控制系统的工作过程与方式PPT课件.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,*,4-2,控制系统的工作过程与方式,1,复习：,什么是控制,人们按照自己的意愿或目的，通过一定的手段，是事物向期望的目标发展，这就是控制,。,控制的手段有哪些,?,2,音响的音量控制,全自动洗衣机,普通水龙头出水的控制,电冰箱内温度控制,自动取款机,篮球运动员投篮过程控制,自动烘手机,自动感应门的开关控制,电梯的上下运行过程控制,飞镖的投掷过程控制,肥胖人群体形控制,声控走廊灯的控制,红外自动水龙头出水控制,红绿灯的转换过程控制,手摇晾衣架的控制,光控路灯的控制,人工,人工,自动,自动,自动,人工,自动,人工自动,自动,人工,自动,人工,自动,自动,自动,3,什么叫系统？,由,相互联系、相互作用、相互依赖和相互制约,的若干,要素,或,部分,组成的具有特定功能的,有机整体,，称为,系统,4,1,控制系统,公共场所路灯的光控系统,外界光线强弱,光控开关,灯泡,灯泡的亮灭,输入,输出,小实验：光控计数器,指出下面的输入、输出量,外界光线强弱,光控开关,灯泡,输入,输出,灯泡的亮灭,5,什么是控制系统,任何一种控制的实现，都要通过若干个环节，这些环节所涉及的装置就构成了一个系统，称为控制系统。,理解控制系统需要 理解控制系统的输入、输出量，以及他们之间的对应关系,6,电风扇,风速控制系统,电风扇风速的档位,电机、扇叶,风速,输入,输出,7,控制系统的输出与输入之间有一定的对应关系。,脚踩的力,（,输入,）,脚蹬、曲柄、链轮,中轴、链条、飞轮,自行车行驶的速度（,输出,）,电风扇风速的档位,电机、扇叶,风速,输入,输出,8,马上行动（,P102,),：请指出下列控制系统中的输入、输出分别是什么？,控制系统,输入,输出,电风扇风速控制,电饭煲,脱粒机,红外线自动水龙头,调速器或档位,风扇的转速,电源的电信号,锅内的温度,电源的电信号,脱粒的量,人手的红外信号,水龙头的出水量,9,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,控制系统分类,10,问题：游泳池注水,注水时间 游泳池水位,2,、输入量、输出量之间是什么关系,对应，输入量可以影响输出量,3,、输入量可以影响、决定输出量，反过来输出量,能否影响输入量吗,?,为什么？,不能 输入量到输出量是单向传递,三、我们可以用下面的方框图把游泳池注水的主要控制过程表述出来。,二、,问题,：,1,、本问题中输入量、输出量分别是什么？,11,设定注水的时间,定时器,进水阀门,游泳池,游泳池的水位,输入,输出,水流量,开环控制,：,控制系统的,输出量,不对系统的控制,产生任何,影响,，这种控制系统称为,开环,控制系统。,特点,：,输入量到输出量是单向传递（无反馈,）。,12,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。,13,P103,案例分析,红外装置是否检测到人体热辐射发出的信号,控,制,电,路,电,机,自,动,门,门的开启或关闭,转动,输入,输出,14,4,、,水泵抽水控制系统,天气干旱时，水泵抽水解决这个问题。当需要灌溉农田时，只要接通电源，电机就带动水泵工作，将水从水源处抽到干旱的农田里,。,控制,器,输入量,输出量,执行器,被控对象,控制量,接通电源,电机,水泵,水流量,水管,水管排水,15,小试验,1,：,写“控制系统”四个字,输入量：,老师的指令,输出量：,所写的字,16,“,写字”的控制过程方框图,手,大脑,老师的指令,笔,写成的字,执行器,控制器,输入量,被控对象,输出量,17,1,、,灯的开关控制的方框图,控制器,输入量,输出量,执行器,被控对象,控制量,灯,电路,开关,手的动作,（输入）,电流,灯的开或关,（输出）,18,7,、根据消防要求，仓库图书馆都需要安装火灾自动报警系统。如有火灾发生，感烟探测器检测到发生火灾室内浓烈的烟雾，从而报警。画出火灾自动报警控制系统的工作过程方框图。指出方框图的各个环节的具体内容和输入量、输出量、控制量,控制器,输入量,输出量,执行器,被控对象,控制量,烟雾信号,感烟探测器（感温探测器）,部件：警铃、讯响器、报警灯,报警控制器,报警声,电信号,19,宾馆自动叫醒服务工作过程：客人拨通自动叫醒服务电话，电脑自动应答，并提示客人输入房间号和需叫醒的时间，到时电脑将自动打电话叫醒客人。本系统是一个开环控制系统。,设定叫醒时间,电脑,电话,拨号装置,叫醒信号,20,1,、楼道声控灯的控制系统,有无声音,控制电路,灯泡,常开触点,灯的亮与灭,21,请画出下列开环系统的方框图,2,、,电饭锅煮饭的控制系统,煮饭指令,保温限温,控制 装置,内锅,发热盘,内锅温度,热量,煮饭时,电源接通,内锅放在发热盘上,使锅内温度声高,当温度达到,80C,以上时,饭煮熟,进入保温状态,.,22,2,、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,？,三、闭环控制系统,23,游泳池注水控制系统方框图：,游泳池,进水阀门,控制器,给定水位,水流量,游泳池的水位,（输出）,检测装置,比较器,+,-,三、闭环控制系统,24,5,、闭环控制系统,系统的输出量返回到输入端并对控制过程产生影响的控制系统称为闭环控制系统。,对于闭环控制系统，通常可以用以下的方框图表示,(,c106),被控对象,控制量,给定量,控制器,被控量,执行器,检测装置,+,_,25,5,、供水水箱的水位自动控制系统,112,被控对象,控制量,给定量,控制器,被控量,执行器,检测装置,设定的水位高度,阀门,进水量,水箱,水箱的水位,浮球或液位传感,26,6,、加热炉的温度自动控制系统,P113,被控对象,控制量,给定量,控制器,被控量,执行器,检测装置,设定的温度,电子或微机控制装置,加热器,加热炉,电压,炉内温度,热电偶,27,夏天房间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，空调器是第一选择。那么，空调器是如何控制室内温度的呢？它的工作过程又如何呢？,如设定温度为,25,，室内温度如果高于,25,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；当温度达到设定温度时，控制电路发出信号，压缩机停止工作，风扇照常工作。,空调房间,控制量,设定的温度,控制电路,输出温度,压缩机,检测装置,（空调测温装置）,+,-,28,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,29,控制系统,是否属于闭环控制系统,方框图,家用缝纫机的缝纫速度控制系统,电冰箱的温度控制系统,走道路灯的声光控制系统,交通路口红绿灯自动控制（根据车流量大小改变红绿灯时间）系统,是,否,是,否,30,家用缝纫机缝纫速度控制系统,脚踩的力,踏脚板,传动装置,缝纫机,缝纫速度,转动,31,家用电冰箱温度控制系统,控制装置,制冷装置,电冰箱,冰箱实际温度,设定的温度,感温装置,制冷量,32,走道路灯的声光控制系统,声光信号,声光检测控制装置,开关,路灯,亮与灭,33,交通路口红绿灯自动控制（根据车流量大小改变红绿灯时间）系统,红绿灯,设定车流量,控制端,实际车流量,信号机,地感线圈,34,十字路口的红绿灯定时控制系统,设定亮、灭时序,电脑,时序控制装置,红绿灯,灯亮、灭时序,电流,35,