控制系统的组成和描述(课堂PPT).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第二节,控制系统的,组成和描述,一、开环控制系统的组成和描述,二、闭环控制系统的组成和描述,1,一、开环控制系统,回忆,肢体,大脑,期望值,落点,飞镖,飞镖的控制过程？,输入量,控制器,执行器,被控对象,输出量,1,、,系统的输出量,仅受,输入量控制,2,、控制系统的输出量对系统的控制,不产生任何影响,3,、输入量到输出量之间的信号是,单向传递,。,被控对象,执行器,控制器,输入量,控制量,输出量,简单开环控制系统的方框图,控制器：即对输入信号进行处理并发出控制命令的装置或元件。,执行器：即直接对被控对象进行控制的装置或元件。,控制量：即执行器的输出信号。,输入量：即控制系统的给定量。,输出量：即控制系统所要控制的量。,被控对象：即控制系统中所要求控制的装置和生产过程。,一、开环控制系统,案例分析：超市的自动门,自动门的动作过程是怎样的？,当门口没有人时，门是关着的；,当有人来门口时，门打开；,当人离开门口后一段时间，门又关闭。,自动门的功能和技术要求：,功能：无人时，常关；有人时，开门,技术要求：当人距门,1m,时，门即打开；门打开后，延时,10s,后关门,一、开环控制系统,自动门如何实现自动开、关的呢？,电机,自动门,控制电路,门的开启,与关闭,人体,热辐射,转动,电机,控制电路,红外传感器,控制器,执行器,控制量,红外传感器,一、开环控制系统,电动机,声音,传感,控制,器,输入量,门,输出量,可以识别、,记忆的芯片,门的开、关,声音：,“芝麻芝麻，,开门吧”,“芝麻开门”声控开门系统的控制方框图,请写出一千零一夜中“芝麻开门”,声控开门系统的控制方框图。,一、开环控制系统,红绿灯定时转换控制系统。,游泳池定时注水控制系统。,公共汽车车门控制系统。,电动车防盗报警系统。,火灾报警系统。,音乐喷泉控制系统。,自动烘手机,定时控制,传感控制,一、开环控制系统,请画出下列开环系统的方框图,1,、,公共汽车车门控制系统,2,、游泳池定时注水控制系统,3,、电动车的防盗报警系统,外力,强度,控制,电路,音响装置,计时器,警报器,警报声,声音,一、开环控制系统,被控对象,（车门）,输出量,(,车门的,开或关,),(,压缩空气流向,),输入量,(,开、关,),控制器,(,控制电路,),执行器,(,执行活塞,),被控对象,(,游泳池,),输出量,(,游泳池的水位,),控制量,(,水流量,),设定注水时间,控制器,(,定时器,),执行器,(,进水阀门,),1,、夜半时刻，在十字路口，没有行人，汽车却仍然要等待？怎么办？,2,、游泳池注水或楼顶水箱注水，时间到了可是有时水满了，有时却未满，怎么办？,二、闭环控制系统,二、闭环控制系统,回忆,骑自行车的控制过程？,二、闭环控制系统,期望值,自行车,肢 体,眼睛,大 脑,行驶方向,力,给定值,执行器,控制量,被控对象,被控量,控制器,反馈环节,水箱注水控制系统方框图：,水箱,进水阀门,控制器,设定时间,水流量,水箱的水位,（输出）,水箱,进水阀门,控制器,给定水位,水流量,水箱的水位,（输出）,检测装置,比较器,+,-,增加反馈后水箱注水控制系统方框图,二、闭环控制系统,闭环控制系统特征,1,、系统的输出量返回到输入端,2,、输出量会对控制过程产生影响,3,、系统的输出端与输入端信号之间存在一个 回路,反馈回路,简单闭环控制系统的方框图：,二、闭环控制系统,给定量,比较器,控制器,执行器,被控对象,检测装置,被控量,控制量,案例分析空调器温度控制系统,炎炎夏日，人们采取各种消暑措施消暑，空调是第一选择。那么，空调器是如何控制温度的呢？它的工作过程又如何呢？,问题：根据空调器的工作过程，试画出其,温度控制系统,的方框图。,二、闭环控制系统,如设定温度为,25,o,C,，室内温度如果高于,25,o,C,，那么空调通过比较，控制电路发出信号促使压缩机进行工作；,当温度达到,25,o,C,时，控制电路发出信号，压缩机停止工作，风扇照常工作。,因此，空调温度控制系统中有从输出端返回到输入端的信息反馈，它是闭环控制系统。,二、闭环控制系统,空调器温度控制系统方框图如下：,设定温度,比较器,控制电路,压缩机,空调器,检测装置,输出温度,空气温度,二、闭环控制系统,判断下列控制系统是否属于闭环控制系统，画出方框图。,1,、家用缝纫机的缝纫速度控制系统（属于开环控制系统）,脚踏,力度,脚蹬、曲柄、链轮,中轴、链条,缝纫,速度,2,、电冰箱的温度控制系统（属于闭环控制系统）,冰箱,冰箱实,际温度,设定,温度,电子,电路,制冷,装置,制冷量,温度传感器,比较器,马上行动,3,、抽水马桶自动控制系统（开环）,4,、交通路口红绿灯自动控制系统（闭环）,设定,车流,量,控制,器,红绿灯,计时器,红绿灯,显示,时间,检测装置,设定,水位,连杆,机构,水箱,进水,阀门,水箱,水位,进水量,检测装置,四、小结,控,制,系,统,开环,闭环,控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响,系统的输出量,仅受,输入量控制，输入量到输出量之间的信号是,单向传递,系统的输出量返回到输入端并对控制过程产生影响,输出量到输入量之间的信号形成一个回路（反馈回路）,