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《技術與設計》2
第四章 控制與設計
4.2 開環控制系統與閉環控制系統
2
開環控制系統
開環控制系統
控制器
執行器
被控對象
輸入量
輸出量
控制量
大腦
手
筆
笑臉圖片
所畫的圖案
用力的輕重
輸入量：控制系統的給定量，外界信號。
控制器：對輸入信號進行處理并發出控制命令的裝置和元件。
執行器：直接對被控對象進行控制的裝置或元件。
控制量：執行器的輸出信號。
被控對象：控制系統中所要控制的裝置或生產過程，實現系統功能。
輸出量：控制系統所要控制的量。
開環控制系統——案例
自動關閉窗戶裝置
假設常態下窗戶是打開狀態，一個感濕器放在窗戶上部，當它感測到有雨點時，感濕器發出一個信號接通電源使電動機轉動，帶動窗戶關閉，當不下雨時，感濕器沒有輸出信號，窗戶處于打開狀態。
開環控制系統——案例
自動門控制裝置
當人走進自動門時，門上方的紅外線裝置檢測到人體熱輻射發出的紅外信息，控制電路接收到該信號后，便會發出相應的指令，啟動電動機運轉，從而帶動門自動開啟。門開啟后如果沒有人在周圍通知電動機反向運轉，使門關閉。
開環控制系統——投飛鏢
大腦
手
飛鏢
期望值
落點位置
輸入量
控制器
執行器
被控對象
輸出量
控制器
執行器
被控對象
輸入量
輸出量
聲光信號
聲光檢測控制裝置
開關
路燈
燈亮/滅
開環控制系統——聲控燈、光控燈
控制器
執行器
被控對象
輸入量
輸出量
煙霧信號
感煙探測器
報警器
報警部件
報警聲
開環控制系統——火災自動報警
【2015陜西卷】
控制器
執行器
被控對象
輸入量
輸出量
紅外線信號
中央處理器
機械部件
筆尖
縮回/伸出
【2019陜西卷】
16.如圖所示為紅外感應飲水機電源控制方框圖，該控制系統的執行器是（ ）
A.飲水機電源 B.加熱狀態
C.控制電路 D.繼電器
【2021陜西卷】
14.如圖所示為汽車底部障礙物探測系統的控制方框圖。該控制系統的控制器是（ ）
A.信號 B.微處理器
C.語音模塊 D.揚聲器
【2022陜西卷】
【2015陜西卷】
多選
【2017陜西卷】
自動
開環
下雨
電機
晾衣桿
晾衣桿收回
【2018陜西卷】
自動
開環
位置信號
電控單元
電動機
節氣門
游泳池的注水控制
控制器
設定注水的時間
進水閥門
游泳池
游泳池的水位
水流量
1.人工控制
2.定時器控制
定時器注水控制有什么缺陷？
游泳池的注水控制
水位檢測裝置
控制器
控制器
設定水位
進水閥門
游泳池
實際水位
水流量
+
-
檢測裝置
游泳池的注水控制
控制器
設定水位
進水閥門
游泳池
實際水位
水流量
+
-
檢測裝置
控制器
設定注水的時間
進水閥門
游泳池
游泳池的水位
水流量
控制系統 反饋 控制精度 結構 成本
閉環
開環
有反饋
無反饋
精度高
精度較低
結構復雜
結構簡單
成本高
成本低
2
閉環控制系統
閉環控制系統
控制器
執行器
被控對象
給定值
被控量
檢測裝置
+
-
控制量
閉環控制系統——騎自行車
控制器
執行器
被控對象
給定值
被控量
檢測裝置
+
-
期望值
大腦
肢體
自行車
實際行駛方向
眼睛
【2017陜西卷】
【2018陜西卷】
【2020陜西卷】
15.如圖所示為電飯鍋保溫控制系統的方框圖，其執行器是（ ）
A.控制器 B.檢測裝置 C.電熱盤 D.設定溫度
【2016陜西卷】
自動
閉環
給定溫度
加熱裝置
水箱
實際溫度
【2021陜西卷】
自動
閉環
飛控單元
電機
無人機
高度檢測器

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