2.2 开环控制系统的工作过程 课件-2023-2024学年高中通用技术苏教版（2019）必修《技术与设计2》

第四单元 控制及其设计 第二节 开环控制系统的工作过程 授课人：李 兵 滁州市凤阳县临淮中学 复习 1.什么是控制？ 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。 2.控制的三要素： 控制的对象、控制目的、控制手段 复习 3.控制的分类： （1）控制过程中人工干预的情形来分： 人工控制 机械控制 自动控制 气动控制 （2）按执行部件的不同来划分： 液压控制 电动控制 家中的植物，有的喜欢潮湿，有的喜欢干燥。对于芦 荟这类喜欢干燥的植物，若采用在花盆下放置接水盘的方 式，易导致其根部腐烂，芦荟不能长时间浸在水中。因此， 当家人外出时，就需要根据芦荟的需水量定时给芦荟浇水。 需改用定时浇水的方式，如何实现呢？ 开环控制系统的工作过程 【任务一】理解控制系统 达到报警水位 触点闭合 声音报警 控制系统 声音 输出 水位 水位传感器、控制器、报警器 水位控制系统方框图 输入 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。控制系统的输入与输出之间有一定的对应关 系。 【任务二】分析开环控制系统工作过程 【技术体验】搭建定时浇水控制系统 定时浇水控制系统示意图 对定时浇水控制系统装置进行技术体验。 （1）通电，检查各滴箭是否正常滴水。 （2）调节出水量：调节好每个滴箭的滴 水量。 （3）设置电子定时器参数：浇水时长和 间隔。 讨论： 定 时 器 、 水 泵 、 回 流 管 、 滴 箭 分 别 起 什 么 作 用 ？ 是 否 滴 水 ？ 什 么 时 间 滴 水 由 什 么 决 定 ？ 控制系统的方框图 设定的浇水时间 出水量 输出量 水流 出水管 水泵 定时器 输入量 定时浇水控制系统方框图 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 控制系统方框图 控制量 输入量 被控对象 输出量 控制器 执行器 输入量：即控制系统的给定量，如设定的时间 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 被控对象：即控制系统所要求控制的装置或生产过程 执行器：即直接对被控对象进行控制的装置或元件，如水泵 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，如定 时器、控制电路等 控制量：即执行器的输出信号，如流过水管的水量 常见开环控制系统 自动烘手机 防盗报警系统 火灾报警系统 红绿灯定时控制系统 音乐喷泉控制系统 闹钟定时控制系统 被控对象 执行器 控制器 祭坛 点火 转动量 水罐 （1，2） 门的 开启 转动轴 门 自动门的控制系统 人走近自动门：红外装置（门上方）检测到人体热 辐射发出的红外信号，控制电路收到信号，发出指 令，启动电动机运转，带动门自动开启，反之关闭。 控制器 被控对象 执行器 其工作过程是由 “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。 执行器 被控对象 控制器 音乐信号 （输入） 水流量 喷出水柱 （输出） 声-电转 换装置 电动机 及水泵 喷泉 自动烘手机控制系统 工作原理：红外传感器检测到手靠近时，鼓风机和加热电 炉丝开始工作，当人感觉到手干了，并离开时，红外传感 器检测不到手信号，则鼓风机和加热电炉丝停止工作。 控制器 被控对象 执行器 鼓风机 和加热 电炉丝 电流 手的信号 红外传 感器 热风 烘手机 课堂练习 1、某学校铃声控制系统的工作过程是:电脑根据设定的时间顺序,发出电 信号给功率放大器,使音箱发出铃声。关于该控制系统的说法中,不正确的 是ꢀ (ꢀꢀ) D A.控制器是电脑 B.执行器是功率放大器 C.被控对象是音箱 D.输出量是功率放大器发出的电信号 2、如图所示为公共厕所人体感应自动供水系统示意图。当探头检测到 有人进入厕所,控制器控制电磁阀打开,向水箱供水。该供水控制系统的 执行器是ꢀ (ꢀꢀ) D A.水箱ꢀꢀ B.进水阀 C.探头ꢀꢀ D.电磁阀 3.如图所示的抽屉,每次拉开,抽屉内的LED灯会自动点亮30秒。该LED 灯自动开关控制系统的输出量是ꢀ (ꢀꢀ) A.房间的亮度ꢀꢀ B.抽屉的开或关 D C.设定的亮灯时间ꢀꢀ D.灯的亮或灭 4.如图所示为一款高铁站自动取票机，用户点击屏幕上“互联网取票”菜 单命令并将身份证置于读取器位置后，电脑(单片机)接收到信息，打印 车票并驱动相关电机及机械装置，将车票从取票口送出。关于自动取票 机的控制，下列说法正确的是(ꢀꢀ) B A．该控制是闭环控制 B．被控对象是车票 C．输出量是电机的驱动 D．执行器是电脑(单片机) 课堂小结 （ 1） 控 制 系 统 的 概 念 （