4.2 控制系统的基本组成和工作过程 课件-2022-2023学年高中通用技术地质版（2019）必修《技术与设计2》

第四章 控制与设计 　控制系统的基本组成与工作过程 学习目标 1、分析典型案例，熟悉简单的开环控制系统的基本组成和简单的工作过程。 2、熟悉闭环控制系统的基本组成，理解其中的控制器、执行器的作用。 3、掌握开环和闭环控制系统的区别。 日常生活中的控制举例 日常生活中的控制举例 格里芬飞跃汽车灌篮 自动门的动作过程是：当门口没有人时，门是关着的；当有人来到门口时，门打开；当人离开门口后一段时间，门又关闭。 自动门的功能和技术要求有： 功能： （1）无人时，常关； （2）有人时，开门。 案例分析：自动门工作原理 技术要求： （1）当人距门1m时，门即打开。 （2）门打开后，延时10s后关门。 系统组成：门、电动机、控制器、传感器。 案例分析：自动门工作原理 工作过程 （1）当有人到达门前某一距离时，传感器感知，并发出“有人”的信号 （2）控制器接到传感器传来的信号后，经变换放大后传给电动机（这里的电动机叫做执行器，也称为驱动器）； （3）电动机根据传来的开门信号转动，门被打开（这里的门叫做被控制对象，也称为控制对象，简称对象） （4）控制器保持开门信号延迟后，自动发出关门信号，电动机反转，门重新关闭。 系统组成与工作过程如图： 案例分析：自动门工作原理 一、开环控制系统的含义： 控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响，这种控制系统称为开环控制系统。 对“自动门”的扩展探究三例： ②自动门前跑过一条狗，自动门会不会打开？ ①门的重量不同，对系统的哪个部分有不同 的要求？ ③自动门前开过一辆汽车，自动门会不会打开？ 对“自动门”的扩展探究三例： ④如何将自动门装置改为汽车车库中的 自动门？ 自动门 对“自动门”的扩展探究三例： ⑤当人一直站在门口时，自动门会怎样动 作？为什么？ 开环控制系统的特点： 1、系统的输出量直接受输入量的控制； 2、信号（或信息）的传递是单向的，总是从输入端单向传至输出端。 1、夜半时刻，在十字路口，没有行人，汽车却仍然要等待？怎么办？ 2、游泳池注水或楼顶水箱注水，时间到了可是有时水满了，有时却未满，怎么办？ ······ ······ 二、闭环控制系统 下图是一个典型的闭环控制系统—— 水箱水位的闭环控制系统