4.4 控制系统的干扰-【新教材】2020-2021学年地质版（2019）高中通用技术必修《技术与设计2》课件

第四节控制系统的干扰 教材p115-p120 问题思考 对于学校安装声控灯，有同学提出:如果声控灯附近并没有来人，而出现意外的声响，声控灯也会应声而亮怎么办? 控制系统的问题很复杂。现在，再来分析两个典型控制案例,以便把对控制系统的认识引向深入,并且认识控制系统的又一个重要问题——干扰。 一、典型控制系统案例分析 案例1人体体温控制系统分析 功能 ： 维持人体体温在正常范围内，如37℃左右(这类控制称作恒值控制)。 系统组成:人体（包括皮肤);有关的分系统（供给热量);大脑中枢（图4-21 )。 工作过程: (1)皮肤（相当于传感器）感知环境温度，并将此信息通过神经系统传给大脑中枢。 (2）大脑中枢经判断，给人体（被控对象）的有关分系统（如循环系统）发出工作指令（多或少输送热量)。 (3）有关的分系统(相当于执行器）根据指令，加速供给热量或相反，如紧闭汗毛孔或出汗。 (4)重复上述过程，人体体温得以维持在一个正常的范围内。 夏季酷热、冬季严寒。然而，人体的正常体温总保持在37℃左右。为什么能做到这样呢?原来人体拥有一个高级的体温控制(调节）系统。 很显然，外界环境温度的变化对人体体温控制系统的运行会带来影响。这种外界温度的变化称作干扰因素，这类影响称作干扰作用。环境温度的变化是人体体温控制系统的一种主要干扰因素。 图4-22为人体体温控制系统框图。 与前面学过的控制系统不同的是:人体体温控制系统中的皮肤有着双重作用。它既是被控对象(人体)的一个部分(参与了循环系统的体温调节作用,如排汗等);又是传感器(感知环境温度变化,并将此信号反传给大脑中枢,起到反馈作用)。另外,图中的“比较环节”和“正常体温”实际上都包含在大脑中枢之中。 案例2飞机俯仰姿态（角）控制系统分析 观察与说明:你注意过飞机是怎样飞翔的吗?你了解飞机是怎样起飞升空的吗? 其实，它们都在昂首飞行，只是昂首的程度随着时间段的不同而有所不同(图4-23、图4-24)。 图4-24中,θ (t)为俯仰角,表示飞机俯仰姿态; δ(t)为尾(升降)舵偏转角,表示舵状态。 功能: 实际的俯仰角θ (t)按照指令θ (t)的要求而变化，即输出要跟随着输入的变化而变化，称之为随动控制。 系统组成: 飞机（体);舵机构(包含舵面在内);控制器﹔测角元件（传感器) 工作过程: (1)发出指令信号θ 0(t) ，并传送给控