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課件54張PPT。第四單元 控制與設計控制系統的基本組成和的工作過程
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認識控制一、控制的現象　　 控制的應用自古就有，并在近代得到了迅速發展，它涉及到社會生活生產的各個領域。大
禹
治
水 恒溫蔬菜大棚二、控制的涵義:　　　 我們按照自己的意愿或目的，通過一定的手段使事物向期望的目標發展，這就形成了控制。自動喂飯三、控制的分類：　　　 1、控制的實現需要通過一定的手段。從控制過程中人工干預的情形來分，控制有手動控制和自動控制。控制的實現需要通過一定的手段。從控制過程中人工干預的情形來分，控制有人工控制和自動控制。手動控制——也叫人工控制，控制過
程是在人的直接干預或
全程干預下進行的。自動控制——指在無人直接參與的情
況下，使事物的變化準確地
按照期望的方向進行。 2、按照執行部件的不同，可分為機械控制、電子控制、氣動控制、液壓控制等。請位同學在黑板上寫下：
我是一中學的學生。
要求：第一次，認真在黑板上寫下。
第二次，將眼睛蒙住，再寫
下相同的字。睜開眼睛寫字閉著眼睛寫字分析兩次寫字的過程 3、按控制原理的不同，控制系統分為開環控制系統和閉環控制系統。 (1)涵義：能將控制的結果反饋回來與希望值進行比較，并根據它們的誤差及時調整控制作用的系統稱為閉環控制系統。而不將控制的結果反饋回來影響控制作用的系統，稱為開環控制系統。P-111電視制導導彈瓦特式速度調節器騎自行車（2）判斷開環控制和閉環控制的方法：
考察分析當控制效果發生變化時，控制系統能否作出相應的調整去改變控制的交果，以減少控制誤差，如果能，則為閉環控制，否則是開環控制。1、下列控制系統中，屬于開環控制系統的
是（ ）
A、智能電冰箱的溫度控制
B、計算機的CPU上的風扇的轉速控制
C、現代化農業溫室的溫度控制
D、紅綠燈定時控制系統2、下列不屬于開環控制系統的是（ ）
A、自動門 B、自動聲控燈
C、自動烘手機 D、電飯鍋溫控系統試一試歸納：凡是溫控系統都是閉環控制。 D D3、如圖所示是一個自動控制的水龍頭。手靠近時水流出，手離開后自動關水，出水時間超過1分鐘就會自動關水。該水龍頭控制系統屬于（ ）
A、開環控制
B、閉環控制
C、人工與自動相結合
D、水龍頭的開啟是開環控制，關閉是閉環控制歸納：凡是定時控制都是開環控制。如：聲控燈，自動烘手機，自動門，鈴聲，紅綠燈A4、比較閉環控制系統和開環控制系統，下列說法錯誤的是（ ）
A、開環控制系統的控制精度相對低
B、開環控制系統無反饋環節
C、閉環控制系統的抗干擾能力較強
D、閉環控制系統就是自動控制，開環控制就是手動控制5、普通家用自行車的剎車系統，屬于下列哪一種控制（ ）
A、機械控制 B、氣動控制
C、液壓控制 D、電子控制DA6、現在，學校的打鈴系統一般都是由電腦
控制。其控制手段屬于（ ）
A、機械控制、閉環控制系統
B、電子控制、閉環控制系統
C、機械控制、開環控制系統
D、電子控制、開環控制系統D四、控制的三要素：要理解控制現象，需要明確：

① 控制什么（對象）？
② 控制要達到什么目的？
③ 采取什么手段控制被控對象？
對象、目的、手段例1．投擲飛鏢對象：
目的：
手段：飛鏢
命中靶心
投擲例2．自行車轉向對象：
目的：
手段：自行車
自行車以正確的方向行駛
偏轉機頭課堂小結一、控制的涵義二、控制的分類1、手動控制和自動控制
2、機械控制、電子控制、液壓控制和氣動控制
3、開環控制和閉環控制
（1）涵義；（2）判斷方法；（3）適用條件；4、控制的三要素：對象、目的、手段第四單元 控制與設計4.3閉環控制系統的干擾與反饋1.什么是干擾因素各種電器設備對電視機的干擾.干擾因素干擾因素干擾因素可能一個，
也可能若干個。干擾因素的概念
在控制系統中，除輸入量（給定值）以外，引起被控量變化的各種因素稱為干擾因素。
有的干擾因素是由于環境造成的，如影響自行車行駛速度的變化的自然風等；
有的干擾因素是人為原因所致，如影響飛機導航信號的手機信號等。
案例1： 在飛機上，使用電子裝置可能會干擾飛機的通信、導航、操縱系統，會干擾飛機與地面的無線信號聯系，尤其是在升降時，即使這些干擾只造成飛機很小的角度的航向偏離，也可能導致機毀人亡的結果。1999年7月11日，某航班準備在廣州白云機場降落時，出現了8度的航跡偏離，機長發現后，立即通知乘務員檢查，結果發現有四五位旅客在使用移動電話。乘務員上前制止后才在著陸時恢復了正常航跡。因此在飛機上不能使用手機及其他電子產品。馬上行動是是是否下表所列控制系統中，可能存在哪些干擾因素？電機輸出電壓
的波動等、齒輪間的摩擦力等滑輪組的摩擦力等外部環境溫度變化，
大棚保溫材料的保溫性能改變等 克服干擾的基本方法

1.消除干擾:如飛機中不能使用通信設備; 2.減弱干擾:如電器在使用時要遠離其他電子設備;
3.提高控制系統性能:如采用閉環控制系統;2.反饋被控量 在自動控制系統中，將輸出量通過適當的檢測裝置返回到輸入端并與輸入量進行比較的過程，就是反饋（feedback）。　　　 閉環控制系統的核心是通過反饋來減少被控量（輸出量）的偏差。所以一個閉環控制系統，能夠克服外界干擾，使被控量控制在給定值附近。閉環控制系統的工作過程浮球控制器閥門水箱預設水位進水量比較器供水水箱的水位自動控制系統實際水位閉環控制系統與開環控制系統的比較閉環控制：反饋控制， 偏差控制，可以抑制內、外擾動對被控量產生的影響。精度高、結構復雜，設計、分析麻煩。
開環控制：順向作用，沒有反向的聯系，沒有修正偏差能力，抗擾動性較差。結構簡單、調整方便、成本低。在精度要求不高或干擾影響較小的情況下，這種控制方式還有一定的實用價值。
閉環控制系統與開環控制系統的比較否低高是簡單復雜精度要求低、
穩定場合精度要求高、
可靠性高控制系統的設計控制系統的設計一般步驟設計分析：判斷開環還是閉環；分析被控對象、被控量、控制量、執行器、控制器、檢測裝置、干擾因素等
控制過程
寫出方框圖。例：抽水馬桶水箱的自動控制系統設計：
A 設計分析：被控對象是抽水馬桶的水箱，被控量是抽水馬桶水箱水位的高度，控制量是進水管的進水量，執行器是進水閥門，控制器是杠桿裝置，檢測裝置是浮球，主要干擾因素是出水量。
B 控制過程：撥動沖水旋鈕，使出水閥打開，水箱沖水。與此同時，進水閥打開，水箱進水，直到指定水位時，進水閥關閉。
C 方框圖： 1．家用空調溫度自動控制系統是閉環控制，其中反饋環節的作用是( )
A．減少輸入量 B．增加輸入量
C．穩定輸入量 D．穩定輸出量D練習2．家用電視機最容易受到的影響(即干擾因素)是( )
A．環境溫度 B．環境濕度 C．風的強度 D．電磁干擾D3．比較閉環控制系統和開環控制系統，下列判斷正確的是( )
A．開環控制系統的控制精度較低
B．開環控制系統無反饋環節
Ｃ．閉環控制系統的抗干擾能力強
D．閉環控制系統和開環控制系統都有比較器ABC4．把在體育課上練習投籃看成一個控制系統，則下列判斷正確的是( )A．控制系統的控制器是人的大腦 B．控制系統的反饋環節是人的眼睛C．控制系統的執行器是人的手 D．控制系統的被控量是籃球ABC5．家用冰箱的溫控系統采用閉環控制．為了進一步提高其抗干擾的性能．設計中采取的措施是( )A．增加反饋環節 B．提高壓縮機的制冷量C．提高箱體的隔熱性能 D．說明書上建議用戶將冰箱遠離其他家用電器放置C1．如圖所示為自動火炮控制系統示意圖。當雷達檢測到飛機后發出信號給跟蹤系統，跟蹤系統操縱火炮，調整火炮角度，該系統中被控對象是（ ）A．火炮??? B．跟蹤系統??? C．雷達??? D．飛機高考原題A2．如圖所示為某種抽水馬桶水箱的結構示意圖：浮球和連桿用螺紋連接，通過調節連桿長度來設置給定水位，當水位上升到給定水位時，浮球帶動連桿裝置關閉進水閥。如果往進水閥方向調節浮球，縮短連桿長度，那么產生的后果是（ ）
A．降低給定水位高度B．增加給定水位高度C．不影響給定水位高度D．降低實際水位高度B謝謝!

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