4.2开环控制系统的工作过程 课件-2022-2023学年高中通用技术苏教版（2019）必修《技术与设计2》

开环控制系统的工作过程 走进情境：体验掷飞镖游戏 思考掷飞镖游戏 掷飞镖游戏的组成和过程？ 掷飞镖游戏 任何控制都要通过若干个环节来实现，这些环节所涉及的装置构成了一个系统，称为控制系统。 大脑、手、飞镖 输入 输出 系统 控制 期望值 落点位置 任务一 理解控制系统 技术体验：组装电风扇模型 工作原理:台式电风扇是利用电能与机械能以及自然能（风能）的转换原理，电机通电后带动叶片高速旋转，使空气对流速度加快，从而如同风吹一样加速热量散发，使人感到凉爽。 电池、开关、电机、扇叶 手按下 风 输入 输出 任务二 分析开环控制系统工作过程 概 念 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。 开环控制系统 开关 电机 扇叶 控制器 执行器 被控对象 输入量 输出量 开关 电机 扇叶 手按下 风 我们这里再回顾一下开环控制系统。 7 控制系统中，方框表示系统的环节，单项信号线表示系统信号传递的方向，这种图称为控制系统的方框图，它表示了系统的各个环节在系统中的位置、功能和相互之间的关系。 控制器 输入量 控制量 输出量 执行器 被控对象 开环控制系统 ——方框图 开环控制系统方框图说明 控制器 执行器 被控对象 输入量 输出量 控制量 输入量：控制系统的给定量； 控制器：对输入信号进行处理并发出控制命令的装置或元件； 执行器：直接对被控对象进行控制的装置或元件； 被控对象：控制系统中所要求控制的装置或生产过程； 输出量：控制系统所要控制的量，也是控制系统的输出信号； 控制量：执行器的输出信号； 案 例 1.新校区植物的定时浇水开环控制系统 2.新校区小河中音乐喷泉开环控制系统 3.新校区人脸识别门禁开环控制系统 4.后疫情时代的自我保护开环控制系统 5.自动门开环控制系统 开环控制系统案例 用方框图说明控制系统的工作过程，并注明方框中的各个环节的具体内容以及输入量、输出量和控制量。 我们这里再回顾一下开环控制系统。 10 1.新校区植物的定时浇水控制系统 新校区移植了很多新的绿植，为了它们更好的生长，需要定时给绿植浇水。 请根据以上描述和定时浇水控制系统图，画出开环控制系统方框图。 定时器 水泵 出水管 设定浇水时间 出水量 2.新校区小河中音乐喷泉控制系统 有同学提出在新校区小河中架设音乐喷泉，使新校区显得有活力，有生机。音乐喷泉的控制：随着音乐起伏而变化的音乐喷泉是控制技术的一种具体应用。其工作过程是由“声-电转换装置”将起伏的音乐强度转换为随之而变化的电信号，这种电信号驱动水泵转动。音乐信号强，水泵的转速就快，喷出的水柱就高。反之，音乐信号弱，水泵的转速就慢，喷出的水柱就低。音乐信号的强弱与喷泉水柱的高低一一对应。 请根据以上描述，画出方框图。 音乐 水泵转速 水柱 水柱高低 声—电转换装置 水泵 3.新校区人脸识别门禁系统 为了方便人们的出入，学生宿舍，大门都安装了人脸识别门禁系统，当有人走近大门时，人脸识别摄像头检测到人的脸部信息，控制电路接收到该信号后，便会发出相应的指令，门顶端的电磁锁将弹开，从而打开自动门。 请根据以上描述，画出方框图。 门开 控制电路 电磁锁 门 人脸信息 4.后疫情时代的非接触保护控制系统 红外线感应自动开闭的垃圾桶，是一种非接触的设备。其工作过程是当人手靠近桶盖时，传感器感应到人手信号，控制电路控制电磁连杆机构打开桶盖，手远离桶盖后，控制电路延时十秒后桶盖自动关闭。 请根据以上描述，画出方框图。 控制电路 电磁连杆 桶盖 人手信号 桶盖开闭 思考：如果把红外装置是否检测到人体热辐射发出的信号看做输入量，门的开启或关闭看作事输出量，请根据自动门的开、关工作过程，写出方框图。 5.自动门的控制系统 红外装置检测红外信号 控制电路 电机 门 门开/关 转动量 课堂小结 1. 控制系统： 任何控制都要通过若干个环节来实现，这些环节所涉及的装置构成的系统。 2. 开环控制系统： 控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响。 3. 开环系统控制图： 输出量 输入量 控制器 执行器 被控对象 控制量 我们来小结一下。 1.控制系统的概念 16 开、人工 不是、自动 开、自动 开、自动 汽车的方向控制 冰箱的温度控制 洗衣机的程序洗衣控制 红绿灯定时 控制系统 不是、自动 1.判断下列控制是开环控制系统吗？按手段分是人工还是自动？ 抽水马桶的水位控制 课堂练习 2.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 控制电路 继电器 饮水机电源 人体热辐射信号 饮水机加热状态 D 3.如图所示为汽车底部障碍物探测系统的控制方框图。