第四章 控制及其设计 课件-2023-2024学年高中通用技术苏教版(2019)必修《技术与设计2》

深圳第二外国语学校 控制及其设计 更多精美模板请访问卡卡办公网：https://www.kakappt.com 迪士尼烟花秀 控制的方式与应用 1 3 01 控制的方式与应用 控制的定义 人们按照自己的意愿或目的，通过一定的手段，使事物向期望的目标发展，这就是控制。 智能垃圾桶 自动化流水线 202X/10/19Friday 4 01 控制的方式与应用 控制类型 人工控制 智能控制 控制的过程是在人的直接干预或全程干预下进行的。 具有智能信息处理、智能信息反馈和智能决策的控制方式，它能在无人干预的情况下，自主地驱动智能机器实现控制目标。 自动控制 在无人直接参与的情况下，使事物的变化准确地朝着期望的方向进行。 202X/10/19Friday 4 01 控制的方式与应用 自动控制类型 按照控制信号流和执行部件的不同，自动控制可分为气动控制、液压控制、电动控制、机械控制、电子控制等。 202X/10/19Friday 4 01 控制的方式与应用 具有智能信息处理、智能信息反馈和智能决策的控制方式，它能在无人干预的情况下，自主地驱动智能机器实现控制目标。 智能控制主要用于解决复杂系统的控制问题。 智能控制 家务机器人 202X/10/19Friday 4 开环控制系统的工作过程 2 3 02 控制系统的工作过程 雨水收集池水位报警装置 当雨水收集池水位达到溢出高度时，需要报警提示，让家人及时用掉一些水。 上述报警控制装置中，水位是该控制装置的输入，通过水位传感器将信息传送到控制器；当水位达到报警值时，控制器输出信号到报警器，发出声光报警。这样一个系统称为控制系统。 202X/10/19Friday 4 给定量\设定量控制最初的信号（在系统开始运行之前由操作者或者控制系统设定的） 02 控制系统的工作过程 思考：下面控制系统的输入与输出是什么？ 控 制 系 统 输入 输出 控制的结果输出信号 光控小夜灯 自动开关的窗户 红外水龙头 水位报警装置 室内的亮度 室外的雨水信号 手反射的 红外信号 设置水位 的高度 报警声音响、停 水龙头 通、断 窗户 开、关 小灯 亮、灭 202X/10/19Friday 4 02 控制系统的工作过程 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 输入量——即控制系统的给定量，如设定时间； 控制器——即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——即执行器的输出信号，如流过水管的水量。 执行器——即直接对被控对象进行控制的装置或元件，如阀门； 被控对象——即控制系统中所要求控制的装置或生产过程； 输出量——（被控量）即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； 202X/10/19Friday 4 02 控制系统的工作过程 音乐喷泉 它的工作过程是由 “声－电转换装置”将起伏的音乐信号转换为随之而变化的电信号，从而驱动电动机及水泵转动。 音乐声信号强，水泵的转速就快，喷泉的压力和水流量就大，喷出的水柱就高。反之，喷出的水柱就低。 音乐信号的强弱与喷出水柱的高低一一对应。 （音乐） （声—电转换装置） （电动机、水泵） （水泵转速） （水柱） （水柱高低） 202X/10/19Friday 4 希罗自动门 02 控制系统的工作过程 希罗自动门 （烧火） 输入量 （转动轴3） （水箱1、2和重锤） （庙门） （庙门开或闭） 输出量 控制器 执行器 被控制对象 转动量 控制量 202X/10/19Friday 4 闭环控制系统的工作过程 3 3 03 闭环控制系统的工作过程 土壤湿度控制系统 通过温湿度检测系统，有一个可以检测土壤湿度的传感器，当检测到土壤湿度低于某一设定值的时候，水阀打开，进行浇灌，当上升到最大湿度值的时候，水阀关闭 输入信号是设定的土壤湿度。 湿度传感器检测到的土壤湿度信号返回到控制系统的输入端，通过一个具有计算功能的装置（比较器），与给定湿度值作比较。 当实际湿度比设定湿度低时，控制器控制电磁阀打开，给植物浇水； 当实际土壤湿度达到设定的土壤湿度时，控制器发出信号关闭电磁阀，停止浇水。 202X/10/19Friday 4 03 闭环控制系统的工作过程 闭环控制系统 控制系统的输出量会对系统的控制产生影响 图中，检测装置测量出被控量并返回到系统的输入端； 比较器将给定量与所检测的被控量进行比较，求出偏差值； 控制器将这一偏差值进行运算处理，并向执行器下达控制指令； 执行器根据指令对被控对象进行控制，从而使被控量稳定在给定的范围内。 与开环控制系统相比，闭环控制系统多了一个由检测装置组成的反馈通道。 202X/10/19Friday 4 03 闭环控制系统的工作过程 闭环控制系统的