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學業水平考試復習
《通用技術》
六三〇中學·劉全·2009年6月
技術與設計2
第四章 控制與設計
第四章 控制與設計
課程標準：
1、理解控制的含義及其在生產生活中的應用。
2、分析典型案例，了解手動控制、自動控制，熟悉簡單的開環控制系統和閉環控制系統的基本組成和簡單工作過程。
3、能畫出一個簡單的閉環控制系統的方框圖，理解期中控制器、執行器等環節的作用，熟悉反饋環節的作用
4、能結合案例找出影響簡單控制系統運行的主要干擾因素，并做分析。
5、了解簡單被控對象的基本特性，能確定被控量、控制量，畫出控制系統方框圖，并形成初步的控制設計的方案。
第四章 控制與設計
一、控制的含義 控制是人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。
二、控制的三要素 控制的目的、控制的對象、控制的手段
第四章 控制與設計
三、控制的分類
1、按人工干預否 人工控制、自動控制
2、按執行部件 電子控制、機械控制、液壓控制、氣動控制
3、按是否反饋 　開環控制、閉環控制
4、其它分類方法……
第四章 控制與設計
四、開環控制系統——我行我素
控制系統的輸出量不對系統的控制產生任何影響。如：紅綠燈、電風扇、自動門等。
控制器
執行器
被控對象
輸出量
輸入量
控制量
第四章 控制與設計
五、閉環控制系統——隨機應變、見風使舵
把系統的輸出量返回到輸入端并對控制過程產生影響。例如：飲水機加熱系統、簡單的自動水位控制裝置等
控制器
執行器
被控對象
輸出量
輸入量
檢測器
控制量
干擾
第四章 控制與設計
六、干擾與反饋
1、干擾因素 在控制系統中，除給定量以外，引起被控量變化的各種因素稱為干擾因素。
2、反饋 在控制系統中，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。
第四章 控制與設計
七、控制系統：
能夠實現某一控制目的，建立起控制的輸入與輸出的對應關系的若干環節，構成控制系統
幾個術語： 環節、輸入、輸入量（給定量）、輸出、輸出量（被控量）、控制量、干擾、反饋
第四章 控制與設計
八、幾個技術思想和方法
1、反饋法
2、功能模擬方法 以功能和行為的相似性為基礎，用“模型”模擬“原型”的功能和行為的方法
第四章 控制與設計
八、幾個技術思想和方法
1、反饋法
2、功能模擬方法
3、黑箱方法 當一個系統內部結構不清楚時，利用外部觀察和試驗方法，獲得系統（即黑箱）的輸入——輸出特性；再根據這種信息，在不打開“黑箱”的情況下，研究其功能和屬性，探索其構造和機理的一種科學方法。
第四章 控制與設計
九、控制系統設計的思路
（設計控制系統要考慮的主要內容）
系統要達到的目的？
控制的對象？
被控對象的特性？
被控量和控制量？
外界的主要干擾因素？
怎樣的方案既達到目的又
經濟、易于實現？（開/閉）
所需設備和元件的選擇。
多種方案的選擇、調試、運行和評價。
1、設計目的或設計要求
2、設計分析
3、方案的構思
4、方案的優化
九、控制系統設計的思路
第四章 控制與設計
十、閉環控制系統設計的要點
1、閉環控制系統必須是穩定的
2、系統的輸出量與給定值之差應控制在允許的范圍之內，使控制精度符合要求
3、要有較好的抗干擾性能
第四章 控制與設計〔檢測練習〕
1、下列控制現象是自動控制的是（ ） A、騎自行車 B、舂米 C、農用灌溉抽水的控制 D、用氣筒給自行車的輪胎充氣
第四章 控制與設計〔檢測練習〕
2、自行車的剎車控制是屬于（ ） A、機械控制 B、氣動控制 C、液壓控制 D、電子控制
第四章 控制與設計〔檢測練習〕
3、下列控制系統中，屬于開環控制系統的是( ) A、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
第四章 控制與設計〔檢測練習〕
4、下列所屬自動控制的是（ ） A、駕駛汽車 B、拖地板 C、用ATM取款 D、人工紡紗
第四章 控制與設計〔檢測練習〕
5、“神七”在空中運行中，在地面人員對其發出變軌指令的過程中，其控制的對象是（ ） A、返回艙 B、推進艙 C、軌道艙 D、整個飛船
第四章 控制與設計〔檢測練習〕
6、我們理解一個控制現象，要明確控制的對象是什么，控制要達到什么目的和采取什么控制手段。射擊比賽的射手通過瞄準目標，使子彈射中靶心，分析這個過程，其控制的對象是（ ） A、人 B、槍 C、子彈 D、靶
第四章 控制與設計〔檢測練習〕
7、在電冰箱溫度控制中不屬于干擾因素的是（ ） A、打開冰箱門 B、把食物放到冰箱內 C、電壓下降2伏 D、房間溫度變化很大
第四章 控制與設計〔檢測練習〕
8、控制系統中屬于自動控制系統的是（ ） A、按鈕開關控制 B、普通自來水龍頭 C、花房恒溫控制 D、汽車駕駛
第四章 控制與設計〔檢測練習〕
9、按時間順序進行控制的“交通路口紅綠燈控制系統”系統中被控對象是（ ） A、控制電路 B、紅綠燈 C、開關裝置 D、路面車輛
第四章 控制與設計〔檢測練習〕
10、人們使用空調器對室溫度進行調節，使人感到舒適，這是控制在（ ）方面的應用。 A、生活 B、生產 C、農業 D、軍事
第四章 控制與設計〔檢測練習〕
11、電冰箱工作時溫度設定在一定范圍值，當箱內溫度變化超過設定的范圍值時，熱敏電阻的阻值也相應地變化，通過熱敏電阻的變化電流經過三極管放大器的放大，帶動繼電器，控制壓縮機的啟動，實現電冰箱的溫度控制。溫度的變化量是（ ） A、輸入量 B、輸出量 C、控制量 D、其他量
第四章 控制與設計〔檢測練習〕
12、在國際象棋的人機對弈中，計算機具有與人腦類似的邏輯判斷功能，能模擬棋手的思維與人下棋。這是（ ）方法的一種具體應用。 A、功能模擬法 B、黑箱方法 C、反饋方法 D、控制方法
第四章 控制與設計〔檢測練習〕
13、使用者雖然不一定懂得電視機內部的構造和機理，卻知道按哪個開關打開它，調整哪些開關可以得到清晰穩定的畫面效果，判斷什么情況下大概出了什么故障等等。這是（ ）方法的一種具體應用。 A、功能模擬法 B、黑箱方法 C、反饋方法 D、控制方法
第四章 控制與設計〔檢測練習〕
14、干擾對控制系統的影響是（ ） A、使控制系統的輸出量發生變化 B、使控制系統的輸入量發生變化 C、使控制系統的控制量發生變化 D、使控制系統的輸出量和輸入量同時發生變化
第四章 控制與設計〔檢測練習〕
15、下列控制系統中屬于閉環控制的是（ ） A、臺燈的亮度控制 B、全自動洗衣機的洗衣程序控制 C、空調器的溫度控制 D、電風扇的風速控制
第四章 控制與設計〔檢測練習〕
16、隨著音樂起伏而變化的音樂噴泉是控制技術的一種具體應用。其工作過程是由“聲——電轉換換裝置”將起伏的音樂強度轉換為隨之而變化的電信號，這種電信號驅動電動機帶動水泵轉動。音樂聲信號強，水泵的轉速就快，噴頭的壓力就大，噴出的水柱就高。反之，噴出的水柱就低。音樂信號的強弱與噴泉水柱的高低一一對應。請回答以下問題： （1）音樂噴泉控制系統是開環控制還是閉環控制？ （2）該控制系統的輸入信號和輸出信號分別是什么？ （3）從控制系統組成的角度，分析“聲一電轉換裝置”在此控制系統中起什么作用？
第四章 控制與設計〔檢測練習〕
17、有人說“開環控制系統都是人工控制系統”，你認為這一說法是否正確，試舉例說明

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