6.4 控制系统的类型（课件）-信息技术六年级下册同步备课（江西科学技术版）

第4课 控制系统的类型 课件出自公众号：先见一站上岸；小红书：Hisoka 1 知道开环控制系统和闭环控制系统的含义，能区分 开环和闭环控制系统；熟悉简单开环、闭环控制系统的 工作过程及特点。 任务卡 生活中存在的控制系统有很多，根据系统有无反馈功能，把控制系统分为开环控制系 统和闭环控制系统。 课件出自公众号：先见一站上岸；小红书：Hisoka 2 一 开环控制系统 开环控制系统是指输入命令不受输出结果影响的控制系统，不将控制的结果反馈回 来影响当前控制的系统。换句话说，输出端的结果与输入端的信号之间是断开的，因为是 断开的，没有反馈环节，所以叫做开环控制系统或者无反馈控制系统。开环控制系统一般 包括控制装置与被控对象，其中控制装置包括控制器、执行器等。 开环控制系统的含义 课件出自公众号：先见一站上岸；小红书：Hisoka 3 一 开环控制系统 开环控制系统的工作过程为：输入量传递给控制器，控制器根据输入量向执行器下达 控制指令，执行器根据指令对被控对象进行控制，被控对象受执行器传来的信号驱动，产生输出量。 开环控制系统的工作过程及特点 通过仿真过程知道给电动窗帘输入开合指令，窗帘会自动开启或者关闭，操作结束后 不再对窗帘系统产生任何影响。 课件出自公众号：先见一站上岸；小红书：Hisoka 4 一 开环控制系统 冬天有些家庭会使用电暖器进行取暖。电暖器接通电源后，调整加热挡位，电暖器开 始加热，电加热管周围的导热油被加热，然后沿着热管将热量散发出去，房间温度开始上 升，请绘制电暖器取暖控制系统图。 开环控制系统的工作过程及特点 设定加热功率挡位 房间温度 课件出自公众号：先见一站上岸；小红书：Hisoka 5 一 开环控制系统 电暖器取暖控制系统中，房间实际温度是我们想要控制的对象，称为被控对象。房间 的实际温度不对电暖器取暖控制系统的控制产生任何影响，对该系统的控制产生影响的 是设定的加热功率挡位，称为设定量。 请填写开环控制系统的工作过程，设定量是控制系统的输入信号，如设定加 热功率挡位；被控量是控制系统所要控制的量，也是控制系统的输出信号，如房间实际温 度。其它填写完整。 开环控制系统的工作过程及特点 设定量 被控量 课件出自公众号：先见一站上岸；小红书：Hisoka 6 一 开环控制系统 开环控制系统，适用于简单的系统，它没有反馈环节，响应时间较长，其主要优点是结 构简单、价格便宜、容易维修；缺点是精度低，容易受环境变化的干扰。生活中有很多开环 控制系统，如按下电视按钮时，电视打开了；按下电动窗帘遥控器，窗帘就打开了…… 开环控制系统的工作过程及特点 课件出自公众号：先见一站上岸；小红书：Hisoka 7 试一试 思考： 电动窗帘可以实现自动开合，操作起来简单方便。那电动窗帘是如何工作的? 首先，电动窗帘是在普通窗帘的基础上增加了电机实现自动开合。通过控制执行电 机的正转、反转和停止，从而实现窗帘的开合、停止。按下开启按钮，窗帘向两端打开。按下关闭按钮，窗帘向中间关闭。在开启或者关闭的过程中，可以点击暂停按钮，窗帘停止在某一中间位置。 通过仿真软件具体演示电动窗帘的运行过程，如图所示。 课件出自公众号：先见一站上岸；小红书：Hisoka 8 二 闭环控制系统 闭环控制系统是控制系统的另一种类型，是指把控制系统输出量的一部分或全部通 过一定方法和装置反送回系统的输入端，然后将反馈信息与原输入信息进行比较，再将比 较的结果施加于系统进行控制。 闭环控制系统的含义 课件出自公众号：先见一站上岸；小红书：Hisoka 9 二 闭环控制系统 闭环控制系统是控制系统的另一种类型，是指把控制系统输出量的一部分或全部通 过一定方法和装置反送回系统的输入端，然后将反馈信息与原输入信息进行比较，再将比 较的结果施加于系统进行控制。 闭环控制系统的含义 课件出自公众号：先见一站上岸；小红书：Hisoka 10 二 闭环控制系统 闭环控制系统是控制系统的另一种类型，是指把控制系统输出量的一部分或全部通 过一定方法和装置反送回系统的输入端，然后将反馈信息与原输入信息进行比较，再将比 较的结果施加于系统进行控制。 闭环控制系统的工作过程及特点 课件出自公众号：先见一站上岸；小红书：Hisoka 11 二 闭环控制系统 空调有温度检测装置可以实时检测房间内空调的温度，并把检测值反馈到比较器与 设定值进行比较，如有偏差，系统对被控对象进行控制调节，直到达到设定值，如图所示。 闭环控制系统的工作过程及特点 课件出自公众号：先见一站上岸；小红书：Hisoka 12 二 闭环控制系统 闭环控制系统如图所示，检测装置检测出被控量并通过比较器与设定量进行比 较，求出偏差值。控制器就这一偏差值进行运算，并向执行器发出控制命令，进而控制被 控对象，使被控量稳定在一定范围内。 闭环控制系统的工作过程及特点 课件出自公众号：先见一站上岸；小红书：Hisoka 13 闭环控制系统的特点是精度高，动态性能好，抗外界干扰能力强，但是造价高昂，系统 结构复杂。闭环控制系统不管出于什么原因，不管是外部扰动还是系统内部变化，只要被 控量偏离额定值，它就会产生相应的控制作用去消除偏差。 生活中同样也有很多闭环控制系统，空调、电热水器和电冰箱都是闭环控制系统。 课件出自公众号：先见一站上岸；小红书：Hisoka 14 试一试 开环控制系统中电动窗帘可以实现自动开合，但是还不够智能化，智能窗帘搭配传感 器、遥控、音箱以及手机 App 使用，可以在相应的场景使窗帘开合，达到控制光线和保护 隐私的作用。 首先，可以定时开合窗帘，根据个人的生物钟和一天的光线变化进行设置。比如：早 上7:00打开30%窗帘，8:30打开100%窗帘，晚上10:00 关窗帘。 其次，可以语音控制开合，与智能音箱联动，只需要呼唤“打开窗帘或者关闭窗帘”。 通过仿真软件具体演示智能窗帘的运行过程，如图所示。 课件出自公众号：先见一站上岸；小红书：Hisoka 15 试一试 除了定时开合和语音控制窗帘，结合生活实际，你还能想到哪些量可以用来控制窗帘 的开合。 我们一起来体验下，可以根据外界 光照条件，自动开合关闭的智能窗帘是如何实现的吧。你可以先参考图4-7的程序片 段，练习如何控制窗帘，再自行调整各参数，自行编写程序体验仿真控制的奇妙。 课件出自公众号：先见一站上岸；小红书：Hisoka 16 (1)请分别列举生活中开环控制系统和闭环控制系统的应用 实例，再比较二者的优点和缺点。 (2)闭环控制都是自动控制系统吗?请举例说明。 (3)手动控制都是开环控制系统吗?请举例说明。 练一练 课件出自公众号：先见一站上岸；小红书：Hisoka 17 谢谢聆听！ 课件出自公众号：先见一站上岸；小红书：Hisoka 18 $$