制系统10、宾馆使用多台热水器串联电辅助加热自动控制系统给定量被控量房内实被控量给定量 控制量被控量 冰箱实给定量 给定量被控量—80℃） 控制量11、粮库温、湿度自动控制系统12、自动保温电热水壶控制系统被控量 粮库内给定量（设定控制量 给定量控制量。
高二通用技术 《控制系统方案的初步设计》教学案例
先让我们看一看传统的教学方法：课堂上教师照书念词，照图解说，空对空地问，空对空地答，45分钟的课堂教学就这样在沉闷枯燥的氛围中度过。先进一点的做一个PPT课件，或是一个FLASH动画，也难逃隔靴搔痒、云里雾里的命运，结果是教师痛苦，学生乏味，不求高效只求能通过省会考。这样，学生对本课的教学缺乏兴趣导致对通用技术课程的学习失去信心便是顺理成章的了。
乐高机器人易用、易于接受，机器人的制做都是徒手进行的，不需要借助其他任何工具。这一点使它非常容易被学生们接受，学生活动时可以很轻松的上手。学生们用它来实现一个设计可以只用很短的时间，这对于一节课45分钟来说是很有利的，学生在更改设计时从拆到装也可以在很短时间完成，这使学生们很快就可以看到他们的设计成果，对他们自己的设想能在很短时间得到反馈，这对学生的学习来说是很重要的。同时也在很大程度上减轻了教师教学的负担。
情感、态度和价值观：
通过多种形式的教学活动，提高学生学习技术课的兴趣。体会团队合作的精神和使用技术的责任感、使命感。体验科学探究的过程，激发学生对科学的求知欲和探究科学的勇气。培养勇于实践、勇于思考、勇于创新的精神和素质。
活动重点：
控制系统设计的一般思路，并通过三个学习任务，学生在合作学习的基础上，自行设计，共同分析问题、解决问题。
二、乐高教学平台与《通用技术》教学的“全程无缝啮合”
我们先来看一下课程的教学内容和特点：《通用技术》课程有两个必修模块，必修模块一强调的二个重点是：对技术的理解和对设计过程的把握。必修模块二有四个单元，它们分别是结构与设计、流程与设计、系统与设计和控制与设计。《通用技术》课程的特点是：创新性、技术性和实践性。
（3）工作原理：检测装置测量出被控量并返回到系统的输入端； 是比较器，它将给定量与所检测的被控量进行比较，求出偏差值；控制器将这一偏差值进行运算处理，并向执行器下达控制指令；执行器根据指令对被控对象进行控制，从而使被控量稳定在一定的范围内。
生活中过程控制系统的例子
生活中过程控制系统的例子
1. 想想家里的空调不就是个典型嘛！夏天你设定个舒适的温度，它就努力工作保持室内恒温。
这就像你给它下达了命令，它就乖乖执行，让你一直能享受凉爽，多棒呀！
2. 还有咱每天用的电饭煲呀！你把米和水放进去，按下按钮，它就开始精确地控制煮饭过程啦。
这不就像一个小厨师，兢兢业业地给你煮出香喷喷的米饭来，难道不是很神奇？
3. 你知道吗，汽车的定速巡航也是呢！设定好速度后，它就稳定地控制着车速，让你轻松驾驶。
这就如同有个经验丰富的司机在帮你掌控着车子呀，岂不妙哉？
4. 再说说洗澡时的热水器，你调好温度，它就不断地进行过程控制，让水温始终合适。
这多像一个贴心的小管家，随时满足你的热水需求呀！
5. 小孩子玩的遥控汽车也有呀！你通过遥控器来控制它的速度和方向，这就是一个小小的过程控制系统呀，是不是很有意思？
6. 想想工厂里生产产品的那些机器设备，不也是在进行着复杂的过程控制吗？就像是一群不知疲倦的工人，精确地完成每一道工序，生产出高质量的产品呢！
7. 甚至公园里的自动浇灌系统也是哦！它按照设定的时间和水量来给花草浇水，多么智能呀！这就好比有个勤劳的园丁在默默照顾着那些植物呢。
结论：生活中处处都有过程控制系统，它们让我们的生活变得更加便利和高效呀！。
通用技术系统知识
档位
电路
电压
风扇、 电热丝
电吹 风
风速、 温度
17、宾馆自动门加装压力传感器防意外事故自动控制系统
压力传感器 是否测到压 力异常信号
控制电路
转
电机 动 门刹车
门锁定 与否
18、可调光台灯控制系统
设定的档位 控制电路
电流 大小
可变电阻
灯泡
灯泡亮度
19、电吹风控制系统 设定的档位 控制电路
电动机
转 动
电风扇
风速
20、普通电风扇控制系统
设定的 控制
兔子
眼睛
老鹰实际位置
8、加热炉的温度自动控制系统方框图
设定温度
比较器
+× -
一种电子或微机控制装置
控制器
电流 大小
加热器
加热炉
检测装置 （热电偶）
炉内温度
9、水箱液位控制系统闭环控制系统方框图
水箱设定水位
比较器
+× -
机械电气装 置
控制器
控制阀
出 水
干扰
量
水箱
浮子
水箱水实际水位
2008 专题复习与训练 P27 三、(3)
量
进水阀门
游泳池
检测装置
游泳池 实际水位
练习：
1、电风扇控制系统方框图
电风扇风速的挡位
控制电路
电机
转 动
扇叶
风速
2、水泵抽水控制系统方框图
接通电源
电机
水 流
水泵 量
水管
水管排出的水
3、自动升旗简易控制装置方框图
定时时间
定时装置
转
电动机 动 滑轮、国旗
升旗速度
通用技术控制系统实例32个
输入虽开环控制系统方框图20例控制量（给定虽）输出址（被控址）（水流量）输入址控制器执行器 4被控对彖（接通电源）（控制电路〉（水泵）■（水管）I、水泵抽水控制系统控飓2.家用窗帘自动控制系统输出量（水管排出水）控制虽输入址_（天亮或暗「&（转动〉3、宾馆自动门控制系统控制址输入址（人热辐射------------------►发出的信号）输出虽（门开或闭）4、楼道自动声控灯装置输入址（有无声音）控制虽输出址（灯亮或灭）5、游泳池定时注水控制系统7、公园音乐喷泉自动控制系统输入虽（音乐信号）控制虽9、宾馆火灾自动报警系统10.宾馆自动叫醒服务系统 IL 活动猴控制系统13、家用缝纫机缝纫速度控制系统14、根据车流量大小自动改变红绿灯时间控制系统8.自动升旗控制系统输入址 （定时时间） 控制虽12、公共汽车车门开关控制系统控制量 （压缩空输入虽 （开、关）输出址（车门的 开或关）输入虽 控制量输入址 （烟雾信号）控制虽输入址 （时间设定〉控制虽输入虽 （人操纵动作~控制虽输入址 （脚踏速度）输出虽 （缝纫速度）控制虽 （牟流虽）（时间）15、普通全自动洗衣机控制系控制址输入址（接通电源）（转动等）输出量（运行或停止）16、手电筒控制装置控制址19、电吹风控制系统 控制量20、普通电风扇控制系统闭环控制系统方框图12例输入虽 （人的动作）输出量 （亮或灭）17、宾馆自动门加装压力传感器防意外事故自动控制系统输入址 （斥力传感 器是否测到 斥力异常信 控制虽（转动）号）8可调光台灯控制系统 控制址输入址_► （设定的档位）控制虽输出量 （风速）控制虽1、家用压力锅工作原理给定址 （输入虽）控制虽给定址 （重锤重力）2、投篮4、加热炉的温度自动控制系统控制量5.抽水马桶的自动控制系统控制量检测装宜 （温度传感辭）7、夏天房间温度控制系统控制量1比较器执行器 （加热或 制冷元件） 1 1给定量 控制器\被控对象1（设定的温度）i（控制电路）1 （花房）1»被控址 （花房温度〉控制虽6、花房温度控制系统控制量8.家用电饭锅保温控制系统控制虽70—809)9、家用电冰箱温度控制系统被控址（电饭锅温度控制虽10.宾馆使用多台热水器串联电辅助加热自动控制系统控制量被控虽（水溫）11、粮库温.湿度自动控制系统控制虽（降温除湿时间）12、自动保温电热水壶控制系统给定址十比较器控制器执行器—— .被控对毀（设定的温度）i（温控装宜）（加热器）（水壶）控制址（加热时间）被控量（水温）检测装置（测温装宜）。
控制系统例子
闭环电子控制系统： 闭环电子控制系统： 空调机、电冰箱、智能电饭 空调机、电冰箱、 煲、现代化农业温室
电子控制系统与开环电子控制系统相比有什么优点？ （2）闭环电子控制系统与开环电子控制系统相比有什么优点？ ）闭环电子控制系统与开环电子控制系统相比有什么优点 闭环电子控制系统具有监测和反馈功能 可以提高控制的精度，而且实现控制的自动化。 电子控制系统具有监测和反馈功能， 闭环电子控制系统具有监测和反馈功能，可以提高控制的精度，而且实现控制的自动化。
问题：根据空调器的工作过程，试画出 问题：根据空调器的工作过程， 温度控制系统的框图 的框图。 其温度控制系统的框图。
空调器温度控制系统方框图如下： 空调器温度控制系统方框图如下：
比较器 设定温度 ﹢ 控 制 电 路 压 空气温度 空 输出温度 缩 调 机 器
× ﹣
检测装置
马上行动： 马上行动：判断下列控制系统是否属于闭 环控制系统，画出方框图。 环控制系统，画出方框图。
交通路口红绿灯自动控制系统
分智能的和非智能 继续追问： 具体点那些等是怎么分先后控制的， 继续追问： 具体点那些等是怎么分先后控制的， 补充回答： 有些是时间设置,有些是流量,有些则根据所在路口的噪音来设置的, 就是说,在距离红绿灯一段距离内,架好噪音监测装置(四个方向)，若噪音(汽车) 达到一定指数,电脑程序会自动识别哪个方向流量的车较多,而相应地变换红绿 灯... 车道红绿灯系统工作原理如下： 一、设仅一车之宽的通道两端为A端与B端。A、B两端各铺设一个地感线圈，各 安装一套红绿灯。平常状态无车时，A、B两端均亮绿灯；当有车先压到A端地 感时，B端亮红灯，当该车通过窄通道到达B端地感时，B端恢复为绿灯；相反 的，当有车先压到B端地感时，A端亮红灯，当该车通过窄通道到达A端地感时， A端恢复为绿灯。 二、本红绿灯系统设有计数功能。即当有N辆车通过A端地感驶向B端时，B端亮 红灯，B端地感计数通过了N辆车后，才恢复为绿灯。 三、本红绿灯系统设有自动复位功能。当有车误触发A端或B端地感而引起另一 端亮红灯时，30秒后A、B两端均自动恢复为绿灯。
高中通用技术 控制系统
电机
窗帘
输出
人工控制：判断与指令由人发出。
自动控制：判断与指令由控制装置发出
控制：通过一定方法手段，使事物向确定 目标发展
人工控制
被控对象 开环控制系统 闭环控制系统 控制装置
自动控制
传感器 控制器 执行器
控制与设计
自动门
水箱 水箱
空调 空调房
被控对象
门
控制目的 人来开、人走关 方法手段 传感器、控制 控制装置 电路、电机 输入信号 人到门的距离 输出信号 门开度
水位适当 房内温度 浮子、连杆、 运行模式、 阀门 压缩机等 水位 温度 温度 水位
控制系统的组成
输入
传感器 制 控制器 控 装 执行器 置 被控对象
输出
输入
反射式红 外传感器
控制开环控制系统： 输出信号无反馈
控制系统的组成
比较 输入 环节
传感器 浮子 控制器 连杆 反馈环节 执行器 阀门 被控对象 水箱 输出
闭环控制系统： 输出信号有反馈
光控窗帘
输入
传感器 光敏电阻 控制器 控制电路 执行器 电机 被控对象 窗帘
输出
输入
人眼
大脑、手
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：
高中通用技术 4.3控制系统框图课件 地质版
执行器
被控 对象
反馈环节
框图 小练习：
表示
用方框图将下面的几
个控制系统表示出来。
1、供水水箱的水位自动控制系统
2、加热炉的温自动控制系统
3、人工调节液面
4、希罗的自动门控制系统
1、供 水水箱 的水位 自动控 制系统
预设 水位
比较器
控制器
进水量
温自动 控制系 统
• 分析投掷飞镖这个案例 控制器：大脑 执行器：手 被控对象：飞镖 给定量：期望值 被控量：落点 •
2、例子分析
1、供水水箱的水位自动控制系统 2、加热炉的温自动控制系统
3、人工调节液面
4、希罗的自动门控制系统
1、开环
给定值
控制器
控制量
被控量
执行器
被控 对象
给定值 比较器
2、闭环
控制器
控制量
被控量
控制系统框图
1、控制系统的组成
回顾
组成：控制器、执行器、被控 对象、反馈环节
相关量：给定量、控制量、被 控量
找下列例子中的各个珍珠
• 1）如果将我们的身体看成是一个控制系统，在你 从书架上拿出一本你想要的书的过程中，身体各 部分分别完成什么功能？
命令发出者： 命令执行者： 命令的作用对象： 反馈环节：
11供水水箱的水位自动控制系统供水水箱的水位自动控制系统22加热炉的温自动控制系统加热炉的温自动控制系统3人工调节液面4希罗的自动门控制系统11供供水水箱水水箱的水位的水位自动控自动控自动控自动控制系统制系统浮球控制器阀门水箱预设预设水位水位进水量进水量比较器比较器水位水位22加加热炉的热炉的温自动温自动控制系控制系统统统统热电偶控制器加热器加热炉设定温度设定温度比较器比较器热量热量温度温度33人工人工调节液面调节液面眼睛大脑手阀门容器给定值给定值比较器比较器液体输液体输出量出量液面液面位置位置44希希罗的自罗的自动门控动门控制系统制系统制系统制系统火炉火炉连动系统庙门门的开门的开关关相关量相关量门的开门的开关关小结小结控制系统的框图表示
自动控制原理综合案例
自动控制原理综合案例案例一：智能家居系统智能家居系统是一种应用自动控制原理的智能化系统，它通过传感器、执行器和控制器等组件，实现对家居设备的自动化控制。
例如，在智能家居系统中，可以通过设置定时器，让窗帘在特定时间自动关闭，或者通过声控功能，用语音命令打开灯光等设备。
这样的系统可以提高家居的舒适性和便利性，节省能源，提高生活质量。
案例二：自动驾驶汽车自动驾驶汽车是一种应用自动控制原理的先进技术，它通过激光雷达、摄像头、传感器等设备，采集道路信息，并通过控制器对车辆进行自动驾驶。
例如，当汽车遇到前方有障碍物时，自动控制系统可以通过传感器检测到并及时采取避障措施，保证行车安全。
自动驾驶汽车的出现，将大大提高交通流畅度和驾驶安全性。
案例三：自动化生产线自动化生产线是一种应用自动控制原理的工业生产系统，它通过传感器、执行器和控制器等设备，实现对生产过程的自动化控制。
例如，在汽车制造工厂中，自动化生产线可以实现对零部件的自动装配和检测，提高生产效率和产品质量。
自动化生产线的应用，不仅提高了生产效率，还减少了人力成本和人为误差。
案例四：智能农业系统感器、执行器和控制器等设备，实现对农作物的自动化管理。
例如，在温室中，可以利用温度传感器和湿度传感器等设备，实时监测环境参数，并通过控制器自动调节温度、湿度和光照等条件，提供适宜的生长环境，提高农作物产量和质量。
智能农业系统的应用，可以有效解决传统农业中的一些问题，提高农业生产效益。
案例五：智能医疗设备智能医疗设备是一种应用自动控制原理的医疗辅助设备，它通过传感器、执行器和控制器等设备，实现对患者的自动化监测和治疗。
例如，在心脏起搏器中，可以利用心电传感器和控制器等设备，实时监测心脏的电信号，并根据设定的参数自动调节心脏的跳动节奏，帮助患者维持正常的心脏功能。
智能医疗设备的应用，可以提高医疗效果和患者的生活质量。
案例六：智能交通系统智能交通系统是一种应用自动控制原理的交通管理系统，它通过传感器、执行器和控制器等设备，实现对交通流量和信号的自动化控制。
【课件】典型控制系统案例分析+课件-高中通用技术地质版(2019)必修《设计与技
04 水枪的控制分析
水枪的控制分 析
一、儿童玩具水枪的原理 儿童水枪是通过间接地利用自来水压并在此 基础上施加外力，使水枪内橡胶管内水压可以达到大于自来水水压， 这样水枪喷射水的射程可很远，安全性比打固体子弹枪强。主要构造 包括注水阀门嘴装置，两个橡胶管及喷水阀门嘴装置。首先用自来水 压充起第一个橡胶管，再施加外力充起第二个管壁较厚的橡胶管
典型控制系统 案例分析
目录
01. 遥控器的控制分析 02. 烧水壶的控制分析 03. 电热毯的控制分析 04. 水枪的控制分析
01 遥控器的控制分析
遥控器的控制分析
虽然手机等智能设备突飞猛进的发展，但电视机依然是家庭的必备电器，而遥控器作为电视的 控制设备，让人们毫不费力就可以调换电视频道，那么遥控器是如何实现对电视机进行遥控的 呢？ 伴随技术的进步，无线遥控器的类型也随之增多。通常普遍有两种，一种是红外线遥控式， 另一种是无线电摇控制模式。在我们日常生活中，应用最广泛的就是红外线遥控模式了，以电 视机遥控器为例，我们来谈谈其工作原理。 遥控系统一般由发射器（遥控器）、接收器和中央 处理器（CPU）三部分组成，其中，接收器和CPU部分都在电视机上。一般电视机遥控器是利 用0.76~1.5微米波长的红外线来发射出控制信息的，其工作距离只有0~6米，并且沿直线传 播。在遥控器内部的电路中，对应于遥控器上每一个按键，其内部电路都采用了一种特定的编 码方式与其对应。当按下特定按键时，电路中的某一电路连通，芯片能够检测出哪一电路被连 通，并判断出是哪一按键被按下。
元器件，就是温控开关，用于电热水壶的温控开关主要有两种，在之前的文中我们也有提及，
突跳式温控开关以及360度旋转温度开关，第一类的温控开关简单，并且价格比较低廉，被广
控制系统实例32个
控制系统实例32个开环控制系统方框图19例1、水泵抽水控制系统2、家用窗帘自动控制系统输入量 （给定量）控制器执行器被控对象输出量 （被控量）控制量输入量 （接通电源）控制器 （控制电路）执行器 （水泵）被控对象 （水管）输出量 （水管排出水）控制量 （水流量）输入量 （天亮或暗）控制器 （光的检测装置）执行器 （电动机）被控对象 （窗帘）输出量 （窗帘开或闭）控制量（转动）3、宾馆自动门控制系统4、楼道自动声控灯装置5、游泳池定时注水控制系统6、十字路口的红绿灯定时控制系统输入量（人热辐射发出的信号）控制器 （控制电路）执行器 （电动机）被控对象 （自动门）输出量 （门开或闭）控制量 （转动）输入量 （设定注水的时间）控制器 （定时器）执行器 （进水门阀）被控对象 （游泳池）输出量 （游泳池的水位）控制量（水流量）输入量（设定亮、灭时序）控制器 （电脑）执行器 （时序控制装置）被控对象 （红绿灯）输出量 （灯亮、灭时序）控制量 （电流）输入量（有无声音）控制器 （声电传感执行器 （触点延时开关）被控对象 （楼道灯）输出量 （灯亮或灭）控制量 （电流）7、公园音乐喷泉自动控制系统8、自动升旗控制系统9、宾馆火灾自动报警系统输入量 （音乐信号）控制器 （声控装置） 执行器 （阀门） 被控对象（喷嘴）输出量 （喷水与否）控制量（开、关）输入量 （烟雾信号）控制器 （感烟控制装置）执行器 （报警电路）被控对象 （报警部件）输出量 （报警信号）控制量 （电流）输入量（定时时间）控制器 （定时装置）执行器 （电动机）被控对象 （滑轮、国旗）输出量 （升旗速度）控制量 （转动）10、宾馆自动叫醒服务系统11、活动猴控制系统12、公共汽车车门开关控制系统13、家用缝纫机缝纫速度控制系统输入量 （人操纵动作）控制器 （牵引线）执行器（线、孔杠杆装置）被控对象 （猴的活动部件）输出量 （猴的动作或表情）控制量 （活动量）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）控制量 （压缩空气流向） 输入量 （脚踏速度）控制器 （踏脚板）执行器 （传动装置）被控对象 （缝纫机）输出量 （缝纫速度）控制量 （转动）输入量 （时间设定）控制器 （电脑）执行器 （拨号装置）被控对象 （电话机）输出量 （电话铃声）控制量（电流）14、普通全自动洗衣机控制系统15、手电筒控制装置16、宾馆自动门加装压力传感器防意外事故自动控制系统 输入量 （人的动作）控制器（按钮） 执行器（电路）被控对象 （小灯泡）输出量 （亮或灭）控制量 （电流）输入量 （接通电源）控制器 （控制电路）执行器 （电机等装置）被控对象 （洗衣机）输出量 （运行或停止）控制量 （转动等）输入量 （压力传感器是否测到压力异常信号）控制器 （控制电路）执行器 （电机）被控对象 （门刹车）输出量 （门锁定与否）控制量 （转动）17、可调光台灯控制系统18、电吹风控制系统19、普通电风扇控制系统输入量 （设定的档位）控制器 （控制电路）执行器 （可变电阻）被控对象 （灯泡）输出量 （灯泡亮度）控制量（电流大小）输入量 （设定的档位）控制器 （控制电路）执行器 （风扇、电热丝）被控对象 （电吹风）输出量 （风速、温度）控制量 （电压）----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------闭环控制系统方框图12例1、家用压力锅工作原理2、投篮输入量 （设定的档位）控制器 （控制电路）执行器 （电动机）被控对象 （电风扇）输出量 （风速）（转速）控制器执行器被控对象（输出量）给定量 （输入量） 检测装置控制量比较器控制器 （重锤）执行器 （出汽孔） 被控对象 （压力锅）被控量 （锅内压力）给定量 （重锤重力）检测装置 （重锤）控制量 （出汽量）比较器3、供水水箱的水位自动控制系统4、加热炉的温度自动控制系统5、抽水马桶的自动控制系统控制器 （大脑）执行器 （手）被控对象 （篮球）被控量 （篮球位置）给定量 （篮圈位置） 检测装置 （眼睛）控制量 （投掷力）比较器控制器 （机械或电气控制装置）执行器 （阀门）被控对象 （水箱）被控量 （水箱水位）给定量 （设定的水位高度）检测装置 （浮球或液位传感）控制量 （进水量）比较器控制器 （电子或微机控制装置）执行器 （加热器）被控对象 （加热炉）被控量 （炉内温度）给定量 （设定的温度）检测装置 （热电偶）控制量（电压）比较器控制器 （连杆机构）执行器 （进水阀门）被控对象 （水箱）被控量 （水箱水位）给定量（设定的水位）检测装置 （浮球）控制量（进水量）比较器6、花房温度控制系统7、夏天房间温度控制系统8、家用电饭锅保温控制系统9、家用电冰箱温度控制系统给定量 （设定的温度）控制器 （控制装置）执行器 （制冷装置） 被控对象（空调房间）被控量（房内实际温度）检测装置 （空调测温装置）控制量 （制冷量）比较器给定量 （设定的温度） 控制器 （控制电路）执行器 （加热或制冷元件） 被控对象 （花房）被控量 （花房温度）检测装置 （温度传感器）控制量 暖量）比较器被控量 冰箱实给定量 给定量（设定的温度）控制器 （温控装置）执行器 （电热盘）被控对象 （电饭锅）被控量—80℃） 检测装置 （双金属片）控制量（加热时间）比较器10、宾馆使用多台热水器串联电辅助加热自动控制系统11、粮库温、湿度自动控制系统12、自动保温电热水壶控制系统控制器 （控制电路）执行器 （加热器） 被控对象 （水箱）被控量给定量 （设定的水温） 检测装置 （感温装置）控制量 （加热时间）比较器控制器 （控制装置）执行器 （降温除湿装置）置被控对象 （粮库）被控量 （粮库内温、湿度）给定量 （设定的温、湿度） 检测装置 （感温、湿装置）控制量（降温除湿时间）比较器给定量 （设定的温度）控制器 （温控装置）执行器 （加热器） 被控对象 （水壶）检测装置 （测温装置）控制量（加热时间） 比较器。
通用技术开环和闭环控制系统
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12
水箱注水控制系统方框图：
设定 时间
控制器
水流量
水箱的水位
进水阀门
水箱
（输出）
增加反馈后水箱注水控制系统方框图
给定
比较器 +
水位
控制器
-
水流量
进水阀门
水箱
检测装置
水箱的水位 （输出）
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13
1、定义：
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
第二节 控制系统的 工作过程与方式
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1
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。
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2
电风扇的控制
输入 风速挡位
控制系统
输入
输出
电风扇风速控制 调速器或档位 风扇的转速
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
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5
2、分类：
开环控制系统 控 （open loop control system） 制 系 统
闭环控制系统 （closed loop control system）
祭坛点火水罐重锤开启关闭转动轴旋转1家用缝纫机的缝纫速度控制系统属于开环控制系统脚踏力度脚蹬曲柄链轮中轴链条缝纫速度2电冰箱的温度控制系统属于闭环控制系统温度计温度设定温度控制制冷装置温度值检测装置比较器设定声音分贝控制电路灯泡计时器灯光时间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红绿灯计时器红绿灯显示时间检测装置开环闭环控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响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系统的输出量返回到输入端并对控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反馈回路
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开环控制系统方框图20例
1、水泵抽水控制系统
2、家用窗帘自动控制系统
3、宾馆自动门控制系统
4、楼道自动声控灯装置
5、游泳池定时注水控制系统
7、公园音乐喷泉自动控制系统 控制量
控制量
控制量 控制量 控制量
控制量 控制量
8、自动升旗控制系统
9、宾馆火灾自动报警系统 10、宾馆自动叫醒服务系统
11、活动猴控制系统 12、公共汽车车门开关控制系统 13、家用缝纫机缝纫速度控制系统
14、根据车流量大小自动改变红绿灯时间控制系统
15、普通全自动洗衣机控制系
控制量 控制量 控制量 （压缩空控制量
控制量
控制量
控制量
控制量
....
16、手电筒控制装置 17、宾馆自动门加装压力传感器防意外事故自动控制系统
18、可调光台灯控制系统
19、电吹风控制系统
20、普通电风扇控制系统
闭环控制系统方框图12例
1
控制量 输入量 （压力传感器是否测到压力异常信号） 控制量 控制量
控制量
控制量
给定量
给定量
....
2、投篮
3
4、加热炉的温度自动控制系统
5、抽水马桶的自动控制系统
6、花房温度控制系统
7、夏天房间温度控制系统
被控量
给定量 被控量
给定量 被控量
给定量 被控量
给定量
给定量 被控量
房内实
给定量 被控量
控制量
.... .
8、家用电饭锅保温控制系统
9、家用电冰箱温度控制系统
10、宾馆使用多台热水器串联电辅助加热自动控制系统
11、粮库温、湿度自动控制系统
12、自动保温电热水壶控制系统
被控量
给定量 控制量 被控量 冰箱实
给定量 给定量 被控量
—80℃） 控制量 被控量 粮库内
给定量（设定控制量 给定量
控制量。