控制与设计课件

输入量 控制器
执行器 控制量 被控对象 输出量
开环控制系统的特征：系统的输出量仅受输入量的 控制，输入量到输出量之间的信号是单向传递。
输入
传感器检测 的红外信号
控制 电路
电动机 (执行器）
门 （被控 对象）
输出 开/关
水位自动控制
闭环控制系统
给定水位
控制器
进水量 实际水位
阀门
水箱
浮球
闭环控制系统
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。
给定量
控制器
控制量
执行器
被控对象
被控量
检测装置
上图中，检测装置测量出被控量并返回到系统的输入端；是 比较 器， 它将所给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范围内。
• 2、如图所示的金属探测门，当有人携带金属 制品通过时，探测门即发出声音报警。该报 警控制系统的控制手段和控制方式属于
• A.手动控制、开环控制 • B.自动控制、开环控制 • C.自动控制、闭环控制 • D.手动控制、闭环控制
2012.3高考第14题
3、如图所示是一款太阳能饭盒，每个饭盒都 有独立的温度控制系统，当饭煮熟后，自动 进入保温状态，该饭盒温度控制系统的控制 手段和控制方式属于
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）
给定水位
控制与设计复习
知识点梳理
章节 4.1
4.2 4.3
考点细化 控制的含义 控制的应用 控制的手段 开环控制系统 闭环控制系统的基本组成 闭环控制系统的工作过程 控制系统的反馈 控制系统的方框图 控制系统的干扰因素 功能模拟方法和黑箱方法 开环控制系统的设计 闭环控制系统的设计
考试说明中对应的内容和要求 控制的含义（Ⅰ） 控制的应用（Ⅰ） 控制的手段（Ⅰ）
6、如图所示为一款双缸洗衣机。洗衣时，将 定时器旋钮旋转到设定时间位置，洗衣机 在定时器控制下开始工作，直到定时器回 到零位，洗衣机才停止工作。该过程的控 制属于 A.手动控制、开环控制 B.自动控制、开环控制 C.自动控制、闭环控制 D.手动控制、闭环控制
2009.3高考第20题
7、小明发现学校路灯有时由于没有及时关闭 而浪费用电，为此他设计了一个控制方案， 能够在天亮时关闭，天暗后打开。该控制系 统应该属于 A.自动控制的闭环控制系统
• A.手动控制、开环控制 • B.自动控制、闭环控制 • C.自动控制、开环控制 • D.手动控制、闭环控制
源自文库
2011.3高考第18题
4、如图所示为一款具有保温功能的电水壶， 按下保温按钮，能将水温保持在设定值，该 保温控制系统的控制手段和控制方式属于
• A.自动控制、闭环控制 • B.自动控制、开环控制 • C.手动控制、闭环控制 • D.手动控制、开环控制
开环控制系统的基本组成和工作过程（Ⅱ）
闭环控制系统的基本组成和工作过程（Ⅱ）
控制系统的反馈（Ⅰ） 控制系统的方框图（Ⅰ） 控制系统的干扰因素（Ⅰ） 功能模拟方法和黑箱方法（Ⅰ）
控制系统方案的设计（Ⅱ）
控制：为了实现一定的目的，人们采用一定的 手段使事物朝期望的方向发展。
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？ 请举例说明。
2010.9高考第18题
5、如图所示为一款婴幼儿耳测温度计，它有 一个声光警报装置，当测得温度高于37。5 度时，就会发出嘟嘟声闪烁。这个温度报 警系统的控制方式属于
• A、手动控制、开环控制 • B、自动控制、开环控制 • C、自动控制、闭环控制 • D、手动控制、闭环控制
2010.3高考第18题
• 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：控制系统中所要控制的装置或生产过程。 • 输出量：控制系统所要控制的量。
输入量 控制器
执行器 控制量 被控对象 输出量
开环控制系统
输入
传感器检测 的红外信号
控制 电路
电动机 (执行器）
门 （被控 对象）
输出 开/关
• B.自动控制的开环控制系统 C.手动控制的闭环控制系统
• D.手动控制的开环控制系统
• 问题： • 各元件的作用是什么？ • 什么样的元件能作为控制器、执行器？
输入量 控制器
执行器 控制量 被控对象 输出量
对各环节的理解：
• 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。
人工控制和自动控制
人工控制——控制过程是在人的直接干预和全程干预下进行的。 自动控制——指在无人直接参与的情况下，使事物的变化准确地
按照期望的方向进行。
手动空调 手动空调只能手动对冷/热风
的温度和风量进行粗略的分级 调节，不能设定车内空调的具 体温度。
自动空调 自动空调可以根据已设定的温度，自
动调节从而保持车内温度的恒定。另外 自动空调有自检装置，可以及早发现故 障隐患。
开环控制系统
游泳池注水方式2
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），从而使 游泳池达到一定水位。
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）
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。
2013.3高考第14题
1、如图所示为3G无线防盗报警器，能360°旋 转摄影，当有窃贼入侵时，能自动摄影并向 主人手机发送视频报警。该控制系统的控制 手段和控制方式属于 （ ）
• A.手动控制、开环控制 • B.自动控制、开环控制 • C.自动控制、闭环控制 • D.手动控制、闭环控制
2013.9高考第14题
按照执行部件的不同，控制可分为：
机械控制
气动控制 液压控制 电子控制
控制系统
控制系统的输入与输出之间有一定的对应关系
输入量
控制系统
输出量
训练1：要为游泳池注水，使游泳池达到一定水位， 你有那些方法？分别采取了什么控制手段？
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人工控制 游泳池注水方式1
通过人工控制进水阀来控制注水，从而 使游泳池达到一定水位。