資源簡介

(共26張PPT)
開環控制系統的工作過程
走進情境：體驗擲飛鏢游戲
思考擲飛鏢游戲
擲飛鏢游戲的組成和過程？
擲飛鏢游戲
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。
大腦、手、飛鏢
輸入
輸出
系統
控制
期望值
落點位置
任務一 理解控制系統
技術體驗：組裝電風扇模型
工作原理:臺式電風扇是利用電能與機械能以及自然能（風能）的轉換原理，電機通電后帶動葉片高速旋轉，使空氣對流速度加快，從而如同風吹一樣加速熱量散發，使人感到涼爽。
電池、開關、電機、扇葉
手按下
風
輸入
輸出
任務二 分析開環控制系統工作過程
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。
開環控制系統
開關
電機
扇葉
控制器
執行器
被控對象
輸入量
輸出量
開關
電機
扇葉
手按下
風
控制系統中，方框表示系統的環節，單項信號線表示系統信號傳遞的方向，這種圖稱為控制系統的方框圖，它表示了系統的各個環節在系統中的位置、功能和相互之間的關系。
控制器
輸入量
控制量
輸出量
執行器
被控對象
開環控制系統
——方框圖
開環控制系統方框圖說明
控制器
執行器
被控對象
輸入量
輸出量
控制量
輸入量：控制系統的給定量；
控制器：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：直接對被控對象進行控制的裝置或元件；
被控對象：控制系統中所要求控制的裝置或生產過程；
輸出量：控制系統所要控制的量，也是控制系統的輸出信號；
控制量：執行器的輸出信號；
案 例
1.新校區植物的定時澆水開環控制系統
2.新校區小河中音樂噴泉開環控制系統
3.新校區人臉識別門禁開環控制系統
4.后疫情時代的自我保護開環控制系統
5.自動門開環控制系統
開環控制系統案例
用方框圖說明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.新校區植物的定時澆水控制系統
新校區移植了很多新的綠植，為了它們更好的生長，需要定時給綠植澆水。
請根據以上描述和定時澆水控制系統圖，畫出開環控制系統方框圖。
定時器
水泵
出水管
設定澆水時間
出水量
2.新校區小河中音樂噴泉控制系統
有同學提出在新校區小河中架設音樂噴泉，使新校區顯得有活力，有生機。音樂噴泉的控制：隨著音樂起伏而變化的音樂噴泉是控制技術的一種具體應用。其工作過程是由“聲-電轉換裝置”將起伏的音樂強度轉換為隨之而變化的電信號，這種電信號驅動水泵轉動。音樂信號強，水泵的轉速就快，噴出的水柱就高。反之，音樂信號弱，水泵的轉速就慢，噴出的水柱就低。音樂信號的強弱與噴泉水柱的高低一一對應。
請根據以上描述，畫出方框圖。
音樂
水泵轉速
水柱
水柱高低
聲—電轉換裝置
水泵
3.新校區人臉識別門禁系統
為了方便人們的出入，學生宿舍，大門都安裝了人臉識別門禁系統，當有人走近大門時，人臉識別攝像頭檢測到人的臉部信息，控制電路接收到該信號后，便會發出相應的指令，門頂端的電磁鎖將彈開，從而打開自動門。
請根據以上描述，畫出方框圖。
門開
控制電路
電磁鎖
門
人臉信息
4.后疫情時代的非接觸保護控制系統
紅外線感應自動開閉的垃圾桶，是一種非接觸的設備。其工作過程是當人手靠近桶蓋時，傳感器感應到人手信號，控制電路控制電磁連桿機構打開桶蓋，手遠離桶蓋后，控制電路延時十秒后桶蓋自動關閉。
請根據以上描述，畫出方框圖。
控制電路
電磁連桿
桶蓋
人手信號
桶蓋開閉
思考：如果把紅外裝置是否檢測到人體熱輻射發出的信號看做輸入量，門的開啟或關閉看作事輸出量，請根據自動門的開、關工作過程，寫出方框圖。
5.自動門的控制系統
紅外裝置檢測紅外信號
控制電路
電機
門
門開/關
轉動量
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：
輸出量
輸入量
控制器
執行器
被控對象
控制量
開、人工
不是、自動
開、自動
開、自動
汽車的方向控制
冰箱的溫度控制
洗衣機的程序洗衣控制
紅綠燈定時
控制系統
不是、自動
1.判斷下列控制是開環控制系統嗎？按手段分是人工還是自動？
抽水馬桶的水位控制
課堂練習
2.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
控制電路
繼電器
飲水機電源
人體熱輻射信號
飲水機加熱狀態
D
3.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.檢測到徹底障礙物信號
B.微處理器
C.語音模塊
D.揚聲器
微處理器
語音模塊
揚聲器
檢測到車底障礙物信號
報警聲
B
4.自動滅火控制子系統，其工作原理是在發生火災時，傳感器將信號送至消防聯動控制器，控制器控制供水泵啟動進行滅火。下列關于自動滅火控制子系統的分析中正確的是（ ）
A. 傳感器檢測的是輸出量
B. 控制器是供水泵
C. 該系統屬于開環控制系統
D. 控制量是滅火
C
消防聯動控制器
火災信號
水泵的開啟
水
供水泵
出水口
5.某疲勞駕駛提醒系統由攝像頭、控制中心、提醒裝置三部分構成，首先通過攝像頭攝取駕駛人員的人臉狀態信息，通過控制中心與預設的疲勞狀態的人臉特征比對，確定駕駛人員處于疲勞駕駛時，通過繼電器控制聲音震動提醒裝置，發出聲音和震動。下列關于該控制系統的分析中正確的是（ ）
A. 被控對象是人
B. 輸入量是設定的疲勞狀態人臉信息
C. 控制量是聲音和震動
D. 執行器是繼電器
D
控制器
人臉狀態
電流
聲音和震動
繼電器
聲音震動提醒裝置
6.某商場門口的電動液壓升降柱，通過升降柱來限制車輛，從而保障交通秩序以及場所安全，電動液壓升降柱是由升降柱柱體、液壓傳動站、自動檢控器三部分共同組成。升降柱控制系統可遙控，也可自動識別，其中自動識別控制過程如下：當汽車靠近時，由車牌識別器識別車牌信息并傳遞給計算機，計算機控制小型大扭矩電機帶動液壓桿中的活塞上下運動，從而實現升降柱柱體的上升和下降。從系統的角度分析下列說法中正確的是（ ）
A．被控對象是汽車
B．不同的車牌號碼是該控制系統的干擾因素
C．執行器是電機和活塞模塊
D．控制量是升降柱體的上升和下降因素
C
控制器
輸入量
控制量
輸出量
執行器
被控對象
計算機
車牌號碼
活塞行程
升降柱上升和下降
電機和活塞
升降柱柱體
7.填空：公交車自動門，一般都是折疊門，駕駛員一按開關，控制電路得到信號，使電磁閥通電推動車門打開或關上。
（ ）
按開關
控制電路
（ ）
（ ）

電磁閥
車門
車門開或關
（ ）
（ ）
定時裝置
電動機
（ ）

8.填空題:自動升旗控制系統，在播放國歌的時間內，控制國旗勻速上升到旗桿頂端。
國歌時間
國旗
升旗速度
9.填空題：紅外自動水龍頭常用于機機場、酒店等公共場所。當人手伸入感應區時，控制電路帶動電磁閥，使得水龍頭開關打開自動出水。
（ ）

（ ）

（ ）

（ ）

（ ）


人手信號
控制電路
電磁閥
水龍頭開關
水龍頭出水
謝謝

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