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》

4.2开环控制系统的工作过程 控制及其设计 说课教师：王娟 通用技术 技术与设计2 1 目录 01 理解控制系统 02 分析开环控制系统工作过程 03 解析闭环控制系统工作过程 04 其他相关概念 2 控制系统 环节1 环节2 环节5 环节6 环节3 环节7 环节8 环节4 环节n 装置 装置 装置 装置 装置 装置 装置 装置 装置 控制系统由控制环节中涉及的装置（要素）构成 系统由要素构成 控制系统 输入 输出 系统、要素 方框图 3 控制系统 控制：是指为了克服干扰的影响，达到期望的目标而对被控对象中的某一个（或某些）物理量（被控变量）进行的操作。 自动控制系统：由被控对象和控制器按一定方式连接起来，已完成某种自动控制任务的有机整体。 4 水位报警控制系统 思考：此系统的输入与输出是什么？ 水位 输入 水位传感器、继电器、报警器 声音、灯光 输出 方框图 5 控制系统 输入 输出 红外水龙头 人手反射的红外信号 水龙头的通、断 自动开关的窗户 室外的雨水信号 窗户的开、关 空调房间温度控制 设定的温度 实际温度 思考：此系统的输入与输出是什么？ 给定量\设定量 控制开始的第一步 输入信号 控制的结果 输出信号 定时浇花系统 思考并分析定时浇花控制系统的工作过程！ 定时器 设定的浇水时间 水泵 出水管 出水量 控制器 执行器 输入量 被控对象 输出量 控制量 （给定量） （被控量） 转速 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。 7 开环控制系统方框图 给定量\设定量 控制开始的第一步 输入信号 控制的结果 输出信号 系统中所要求控制的装置或生产过程 直接对被控对象进行控制 接收信号进行处理、判断，下发指令 执行器的输出信号 控制器 执行器 输入量 被控对象 输出量 控制量 （给定量） （被控量） 信号传递方向 系统的环节 （大脑） （干活） ①看控制的名字。 ②看控制的目的。 ③看控制的结果。 ★要求：会找开环控制系统中各个量 电动机---转动量； 阀门（水）---水流量； 加热器---热量； 电子开关--电流； 8 开环控制系统方框图 输入量：是指控制系统的给定量，如设定时间 输出量：是指控制系统所要控制的量，也是控制系统的输出信号，如浇灌的水量 被控对象：是指控制系统中所要求控制装置或生产过程 执行器：是指直接对被控对象进行控制的装置或元件，如阀门 控制器：是指对输入信号进行处理并发出控制命令的装置或元件，如控制电路 控制量：是指执行器的输出信号，如流过水管的水量 控制器 执行器 输入量 被控对象 输出量 控制量 （给定量） （被控量） 信号传递方向 系统的环节 ★要求：会找开环控制系统中各个量 9 绘制开环控制系统的方框图： 马上行动 (1)音乐喷泉的控制。声音通过声电转换装置转换成电信号传递给电动机，带动水泵转动，喷出水柱。音乐信号越强，水柱越高。 (2)公共汽车车门的开关控制。公交车一般都是气动折叠门，驾驶员一按开关，电磁阀通电，气路接通，气泵进气＼排气，车门就打开＼关上。 水柱 高度 音乐 声电转换 装置 水泵/ 电动机 水柱 水泵转速 车门开/关 按开关 控制电路 电磁阀 车门 推动活塞 (1) (2) 10 小试牛刀 填写p123-124页自动门控制系统的方框流程图，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 庙门开/关 点火 1、2及重锤 转轴3 庙门 转动 门开/关 人体红外信号 控制电路 电机 门 转动 希罗自动门控制系统 自动门 控制系统 11 自动门控制系统 12 汽车安全气囊控制系统的工作过程是： 传感器检测到汽车碰撞信号经诊断模块判定和处理后，触发气体发生器给气囊充气。 开环控制系统分析 诊断模块 气体发生器 碰撞信号 气囊 气囊是否充气 气流量 感谢聆听！ 主讲人：王娟 14 $