資源簡介

(共26張PPT)
三、開環電子控制系統和閉環電子控制系統
第一章 電子控制技術概述
指紋鎖控制模型驗證成功后，張萌大受鼓舞。于是她初步學習了電子控制系統的理論知識，了解了控制信號的傳輸方式，電子控制系統分為開環控制系統和閉環控制系統兩類。那么，指紋鎖電子控制系統屬于哪一類呢？
走進情境
任務一：辨析開環電子控制系統及其應用
指紋鎖電子控制系統的基本組成部分
輸入
控制
輸出
指紋采集模塊
芯片為核心的電子電路
電 機
指紋
信息
被控對象
門 鎖
如果電子控制系統的輸出結果對系統的控制沒有影響，這種電子控制系統叫作開環電子控制系統。
任務一：辨析開環電子控制系統及其應用
聲控燈電子控制系統的基本組成部分
輸入
控制
輸出
被控對象
聲音
信號
聲傳
感器
控制
電路
電子
開關
燈
電子開關
聲傳感器
控制電路
知識點回顧
開環電子控制系統：電子控制系統的輸出結果對系統的控制沒有影響。
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，這種控制系統稱為開環控制系統。
輸 出
輸 入
被控
對象
信息
控制
（處理）
輸出量
輸入量
控制器
執行器
被控對象
控制量
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。
知識點回顧
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。
技術體驗：搭建自動控制路燈模型
電源正極接上端紅線
電源負極接 上端藍線
10kΩ
100Ω
光敏電阻
三極管
發光二極管
主要過程：1.在面包板上搭接自動控制路燈模型。
2.進行自動控制試驗。
（1）模擬夜晚。
（2）模擬白天。
三極管
平面朝前
發光二極管
長正短負
任務二：體驗閉環電子控制系統及其應用
我們打算設計一款智能燈，人們通過按鍵和液晶屏組成的輸入裝置設定光線亮度，光敏傳感器實時監測所處環境的亮度，并將其發送至比較器與設定亮度比較，比較器將比較結果發送至控制電路。若環境亮度與設定亮度存在偏差，控制電路將發送指令給調節裝置，通過調節裝置調節燈的亮度，使所處環境亮度達到并維持在設定亮度范圍內。請大家為該款智能設計電子控制系統方框圖。
閉環電子控制系統與開環電子控制系統不同，它能對輸出結果進行檢測并將檢測信號反饋到控制部分，從而對系統的控制產生影響。
亮度設定裝置
調節裝置
燈及所處環境
控制電路
光敏傳感器
反 饋
輸入部分
控制（處理）
部分
輸出部分
被控對象
檢測裝置
知識點回顧
閉環電子控制系統：對輸出結果進行檢測并將檢測信號反饋到控制部分，從而對系統的控制產生影響。
閉環控制系統：控制系統的輸出量返回到輸入端并對控制過程產生影響的控制系統。
輸 入
輸 出
被控對象
控制
（處理）
檢 測
反饋
案例分析：家用電冰箱電子控制系統
家用電冰箱工作原理：現在常見的家用電冰箱由電動機、壓縮機、冷卻器和散熱器組成。它們之間用一根管道相連接，管道里裝著一種沸點很低的制冷劑。管道的底部安裝著壓縮機，使制冷劑不斷地在管道里循環。
由于管道中有一小段十分狹窄的毛細管，限制了管道內制冷劑的流動速度，并使氣態的制冷劑受到強大的壓力，使之由氣態變成液態，對外釋放熱量。當液態制冷劑通過毛細管進入電冰箱內部由較粗管組成的冷卻器時，由于壓力突然降低，制冷劑便由液態轉變為氣態，從而吸收電冰箱內的熱量，使電冰箱內的溫度降低，達到制冷的效果。
案例分析：家用電冰箱電子控制系統
輸入：根據電冰箱內所放置食物的保存要求，預先設置一個恰當的冷藏溫度。
控制（處理）：由電子電路組成，其核心部件是微處理器，能夠對預先設置和輸出中檢測的電信號進行比較、分析和判斷，并發出指令。
輸出：由電磁繼電器等組成，電磁繼電器接收電子電路發送的指令后，執行壓縮機工作電路的通斷控制。
檢測與反饋：主要由溫度傳感器組成，用它檢測電冰箱冷藏室的溫度，并將溫度轉變為電信號反饋到控制（處理）部分。
輸 入
（預置溫度
調節裝置）
反 饋
輸 出
（繼電器等）
控制（處理）（電子電路）
被控對象
（冷藏室）
檢 測
（溫度傳感器）
輸 入
控 制
輸 出
被控對象
馬上行動
按鍵式門鈴：按動一個按鍵，經過集成電路的處理之后，繼電器接通，揚聲器就發出一定的響聲。判斷其電子控制系統的類型，并畫出方框圖。
按鍵裝置
集成電路
繼電器
按鍵信息
揚聲器
輸入量
輸出量
控制器
執行器
被控對象
（按動按鍵）
（繼電器）
（集成電路）
（揚聲器）
（有或無鈴聲）
馬上行動
電熱水器恒溫控制系統：人們通過觸摸屏設置電熱水器出水溫度，水箱內的溫度傳感器將檢測到的溫度轉化為電信號返回至微處理器。經過比較，若實際水溫低于設定水溫，微處理器發送指令至繼電器，繼電器接通，加熱器開始加熱，直至水箱內溫度達到設置的出水溫度為止。判斷其電子控制系統的類型，并畫出方框圖。
輸 入
檢 測
反 饋
輸 出
控制（處理）
被控對象
（觸摸屏）
（微處理器）
（繼電器等）
（水箱內的水）
（溫度傳感器）
（設定出水溫度）
（微處理器）
（繼電器等）
（水箱內的水）
（水溫）
（溫度傳感器）
馬上行動：探究普通彈子掛鎖內部控制結構
謝 謝！
半導體二極管
陽極
陰極
陰極
半導體二極又稱晶體二極管,簡稱二極管
由一個PN結加上引線及管殼構成.
PN結具有單向導電性。
檢波、整流、開關、穩壓等
半導體二極管
概念
特性
作用
二極管的工作原理--- 單向導電性
發光二極管
陽極
陰極
正向接入電路，通常會串聯一個保護電阻
二極管
1、認識二極管及電路符號。
2、了解二極管的單向導電特性。
3、會判斷正負電極。（可根據管殼上的電路符號，也可根據色環）
+
-
18年4月選考11.【加試題】如圖所示的兩個電路，下列關于流過電阻R1、R2電流方向的判斷中正確的是（ ）
A.由a到b,由c到d B.由a到b,由d 到c
C.由b到a,由c到d D.由b到a,由d 到c
A
三極管
三極管的符號
三極管的符號
1、能區分PNP型和NPN型三極管
2、知道三極管的三個電極
3、了解三極管的三個工作區
（發射區，基區和集電區）
三極管的符號
集電區
基區
發射區
集電區
發射區
基區
集電結
發射結
集電結
發射結
P
N
N
P
P
N
e
e
c
c
b
b
集電極（collector ）
發射極(emitter ）
集電極
基極
發射極
PNP管
NPN管
基極（base）
c
e
b
e
c
b
三極管有:2個結；
3個區；
3個電極。
電路符號中箭頭表示發射結加正偏電壓時的電流方向. 　　
三極管的三種工作狀態
三極管的三種工作狀態
截止狀態
放大狀態
飽和導通狀態
4、了解三極管的電流放大作用。
作為開關
作為開關
三極管的三種工作狀態
三極管的三種工作狀態
類比NPN型三極管
c
b
e
粗管子內裝有閥門，閥門的開度由細管子中的水壓控制，水流類比電流，水壓類比電壓
截止狀態：細管水壓很小，不足以打開閥門。
放大狀態：細管水流越大，閥門開啟越大，粗管水流越大
——以小控大，以弱控強
飽和狀態：當閥門開到一定程度，細管水流增大，粗管水流不再增大

展開更多......

收起↑