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(共22張PPT)
第2節《開環控制系統的工作過程》
【任務一】理解控制系統
水位報警裝置
達到報警水位
觸點閉合
聲光報警
聲音、燈光
輸入
水位傳感器、控制器、報警器
水位
輸出
水位控制系統方框圖
任何控制都要通過若干個環節來實現，這些環節所涉及的裝置構成了一個系統，稱為控制系統。控制系統的輸出與輸入之間有一定的對應關系。
控制系統
【任務二】分析開環控制系統工作過程
【實踐活動】搭建定時澆水控制系統模型
定時澆水控制系統示意圖
控制系統的方框圖
設定的澆水時間
輸入量
定時器
水泵
出水管
出水量
輸出量
定時澆水控制系統方框圖
開環控制系統：控制系統的輸出量不對系統的控制產生任何影響
控制系統方框圖
輸入量
定時器
定時器
執行器
執行器
被控對象
輸出量
輸入量：即控制系統的給定量，如設定的時間
輸出量（被控量)：即控制系統所要控制的量，也是控制系統的輸出信號，如澆灌的水量
被控對象：即控制系統所要求控制的裝置或生產過程
執行器：即直接對被控對象進行控制的裝置或元件，如閥門、開關等
控制器：即對輸入信號進行處理并發出控制命令的裝置或元件，如控制電路等
控制量：即執行器的輸出信號，如流過水管的水量
案例分析
自動門的控制系統
人走近自動門：紅外裝置（門上方）檢測到人體熱輻射發出的紅外信號，控制電路收到該號，發出指令，啟動電動機運轉，帶動門自動開啟，反之關閉。
輸入量
控制器
執行器
被控對象
輸出量
控制量
紅外信號
控制電路
電動機
轉動
自動門
門的開啟
P117
輸入量
控制器
執行器
控制量
被控對象
輸出量
祭壇點火
水罐
（1，2）
轉動軸
轉動量
門
門的開啟
P116希羅自動門系統
開環控制實例
音樂噴泉自動控制系統
其工作過程是由 “聲－電轉換裝置”將起伏的音樂信號轉換為隨之而變化的電信號，從而驅動電動機及水泵轉動。音樂聲信號強，水泵的轉速就快，噴泉的壓力就大，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出水柱的高低一一對應。
輸入量
控制器
執行器
控制量
被控對象
輸出量
音樂信號
（輸入）
聲-電轉換裝置
電動機及水泵
水流量
噴泉
噴出水柱
（輸出）
開環控制實例
自動烘手機控制系統
工作原理：紅外傳感器檢測到手靠近時，鼓風機和加熱電爐絲開始工作，當人感覺到手干了，并離開時，紅外傳感器檢測不到手信號，則鼓風機和加熱電爐絲停止工作。
輸入量
控制器
執行器
控制量
被控對象
輸出量
手的信號
紅外傳感器
鼓風機和加熱電爐絲
烘手機
電流
熱風
紅綠燈定時控制系統
鬧鐘定時控制系統
防盜報警系統
火災報警系統
音樂噴泉控制系統
自動烘手機
定時控制
傳感控制
常見開環控制系統總結
1、某學校鈴聲控制系統的工作過程是:電腦根據設定的時間順序,發出電信號給功率放大器,使音箱發出鈴聲。關于該控制系統的說法中,不正確的是 (　　)
A.控制器是電腦
B.執行器是功率放大器
C.被控對象是音箱
D.輸出量是功率放大器發出的電信號
課堂練習
D
2、如圖所示為公共廁所人體感應自動供水系統示意圖。當探頭檢測到有人進入廁所,控制器控制電磁閥打開,向水箱供水。該供水控制系統的執行器是 (　　)
D
A.水箱　　
B.進水閥
C.探頭　　
D.電磁閥
3.如圖所示是某同學設計的自動干手器原理示意圖,當手靠近傳感器時,傳感器將感應信號發送給控制器,控制器控制繼電器閉合,電吹風開始工作。若將電吹風看做被控對象,則執行器是 (　　)
A.傳感器　 　
B.控制器
C.繼電器 　　
D.插頭
C
4.如圖所示的抽屜,每次拉開,抽屜內的LED燈會自動點亮30秒。該LED燈自動開關控制系統的輸出量是 (　　)
A.房間的亮度　　
B.抽屜的開或關
C.設定的亮燈時間　　
D.燈的亮或滅
D
5.如圖所示為一款高鐵站自動取票機，用戶點擊屏幕上“互聯網取票”菜單命令并將身份證置于讀取器位置后，電腦(單片機)接收到信息，打印車票并驅動相關電機及機械裝置，將車票從取票口送出。關于自動取票機的控制，下列說法正確的是(　　)
A．該控制是閉環控制
B．被控對象是車票
C．輸出量是電機的驅動
D．執行器是電腦(單片機)
B
6.3月3日，紹興本土企業捐贈的通過式測溫門在紹興市人民醫院安裝到位。當受檢人員通過測溫門感應區域時，紅外裝置檢測到人體的紅外線信號通過比較器與設定的紅外線信號強度進行比較，超過設定值時，控制電路發出指令，繼電器吸合，紅色信號燈閃爍的同時報警器報警。下列關于該通過式測溫門報警控制系統的分析中說法正確的是(　　)
A．輸入量為紅外線信號強度設定值
B．紅外線傳感器檢測到的是輸出量
C．比較器比較的是輸入量和輸出量
D．紅色信號燈和報警器都是被控對象
D
7.指紋鎖既可以輸入指紋也可以輸入密碼來進行解鎖。例如：通過鍵盤上的數碼按鍵依次輸入一組密碼，如果密碼與門鎖控制器內部已約定的密碼相同，則門鎖控制器輸出一個電信號，電子鎖芯接收到信號，驅動雙向電機將鎖舌打開，完成一個開鎖過程。請根據示意圖和描述，完成以下任務：
(1)使用密碼開鎖過程是________(在①人工控制；②自動控制中選擇合適的選項，將序號填入“________”處)；
(2)當電子鎖芯接收到上鎖或開鎖信號后，控制電路向雙向電機發出正轉或反轉的信號，通過齒輪驅動鎖舌上鎖或開鎖。該過程是________(在①開環控制；②閉環控制中選擇合適的選項，將序號填入“________”處)。該控制過程中的被控對象是________(在①齒輪；②雙向電機；③鎖舌中選擇合適的選項，將序號填入“________”處)；
①
②
③
8.如圖所示是智能車位引導系統示意圖。該系統能夠準確、快速引導駕駛員到達空余車位,其工作過程是:中央處理器接收到超聲波車位探測器探測的車位信息,經過處理后控制信息發布器把空余車位信息通過引導屏和車位指示燈顯示出來。根據示意圖及其描述,請回答下列問題。
根據上述描述,分析該車位引導系統的控制過程,在方框圖中“　　 ”處填寫相應的內容。
① 　　　②
③ 　　　引導屏和車位指示燈　 ④
① 車位信息（超聲波車位探測器探測的車位信息）　　
② 中央處理器
③信息發布器 　　　
④ 空余車位信息
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