控制系統(tǒng)的工作過程與方式

1、第四單元 控制與設(shè)計,控制系統(tǒng)的工作過程與方式,普通高中課程標準實驗教科書 通用技術(shù) 必修2,燈的開關(guān)的控制 投影幕的升降的控制 電風(fēng)扇風(fēng)速的控制嬰兒尿濕報警的控制,這些控制現(xiàn)象有什么共同特征？,控制舉例,一個輸入（開與關(guān)）對應(yīng)一個輸出（亮和滅）,電燈的的控制,,電路、燈,,“開與關(guān)”,燈“亮與滅”,輸入,輸出,,電風(fēng)扇的控制,,電路、電機、扇葉,,風(fēng)速擋位,風(fēng)速,輸入,輸出,,控制系統(tǒng)的特征,自動門的動作過程是怎樣的？

2、當門口沒有人時，門是關(guān)著的；當有人來門口時，門打開；當人離開門口后一段時間，門又關(guān)閉。自動門的功能和技術(shù)要求：功能：無人時，常關(guān)；有人時，開門。技術(shù)要求：當人距門1m時，門即打開；門打開后，延時10s后關(guān)門。,案例分析：自動門,,,,,,,,,,,,,,電機,自動門,,,,,,控制電路,門的開啟或關(guān)閉,人體熱輻射,轉(zhuǎn)動,電機,控制電路,紅外傳感器,,控制器,,執(zhí)行器,控制量,紅外傳感器,,自動門如何實現(xiàn)自動開、關(guān)的呢？,開環(huán)

3、控制系統(tǒng)：像這樣信息只從輸入端傳遞到輸出端，沒有信息反饋的控制系統(tǒng)，稱為開環(huán)控制系統(tǒng)。,開環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖,自動門控制系統(tǒng)的方框圖,根據(jù)自動門控制系統(tǒng)控制過程和原理，通過稍加改動，你還可以設(shè)計出應(yīng)用其他方面的控制系統(tǒng)嗎？請用方框圖表示你的設(shè)計想法。,擴展思考,“嬰兒尿濕報警器”控制系統(tǒng)是怎樣工作的？如何用方框圖表示？,根據(jù)嬰兒尿濕報警器的控制原理，通過稍加改動，你還可以設(shè)計出應(yīng)用在哪些方面的控制系統(tǒng)？請用方框圖表示你的想法。與前面的“

4、自動門”相結(jié)合，你又可以設(shè)計出一個怎樣的控制系統(tǒng)？,對“嬰兒尿濕報警器”分析與擴展思考,請設(shè)計制作一個可以控制玩偶動作的控制裝置；你能否設(shè)計制作一個可不僅可以控制玩偶動作，甚于可能控制玩偶表情的控制裝置；能否實現(xiàn)動作表情的自動控制。,開環(huán)控制系統(tǒng)制作體驗,1.我們把控制系統(tǒng)分為： 開環(huán)控制制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)。 2.什么是開環(huán)控制系統(tǒng)？ 控制系統(tǒng)的輸出量不對系統(tǒng)的控制產(chǎn)生任何影響，稱為開環(huán)控制系統(tǒng)。

5、 3.開環(huán)控制系統(tǒng)方框圖是：,,案例１：炮彈的控制系統(tǒng),在這炮彈的控制系統(tǒng)中有兩種情況： 一種是不進行調(diào)整只是按設(shè)定的距離開炮，沒有因素影響可以打中對方，但要是有干擾或者有其它因素影響那就打不中對方了，達不到目的。 另一種是加了一個（偵察兵）把控制系統(tǒng)的輸出量（炮彈落的位置）返回到輸入端（大炮到對方距離）進行比較，并對控制進行調(diào)整的環(huán)節(jié)，使能準確打中對方。,案例２：臺燈,①可充電臺燈的控制系統(tǒng)可充電臺燈只是開燈就亮，非常

6、簡單,但是亮度不能調(diào)節(jié)。②可調(diào)臺燈的控制系統(tǒng)可調(diào)臺燈亮度可調(diào)，它通過人的眼睛不斷檢測燈的亮度，并與人眼睛感覺舒適的亮度進行對比而進行調(diào)整，使之達到人想要的亮度。,這兩臺臺燈在控制中有什么不同?,游泳池的注水控制,定時器注水控制有什么缺陷？,,,,,游泳池的注水控制的改進,,水位檢測裝置,控制器,,閉環(huán)控制系統(tǒng),把系統(tǒng)的輸出量返回到輸入并對控制過程產(chǎn)生影響的控制系統(tǒng)稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)。,控制器,執(zhí)行器,被控對象,給定值,被控量,干擾信號

7、,,,,,,,,,,,擴展思考,可調(diào)臺燈亮度是經(jīng)過人的眼睛不斷檢測燈的亮度與人眼睛感覺舒適的亮度進行對比而進行調(diào)整,使達到人想要的亮度,但不方便,一定要有人調(diào)節(jié)才行?！∷伎迹耗懿荒茉O(shè)計出不用人調(diào)節(jié)就能達到目的的控制？,閉環(huán)控制在日常生活中應(yīng)用,閉環(huán)控制在日常生活中應(yīng)用舉例,(1)電熱水壺的溫度控制(2)電熱器的溫度控制(3)飲水機的溫度控制(4)馬桶水位控制(5)空調(diào)器的溫度控制(6)太陽能熱水器的溫度控制(7)電冰箱的