内容正文:
《技术与设计》2
第四章 控制与设计
4.2 开环控制系统与闭环控制系统
2
2
开环控制系统
4
开环控制系统
控制器
执行器
被控对象
输入量
输出量
控制量
大脑
手
笔
笑脸图片
所画的图案
用力的轻重
输入量:控制系统的给定量,外界信号。
控制器:对输入信号进行处理并发出控制命令的装置和元件。
执行器:直接对被控对象进行控制的装置或元件。
控制量:执行器的输出信号。
被控对象:控制系统中所要控制的装置或生产过程,实现系统功能。
输出量:控制系统所要控制的量。
开环控制系统——案例
自动关闭窗户装置
假设常态下窗户是打开状态,一个感湿器放在窗户上部,当它感测到有雨点时,感湿器发出一个信号接通电源使电动机转动,带动窗户关闭,当不下雨时,感湿器没有输出信号,窗户处于打开状态。
开环控制系统——案例
自动门控制装置
当人走进自动门时,门上方的红外线装置检测到人体热辐射发出的红外信息,控制电路接收到该信号后,便会发出相应的指令,启动电动机运转,从而带动门自动开启。门开启后如果没有人在周围通知电动机反向运转,使门关闭。
开环控制系统——投飞镖
大脑
手
飞镖
期望值
落点位置
输入量
控制器
执行器
被控对象
输出量
控制器
执行器
被控对象
输入量
输出量
声光信号
声光检测控制装置
开关
路灯
灯亮/灭
开环控制系统——声控灯、光控灯
控制器
执行器
被控对象
输入量
输出量
烟雾信号
感烟探测器
报警器
报警部件
报警声
开环控制系统——火灾自动报警
【2015陕西卷】
控制器
执行器
被控对象
输入量
输出量
红外线信号
中央处理器
机械部件
笔尖
缩回/伸出
B
11
【2019陕西卷】
16.如图所示为红外感应饮水机电源控制方框图,该控制系统的执行器是( )
A.饮水机电源 B.加热状态
C.控制电路 D.继电器
D
12
【2021陕西卷】
B
13
14.如图所示为汽车底部障碍物探测系统的控制方框图。该控制系统的控制器是( )
A.信号 B.微处理器
C.语音模块 D.扬声器
【2022陕西卷】
B
14
【2015陕西卷】
多选
AB
15
【2017陕西卷】
自动
开环
下雨
电机
晾衣杆
晾衣杆收回
【2018陕西卷】
自动
开环
位置信号
电控单元
电动机
节气门
游泳池的注水控制
控制器
设定注水的时间
进水阀门
游泳池
游泳池的水位
水流量
1.人工控制
2.定时器控制
定时器注水控制有什么缺陷?
游泳池的注水控制
水位检测装置
控制器
控制器
设定水位
进水阀门
游泳池
实际水位
水流量
+
-
检测装置
游泳池的注水控制
控制器
设定水位
进水阀门
游泳池
实际水位
水流量
+
-
检测装置
控制器
设定注水的时间
进水阀门
游泳池
游泳池的水位
水流量
控制系统 反馈 控制精度 结构 成本
闭环
开环
有反馈
无反馈
精度高
精度较低
结构复杂
结构简单
成本高
成本低
2
闭环控制系统
21
闭环控制系统
控制器
执行器
被控对象
给定值
被控量
检测装置
+
-
控制量
闭环控制系统——骑自行车
控制器
执行器
被控对象
给定值
被控量
检测装置
+
-
期望值
大脑
肢体
自行车
实际行驶方向
眼睛
【2017陕西卷】
D
24
【2018陕西卷】
B
25
【2020陕西卷】
15.如图所示为电饭锅保温控制系统的方框图,其执行器是( )
A.控制器 B.检测装置 C.电热盘 D.设定温度
C
26
【2016陕西卷】
自动
闭环
给定温度
加热装置
水箱
实际温度
【2021陕西卷】
自动
闭环
飞控单元
电机
无人机
高度检测器
$