資源簡介

(共15張PPT)
第四章 控制及其設計
4.2開環控制系統的工作過程
走進情境
家庭雨水收集系統使用時，每逢雨季，雨水收集池的水位就會隨著雨水的不斷注入而升高，當水位升到一定高度時，雨水就從溢水口溢出排放出去，造成了雨水資源的浪費。如何避免浪費？
收集屋頂雨水的進水管
潛水泵
出水管
水龍頭
溢流管
搭建雨水收集池水位報警裝置
搭建雨水收集池水位報警裝置
理解控制系統
水位是該控制裝置的輸入，通過水位傳感器將信息傳送到控制器；當水位達到報警值時，控制器輸出信號到報警器，發出聲光報警。這樣一個系統稱為控制系統。
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。
什么是控制系統？
搭建定時澆水控制系統
思考：
1.該系統如何工作的？
控制系統的方框圖將時間設定到定時澆水控制系統的定時器中，到了設定時間就自動接通潛水泵，開始往水管里抽水，通過調節定時器通電時長，控制滴到植物土壤中的水量。
定時器設定的時間是輸入量，水管的出水量是輸出量。
搭建定時澆水控制系統
開環控制系統
概 念
控制系統的輸出量不對系統的控制產生任何影響，這種控制系統稱為開環控制系統。
事 例
水位定時控制系統；
十字路口紅綠燈定時控制系統；
樓宇的防盜報警控制系統；
火災自動報警控制系統；
公園的音樂噴泉自動控制；
特點：輸出量直接接受輸入量的控制。
這也是判斷一個控制系統是不是開環控制的依據！
開環控制系統——方框圖
輸出量
輸入量
控制器
執行器
被控對象
控制量
◆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。
◆執行器：即直接對被控對象進行控制的裝置或元件。
◆控制量：即執行器的輸出信號。
◆輸入量：即控制系統的給定量。
◆輸出量（被控量）：即控制系統所要控制的量。
◆被控對象：即控制系統中所要求控制的裝置和生產過程。
★要求：會找開環控制系統中各個量
水閥門——水流量；
氣體閥門——氣流量；
電動機——轉動量；
電子開關——電流；
馬上行動
用方框圖說明下列開環控制系統的工作過程，并注明方框中的各個環節的具體內容以及輸入量、輸出量和控制量。 （1）音樂噴泉的控制；
控制器
執行器
被控對象
（音樂）
輸入量
（水泵）
（聲—電轉換裝置）
（水泵轉速）
控制量
（水柱）
（水柱高低）
輸出量
音樂噴泉的控制，聲音通過聲電轉換裝置轉換成電信號傳遞給電動機，帶動水泵轉動，噴出水柱。音樂信號越強，水柱越高。
馬上行動
用方框圖說明下列開環控制系統的工作過程，并注明方框中的各個環節的具體內容以及輸入量、輸出量和控制量。
（2）公共汽車車門的開關控制
控制器
執行器
被控對象
（按開關）
輸入量
（電磁閥）
（控制電路）
（推動活塞）
控制量
（車門）
（車門開或閉）
輸出量
公交車一般都是折疊門，駕駛員一按開關，控制電路得到信號，使電磁閥通電推動活塞將車門打開或關上。
（點火）
輸入量
（轉動軸3）
（1、2、重錘）
（廟門）
（廟門開或閉）
輸出量
控制器
執行器
被控對象
標題
（人體紅外信號）
輸入量
（電機）
（控制電路）
（門）
（門開或閉）
輸出量
控制器
執行器
被控制對象
開環系統中，檢測裝置輸出的信號一般作為控制系統的輸入量。
課堂小結
1. 控制系統：
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的系統。
2. 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。
3. 開環系統控制圖：
謝 謝！

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