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課件21張PPT。§5-1-2電子控制系統的設計與制作學習目標
1、分析典型案例，明確什么是控制系統。
2、知道反饋在電子控制系統中的作用
3、知道開環電子控制系統和閉環電子控制系統 的區別,會用方框圖分析生活中常見電子控制系統找出原理.什么叫控制系統:任何一種控制的實現,都要通過若干個環節,這些環節就構成了一個系統,稱為控制系統.控制系統的輸出與輸入之間有一定的對應關系.控制系統通常分為開環控制系統和閉環控制系統一、開環控制系統1、什么是開環控制系統
——如果控制系統的輸出結果對系統的控制沒有影響，也就是被控量的變化不會引起控制量的改變，即沒有反饋。
輸入被控對象輸出控制(處理)信息游泳池注水控制系統
定時器 ?進水閥門 ?游泳池
設定注水時間 水流量 游泳池水位
(輸入) (輸出)
自動門的電子控制系統
控制電路 ? 電機 ? 自動門
紅外線信號 轉動 門的開啟或關閉列舉你所知道的開環電子控制系統：1、紅綠燈定時控制系統。2、防盜報警控制系統3、火災自動報警系統4、公園音樂噴泉自動控制系統2、開環控制系統的組成方框圖在控制系統中，為了分析方便，常采用方框來表示系統的環節，用單向信號線來表示系統信號傳遞的方向，這種圖稱為控制系統的方框圖。控制系統方框圖的作用：表示系統各個環節在系統中的位置、功能和相互之間的關系。輸入量?控制器?執行器被控對象?輸出量(控制量)(給定量)(被控量)輸入量:如游泳池的設定時間;控制量:流過的水量輸出量:游泳池的水位;控制器:發出控制命令的裝置;執行器:進水閥門被控對象:游泳池.案例分析:接通電源? ? 水管排出水
(輸入) (輸出) 電機水泵水管 水流量馬上行動:
用方框圖說明下列開環控制系統的工作過程,并注明各個環節的具體內容以及輸入量、輸出量和控制量。
（1）、普通家用電飯煲的煮飯控制。
（2）、公共汽車車門的開關控制小試驗：
制作要求：
1、材料：硬紙板、塑料片、木頭等輕質材料。
2、控制的四肢、五官活動幅度要明顯、靈活。
3、要有一定的裝飾。
探究：例: 電子門鈴的開環電子控制系統 用手按動按鈕開關,輸入一個觸發信號
音樂集成電路經過觸發后工作,產生一組載有”音樂”的電信號.
揚聲器將電信號轉變為音樂聲.
輸出的音樂聲的變化對系統的控制狀態并不產生影響,即不存在反饋.輸入:
控制(處理):
輸出:
特點: 分析下列電子控制系統中的被控對象、被控量、控制器和它們的工作過程的共同點: 揚聲器音樂聲音樂集成電路路燈光的變化電子電路鎖舌鎖舌的運動集成電路集成電路 門門的開/關二、閉環電子控制系統1、什么是閉環電子控制系統
——能對輸出結果進行檢測，并將檢測信號反饋到控制處理部分，從而對系統的控制產生影響。
2、閉環電子控制系統方框圖
輸入被控對象輸出控制(處理)檢測反饋比較器家用電冰箱的結構和制冷原理圖組成：壓縮機、冷卻器和散熱器，它們之間用一根管道相連。
管道里裝有一種沸點很低的制冷劑。壓縮機在管道的底部，它使制冷劑不斷地在管道里循環。制冷劑流動到狹窄的毛細管時，受到強大壓力，由氣態變成液態，通過散熱器對外放出熱量。當制冷劑通過較粗的管道組成的冷卻器時，由于壓力突然降低，制冷劑由液態立即變為氣態，從而吸收電冰箱內的熱量，使電冰箱內的溫度降低，達到制冷的效果。家用電冰箱的閉環電子控制系統輸入
被控對象
輸出
控制(處理)
檢測反饋預置溫度調節裝置(電子電路)
(繼電器)(冷藏室)溫度傳感器(微型電腦）比較器動畫 根據冰箱內放置食物的保存要求，預先設置一個恰當的冷藏溫度。
由電子電路組成,核心部件是一個微處理器——微型電腦。能對預置設定的溫度和輸出中檢測到的電信號進行比較、分析和判斷，并發出命令。
由電磁繼電器組成。當它接到“接通”壓縮機指令時，便接通壓縮機工作電路。當它接到“停止”的指令時，繼電器便斷開壓縮機的工作電路。
主要由溫度傳感器組成。溫度傳感器裝在冷藏室內，它將檢測到的冰箱冷藏溫度轉變為電信號并反饋到電子控制系統的控制（處理）部分。輸入：控制(處理)：輸出：檢測與反饋：
——當接通電源后，控制電路命令執行器接通壓縮機工作電路，制冷劑不斷地在管道中循環，并吸收電冰箱內的熱量，使電冰箱內的溫度下降。同時，冷藏室內的溫度傳感器不斷地檢測箱內溫度，并把溫度變化的電信號反饋到控制（處理）部分，控制部分對預置的溫度和反饋的溫度進行比較、分析、處理。當電冰箱內的溫度達到設定的溫度時，控制部分發出指令給電磁繼電器，繼電器立即切斷壓縮機工作電路，制冷工作停止。
——當電冰箱內溫度回升并超過設定溫度時，電子控制電路又發出指令，使電磁繼電器接通壓縮機工作電路，壓縮機重新工作并進行制冷。馬上行動（1）找出身邊開環電子控制系統和閉環電子控制系統的例子。開環電子控制系統：閉環電子控制系統：（2）閉環電子控制系統與開環電子控制系統相比有什么優點？
閉環電子控制系統具有監測和反饋功能，可以提高控制的精度，而且實現控制的自動化。電熨斗、電子門鈴、電子調光臺燈、電子手表、程序控制洗衣機、帶遙控電視機空調機、電冰箱、智能電飯煲、現代化農業溫室這是閉環控制系統嗎 ？辯論 同學們每天聽著學校廣播系統里播放的音樂做眼保健操，但廣播系統從未引起大家的注意。學習了上面的內容后，“廣播系統是一個什么電子控制系統”引起了全班同學的熱烈討論。
正方：廣播系統是一個開環電子控制系統。
反方：廣播系統是一個閉環電子控制系統。這是閉環系統嗎 ？ 分析評判：
閉環電子控制系統必須符合兩個條件：
（一）它的核心是電子技術；
（二）有反饋。反方把人劃入控制系統，這個控制系統的核心就不單單是電子技術，故不能稱為閉環電子控制系統。但因為存在反饋，可稱為閉環控制系統。辯論練習根據開環電子控制系統和閉環控制系統的區別進行分析、判斷，在你認為正確的表格中打√謝謝！自行車行駛速度的控制： 腳踩的力 ? 腳蹬、曲柄、鏈輪 ? 自行車行駛的速度
（輸入） 中軸、鏈條、飛輪 (輸出)電風扇的風速控制: 電風扇風速的擋位 ? 電機、扇葉 ? 風速
(輸入) (輸出)

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