4.4 控制系统的设计与实施 课件-2024-2025学年高中通用技术苏教版（2019）必修《技术与设计2》

四　控制系统的设计与实施 PART FOUR 任务一 探究控制系统的设计要素 任务二 设计与实施雨水收集池水位控制系统 第四单元控制及设计 学习目标 根据控制系统的要求，确定被控量和控制量。 能够设计控制系统的方案，并搭建一个控制系统装置或模型。 对所搭建的控制系统进行调试运行以及综合评价。 下雨天，雨水收集池的水位不断升高，当水位升至溢水口时，声光报警装置启动，同时水泵开始向位于高处的蓄水箱抽水。当雨水收集池的水位降到水池高度的1/4 时，应停止抽水。 走进情境 任务一 探究控制系统的设计要素 设计一个控制系统，应该明确这个系统要达到的目的是什么，所要控制的对象是什么，被控对象有哪些重要的特性，被控量和控制量分别是什么，外界的主要干扰因素有哪些，选择怎样的设计方案既能达到目的，又经济、易于实现，如何选择设备和元件，等等。 任务一 探究控制系统的设计要素 任务一 探究控制系统的设计要素 开环控制系统的设计 开环控制系统的设计相对比较简单，在明确设计要求、被控对象、被控量和控制量后，即可考虑具体控制系统的方案。例如，普通电风扇控制系统的设计，被控对象是电风扇，被控量是电风扇输出的风速，控制量是电机的转速；如果是具有定时功能的电风扇控制系统的设计，则只需在开关环节加一个定时器就可以了。 技术体验 任务一 理解控制系统 任务二 设计与实施雨水收集池水位控制系统 开环控制系统的设计 1 闭环控制系统用于实现不同的控制目的，要求往往也不一样。对于简单的闭环控制系统，有以下基本要求： 2 3 第一，一个闭环控制系统要正常工作，首先必须是稳定的。如输出量发生偏离，系统通过动态调整使被控量回到平衡状态，系统的这种调整过程有可能使系统产生振荡。若振荡呈逐渐衰减趋势，能很快稳定下来，还属于稳定系统，否则就是不稳定系统。 第二，控制系统的控制精度必须符合要求，即系统的输出量与给定值之差应控制在允许范围之内。 第三，闭环控制系统应有较好的抗干扰性能。在进行闭环控制系统的设计时，几项控制要求之间往往会产生矛盾，需要结合具体问题全面解决或有所侧重地解决。 任务二 设计与实施雨水收集池水位控制系统 技术体验 感谢您的观看 $$