資源簡(jiǎn)介

課件24張PPT。設(shè)計(jì)感悟理念臨汾二中 高二年級(jí)——四、4.控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般思路:系統(tǒng)要達(dá)到的目標(biāo)？
控制的對(duì)象？
被控對(duì)象的特性？
被控量和控制量？
外界的主要干擾因素？
怎樣的方案既達(dá)到目的、又經(jīng)濟(jì)、易于實(shí)現(xiàn)？
設(shè)備和元件？控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的基本問(wèn)題能達(dá)到控制的目的；
采用易于實(shí)現(xiàn)的形式；
降低控制的成本；
減少對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響。
案例分析1：
電吹風(fēng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)要求：
電吹風(fēng)能根據(jù)不同檔位輸出不同種類的風(fēng)。案例分析1：
電吹風(fēng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)分析：
被控對(duì)象——電吹風(fēng)
被控量——風(fēng)的速度和溫度
控制量——電機(jī)的電壓
干擾因素——房間溫度、電源電壓的波動(dòng)工作過(guò)程：案例分析2：
抽水馬桶水箱的自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)要求：
當(dāng)水位達(dá)到某一指定高度時(shí)，進(jìn)水口停止進(jìn)水。
設(shè)計(jì)分析：（1）控制目的是什么？
（2）被控對(duì)象是什么？（3）被控量是什么？控制量是什么？（4）為什么采用閉環(huán)控制方式？（5）被控量與控制量之間是如何實(shí)現(xiàn)反饋的？（6）如果要節(jié)約用水，減少水箱每次沖水量，你能設(shè)計(jì)哪幾種方案？ 設(shè)計(jì)分析：
根據(jù)設(shè)計(jì)要求，選擇閉環(huán)控制系統(tǒng)。被控對(duì)象是抽水馬桶的水箱，被控量是抽水馬桶水箱水位的高度，控制量是進(jìn)水管的水流量，水箱水位的高度與進(jìn)水量之間呈線形關(guān)系，主要干擾因素是水箱的出水流量。 方案構(gòu)思：
采用浮球作為水位高度的檢測(cè)裝置。當(dāng)水箱的水位低于水箱的某個(gè)高度時(shí)，出現(xiàn)了水位差（給定的水位高度與實(shí)際水位高度之差），這個(gè)信號(hào)通過(guò)浮球、連桿機(jī)構(gòu)傳給進(jìn)水閥，使進(jìn)水閥打開(kāi)，從而水箱進(jìn)水；當(dāng)水箱的水位達(dá)到水箱的某個(gè)高度時(shí)，水位差為零，進(jìn)水閥關(guān)閉。 控制過(guò)程：
轉(zhuǎn)動(dòng)沖水旋鈕，使出水閥打開(kāi)，水箱沖水。與此同時(shí)，進(jìn)水閥打開(kāi)，水箱進(jìn)水，直到指定水位時(shí)，進(jìn)水閥關(guān)閉。 在抽水馬桶水箱自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)案例中，如果要節(jié)約用水，減少水箱每次沖水的量，你能設(shè)計(jì)哪幾種方案？討論: 水箱一次的沖水量實(shí)際上是隨水箱的橫截面積和水位設(shè)定高度而變化的，即
沖水量＝水箱橫截面積X設(shè)定高度
因此，要減少每次沖水量，應(yīng)該從減少水箱橫截面積和設(shè)定高度人手。具體方案可以有：
①將杠桿支點(diǎn)右移，使浮球在較小的高度上關(guān)閉進(jìn)水閥（圖見(jiàn)教材）。
②在水箱中放人比水重的物體，起到減小水箱平均截面積的作用。
③控制出水閥開(kāi)啟的時(shí)間，使其在水未放完之前關(guān)閉出水閥。這相當(dāng)于改變?cè)O(shè)定高度。
④在水箱中放置1-2塊磚頭，以減少水箱的實(shí)際蓄水量。
⑤設(shè)計(jì)兩種沖水方式，一種是半箱水沖洗，一種是整箱水沖洗。控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般思路：綜合實(shí)踐:（P124） 1.該套裝置中，綜合運(yùn)用了機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能及穩(wěn)壓等技術(shù)原理，運(yùn)用了蓄能、系統(tǒng)、穩(wěn)壓和控制等多種技術(shù)。其簡(jiǎn)要過(guò)程可用方框圖表示如下 綜合實(shí)踐:（P124） 2.（1)一般家用太陽(yáng)能熱水器溫度控制是如何實(shí)現(xiàn)的？
家用太陽(yáng)能熱水器通常都是在出水的地方裝有冷水管和熱水管，使用時(shí)，通常采用不斷調(diào)節(jié)熱水管與冷水管的流量實(shí)現(xiàn)溫度控制。
(2)這是一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)，其中有一感溫元件不斷測(cè)量出水管內(nèi)的水溫，當(dāng)水溫低于某一值時(shí)，便切換到電加熱器加熱的狀態(tài)。 一般來(lái)說(shuō)，賓館供應(yīng)的熱水溫度要比較高，使客人有調(diào)節(jié)的余地，因此它必須保證熱水高于一定的溫度。其方法是設(shè)計(jì)一個(gè)閉環(huán)溫度控制系統(tǒng)，使供應(yīng)的熱水不低于某一溫度。控制系統(tǒng)的工作過(guò)程大致如下：測(cè)溫裝置測(cè)量?jī)?chǔ)水箱熱水的溫度，當(dāng)水溫低于某一給定溫度時(shí)，控制裝置將輸出一個(gè)信號(hào)去接通加熱裝置，使之給水箱加熱；當(dāng)溫度高于給定溫度時(shí)，控制裝置就會(huì)切斷加熱器電源，停止加熱。這一過(guò)程的方框圖可以表示如下：閉環(huán)控制在日常生活中應(yīng)用 普通電飯煲的結(jié)構(gòu)：普通電飯煲主要由發(fā)熱盤、限溫器、保溫開(kāi)關(guān)、杠桿開(kāi)關(guān)、限流電阻、指示燈、插座等組成。
1、發(fā)熱盤：
　　這是電飯煲的主要發(fā)熱元件。這是一個(gè)內(nèi)嵌電發(fā)熱管的鋁合金圓盤，內(nèi)鍋就放在它上面，取下內(nèi)鍋就可以看見(jiàn)。
2、限溫器：
　　又叫磁鋼。它的內(nèi)部裝有一個(gè)永久磁環(huán)和一個(gè)彈簧，可以按動(dòng)，位置在發(fā)熱盤的中央。煮飯時(shí)，按下煮飯開(kāi)關(guān)時(shí)，靠磁鋼的吸力帶動(dòng)杠桿開(kāi)關(guān)使電源觸點(diǎn)保持接通，當(dāng)煮米飯時(shí)，鍋底的溫度不斷升高，永久磁環(huán)的吸力隨溫度的升高而減弱，當(dāng)內(nèi)鍋里的水被蒸發(fā)掉，鍋底的溫度達(dá)到103±2C時(shí)，磁環(huán)的吸力小于其上的彈簧的彈力，限溫器被彈簧頂下，帶動(dòng)杠桿開(kāi)關(guān)，切斷電源。3、保溫開(kāi)關(guān)：
　　又稱恒溫器。它是由一個(gè)彈簧片、一對(duì)常閉觸點(diǎn)、一對(duì)常開(kāi)觸點(diǎn)、一個(gè)雙金屬片組成。煮飯時(shí)，鍋內(nèi)溫度升高，由于構(gòu)成雙金屬片的兩片金屬片的熱伸縮率不同，結(jié)果使雙金屬片向上彎曲。當(dāng)溫度達(dá)到80C以上時(shí)，在向上彎曲的雙金屬片推動(dòng)下，彈簧片帶動(dòng)常開(kāi)與常閉觸點(diǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，從而切斷發(fā)熱管的電源，停止加熱。當(dāng)鍋內(nèi)溫度下降到80C以下時(shí)，雙金屬片逐漸冷卻復(fù)原，常開(kāi)與常閉觸點(diǎn)再次轉(zhuǎn)換，接通發(fā)熱管電源，進(jìn)行加熱。如此反復(fù)，即達(dá)到保溫效果。4、杠桿開(kāi)關(guān)：
　　該開(kāi)關(guān)完全是機(jī)械結(jié)構(gòu)，有一個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)。煮飯時(shí)，按下此開(kāi)關(guān)，給發(fā)熱管接通電源，同時(shí)給加熱指示燈供電使之點(diǎn)亮。飯好時(shí)，限溫器彈下，帶動(dòng)杠桿開(kāi)關(guān)，使觸點(diǎn)斷開(kāi)。此后發(fā)熱管僅受保溫開(kāi)關(guān)控制。
5、限流電阻：
　　外觀金黃色或白色為多，大小象3W電阻，按在發(fā)熱管與電源之間，起著保護(hù)發(fā)熱管的作用。常用的限流電阻為185C 5A或10A（根據(jù)電飯煲功率而定）。限流電阻是保護(hù)發(fā)熱管的關(guān)鍵元件，有能用導(dǎo)線代替。Thank You!祝大家學(xué)習(xí)愉快!

展開(kāi)更多......

收起↑