内容正文:
第12课 闭环控制助稳定
1
问题情境
生活中有了反馈,人们可以调节方式方法以达到预期的效果;学习中有了反馈,大家可以及时调整自己的学习方法和进度,以提高学习效果。如果控制系统中存在反馈会怎样呢?
你发现了哪些带有反馈的控制系统?
一、分析具备反馈的空调的工作过程
4
一、分析具备反馈的空调的工作过程
启动空调
设置参考温度
(阈值)
停止制冷
空调制冷
温度传感器检测室温,得到室温
室温高于阈值
室温达到阈值
反馈
室温
反馈
室温
具备反馈的控制系统称为“闭环控制系统”。
1
2
3
4
5
和我一起探寻闭环控制系统的秘密吧!
6
工作过程找闭环
第1关
7
输入
输出
计算
一、分析具备反馈的空调的工作过程
8
输入
输出
计算
制冷26℃
(阈值)
空调制冷或停止制冷
将检测到的温度值与设定的温度(阈值)比较,根据结果生成指令
反馈
当前温度
检测到的温度数据
一、分析具备反馈的空调的工作过程
9
流程图里寻闭环
第2关
10
空调制冷算法流程图
一、分析具备反馈的空调的工作过程
输入阈值T0=26℃
输入采集的当前温度T
T大于T0?
制冷
停止制冷
开关量
11
闭环原理我体验
第3关
12
三、在虚拟实验中体验闭环控制系统的工作原理
13
1.闭环控制系统可以保持系统运行的稳定性;
2.闭环控制系统可以进行自我调节;
3.闭环控制系统最终的输出更接近预期目标。
二、分析生活中常见的闭环控制系统的主要特点
14
闭环控制系统中的传感器可以随时把当前的数据反馈到输入端,让系统将其与设定的阈值做比较。
想一想,与开环控制系统相比,在闭环控制系统中是哪个硬件把当前数据反馈给了系统?
常见的传感器
光线传感器
温湿度传感器
超声波传感器
土壤湿度传感器
声音传感器
烟雾传感器
……
三、分析生活中常见的闭环控制系统应用
你还能列举一些生活中常见的闭环控制系统吗?
17
三、分析生活中常见的闭环控制系统应用
闭环控制系统的结构相对比较复杂,成本也较高,实际应用时需要结合考虑。
扫地机器人
智能空气净化器
电冰箱
智能调光台灯
18
闭环系统我设计
第4关
19
四、设计简易的闭环控制系统
系统名称
用途
反馈方式
工作过程示意图
输入
输出
计算
小组活动:为班级教室设计一个简易闭环控制系统。
20
四、作品展示与评价
智能浇花系统
通过土壤湿度传感器反馈
21
闭环知识我掌握
第5关
23
五、知识检测
请判断以上设备是否存在闭环控制系统
自动运输无人机
智能温室大棚
人体红外感应灯
×
24
25
六、总结提升
控制系统名称 特点 工作方式
开环控制系统 不需要对输出结果进行检测 线性
闭环控制系统 闭环控制系统中存在反馈并且能检测输出结果是否符合预期,从而进行自我调节,具有稳定性。 环形
26
课后作业
基础作业:体验虚拟仿真实验《恒温热水器》,深度感受闭环控制系统的原理。
拓展作业:模仿课件中智能浇花系统的动画效果用图形化编程软件为你在第4关完成的设计方案制作一个工作过程动画。
27
null
14497.893
null
19226.094
null
14027.695
null
10370.605
null
9195.112
null
16012.973
$