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(共19張PPT)
控制與設計
何玉東
一、什么是控制
1、控制的定義
人們根據自己的目的，通過一定的手段，使事物沿著某一確定的方向發展，這就是控制。
大禹治水
思考：大禹治水過程中，通過什么手段實現了什么樣的目的？
2、對控制現象理解必須從三個方面入手：
（1）、對象：
（2）、目的：
（3）、手段：
控制的對象是什么？
控制要達到什么目的？
要采用什么樣的手段來控制？
控制事例 控制的對象 控制的目的 控制的手段
大禹治水
人力三輪車轉彎中的方向控制
洪水
治理洪水
疏通河道，泄洪為主
人力三輪車
改變三輪車行駛的方向
雙手轉動車把
馬上行動
二、控制系統
1、控制系統的定義
任何一種控制的實現，都應通過若干個環節，這些環節有序連接就構成了一個系統，稱為控制系統。
電風扇的風速控制系統
電風扇風速的擋位
電風扇的風速
（輸入）
（輸出）
電機、風葉
2、控制系統的組成
我們就以投擲飛鏢和調整音響音量為例來分析控制系統的基本組成。
大腦
肢體
力
飛鏢
落點
期望值
給定量
控制器
被控對象
執行器
控制量
被控量
控制器（大腦）
執行器（肢體）
控制量（力）
被控量（音量）
給定量
被控對象（音響）
耳朵
反饋環節
給定量
投擲飛鏢的過程
控制器（大腦）
執行器（肢體）
控制量（力）
被控量（音量）
給定量
被控對象（音量）
反饋環節（耳朵）
控制器（大腦）
執行器（肢體）
控制量（力）
被控量（落點）
被控對象（飛鏢）
比較器
調節音響音量的過程
閉環控制系統
開環控制系統
被控對象
執行器
控制器
給定量
被控量
控制量
開環控制系統的通用方框圖：
被控對象
執行器
控制器
控制量
反饋環節
比較器
給定量
被控量
閉環控制系統的通用方框圖：
單向傳遞
形成回路
通過對案例的分析，我們可以得到：開環控制系統的輸入量與輸出量往往是不同性質的量
控制系統案例
1、游泳池定時注水控制系統
游泳池
進水閥門
定時器
設定注水時間
（輸入量）
水流量
（輸出量）
游泳池水位
烘手機
電路開關
紅外線傳感控制器
人體熱輻射信號
暖風
電流
2、自動烘手機控制系統
控制系統案例2
1、家用抽水馬桶水箱控制系統
水箱
進水閥
控制器
水流量
浮球
比較器
給定水位
水箱水位
（3）小結開環控制系統與閉環控制系統的區別
控
制
系
統
開環
閉環
1.給定量到被控量之間的信號是單向傳遞，控制系統的被控量不對系統的控制產生任何影響
1.輸出量到輸入量之間的信號形成一個回路
系統的輸出量返回到輸入端并對控制過程產生影響
2.輸入量與輸出量往往是不同性質的量
2.輸入量與輸出量是可比較的同種性質的量。
課堂練習
1、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
開環電子控制系統 閉環電子控制系統
電風扇
空調
學校自動鈴聲
程序控制洗衣機
智能洗衣機
聲控燈
電熱水器
2 、下列關于控制系統工作過程的說法，正確的是( )
A ．信息只能從輸入端傳至輸出端
B ．信息只能從輸出端傳至輸入端
C ．開環控制系統的信息只能從輸入端傳至輸出端
D ．閉環控制系統的信息只能從輸出端傳至輸入端
C
3、在下面四項中，選擇不正確的一項（ ）
閉環控制系統都具有反饋環節
閉環控制系統又稱為反饋控制系統
具有反饋環節的系統是閉環控制系統
D. 反饋環節是閉環控制系統的基本特征
C
5 ．為了降低家用抽水馬桶水箱水位的高度，可采取的措施是（ )
A ．增大進水流量 B ．減少進水流量 C ．調節降低浮球的位置 D ．調節升高浮球的位置
4 ．在下面 4 個控制系統中，屬于閉環控制系統的是（ )
A ．電風扇的定時控制系統 B ．公共樓道路燈延時控制系統 C ．棚室溫度恒溫控制系統 D ．商店自動門控制系統
C
C
2、如圖是聲控燈系統組成示意圖，根據你的理解和認識回答下列問題：
傳感器
聲響
電路開關
電燈
電
源
⑴聲控燈的優點有哪些？
⑵如果聲控燈的附近并沒有來人，而
出現意外的聲響，如樓上或隔壁有人高聲說話或以動作發出聲響，靈敏度高的聲控燈也會應聲而亮。為避免這種情況你有什么好辦法？
⑶畫出聲控燈的系統框圖。
方便、省電
把傳感器的靈敏度調小一點。
傳感器
電路開關
電流
電燈
燈亮
震動

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