資源簡介

(共23張PPT)
第四單元
控制及其設計
第二節 開環控制系統的工作過程
復習
1.什么是控制？
人們按照自己的意愿或目的，通過一定的手
段，使事物向期望的目標發展。
2.控制的三要素：
控制的對象、控制目的、控制手段
復習
3.控制的分類：
（1）控制過程中人工干預的情形來分：
人工控制
機械控制
自動控制
氣動控制
（2）按執行部件的不同來劃分：
液壓控制
電動控制
家中的植物，有的喜歡潮濕，有的喜歡干燥。對于蘆
薈這類喜歡干燥的植物，若采用在花盆下放置接水盤的方
式，易導致其根部腐爛，蘆薈不能長時間浸在水中。因此，
當家人外出時，就需要根據蘆薈的需水量定時給蘆薈澆水。
需改用定時澆水的方式，如何實現呢？
開環控制系統的工作過程
【任務一】理解控制系統
達到報警水位
觸點閉合
聲音報警
控制系統
聲音
輸出
水位
水位傳感器、控制器、報警器
水位控制系統方框圖
輸入
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。控制系統的輸入與輸出之間有一定的對應關
系。
【任務二】分析開環控制系統工作過程
【技術體驗】搭建定時澆水控制系統
定時澆水控制系統示意圖
對定時澆水控制系統裝置進行技術體驗。
（1）通電，檢查各滴箭是否正常滴水。
（2）調節出水量：調節好每個滴箭的滴
水量。
（3）設置電子定時器參數：澆水時長和
間隔。
討論：
定 時 器 、 水 泵 、 回 流 管 、 滴 箭 分 別 起 什
么 作 用 ？ 是 否 滴 水 ？ 什 么 時 間 滴 水 由 什 么 決 定 ？
控制系統的方框圖
設定的澆水時間
出水量
輸出量
水流
出水管
水泵
定時器
輸入量
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
控制量
輸入量
被控對象
輸出量
控制器
執行器
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，如水泵
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，如定
時器、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
常見開環控制系統
自動烘手機
防盜報警系統
火災報警系統
紅綠燈定時控制系統
音樂噴泉控制系統
鬧鐘定時控制系統
被控對象
執行器
控制器
祭壇
點火
轉動量
水罐
（1，2）
門的
開啟
轉動軸
門
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，控制電路收到信號，發出指
令，啟動電動機運轉，帶動門自動開啟，反之關閉。
控制器
被控對象
執行器
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。
執行器
被控對象
控制器
音樂信號
（輸入）
水流量
噴出水柱
（輸出）
聲-電轉
換裝置
電動機
及水泵
噴泉
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。
控制器
被控對象
執行器
鼓風機
和加熱
電爐絲
電流
手的信號 紅外傳
感器
熱風
烘手機
課堂練習
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 ( )
D
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
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
D
C.設定的亮燈時間
D.燈的亮或滅
4.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( )
B
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)
課堂小結
（ 1） 控 制 系 統 的 概 念
（ 2） 開 環 控 制 系 統 的 概 念 。
（ 3） 開 環 控 制 系 統 工 作 過 程
（ 開 環 控 制 系 統 方 框 圖 ） 。
作業
教材P118練習2

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