控制的手段与应用实用版课件.ppt
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1、控制的手段与应用控制的手段与应用人人参参果果温室温度控制系统温室温度控制系统电梯的上下运行过程电梯的上下运行过程音乐喷泉自动伸缩门事物的发展与变化具有多样性。事物的发展与变化具有多样性。如果人们想达到一定的目的,就必须采如果人们想达到一定的目的,就必须采取一定的手段来实现,即取一定的手段来实现,即 控制控制声控开关控制系统的方框流程图:对输入信号进行处理并发出控制命令的装置或元件小明发现学校路灯有时由于没有及时关闭而浪费用电,为此他设计了一个控制方案,能够在天亮时关闭,天暗后打开。对输入信号进行处理并发出控制命令的装置或元件控制器 执行器 被控对象 反馈小明发现学校路灯有时由于没有及时关闭而浪
2、费用电,为此他设计了一个控制方案,能够在天亮时关闭,天暗后打开。输入量控制系统的给定量声控开关控制系统的方框流程图:电风扇的风速控制是通过改变电机的转速来实现的。画出穿针引线的动作过程的控制方框图直接对被控对象进行控制的装置或元件声控开关控制系统的方框流程图:画出穿针引线的动作过程的控制方框图例如:游泳池注水控制系统人工控制:控制的过程必须在人的直接干预和全程干预下才能完成控制任务。被控对象控制系统所要控制的装置或生产过程画出穿针引线的动作过程的控制方框图前面我们利用开环控制系统给游泳池注水时,是通过设定时间来控制进水阀门的关闭:设定时间到了才停止注水。案例 炮弹的控制系统第第10课时课时第四
3、单元 控制与设计 第一节控制的手段与应用第二节控制系统的工作过程与方式1、控制的手段、控制的手段2、控制的应用、控制的应用3、控制系统、控制系统4、开环控制系统、开环控制系统5、闭环控制系统、闭环控制系统教学目标:1、理解控制的含义2、了解控制的手段3、理解控制在生活和生产中的应用4、分析案例,熟悉简单的开环控制系统的基本组成和工作过程5、熟悉闭环控制系统的基本组成,能画出简单的闭环控制系统的方框图,理解控制器、执行器的作用。找出自行车中存在的各种控制现象。找出自行车中存在的各种控制现象。马上行动(P102):请指出下列控制系统中的输入、输出分别是什么?4、分析案例,熟悉简单的开环控制系统的基
4、本组成和工作过程洗衣时,将定时器旋钮旋转到设定时间位置,洗衣机在定时器控制下开始工作,直到定时器回到零位,洗衣机才停止工作。自动门控制系统的基本组成如图所示为一款双缸洗衣机。控制的对象人力三轮车控制器 执行器 被控对象 反馈直接对被控对象进行控制的装置或元件情不自禁请同学来“填”鼻子,一次,睁着眼睛画,另一次闭着眼睛画。被控对象控制系统所要控制的装置或生产过程控制器 执行器 被控对象 反馈控制系统的输入与输出之间有一定5、熟悉闭环控制系统的基本组成,能画出简单的闭环控制系统的方框图,理解控制器、执行器的作用。自动门控制系统的基本组成请同学来“填”鼻子,一次,睁着眼睛画,另一次闭着眼睛画。情不自
5、禁根据冰箱内放置食物的保存要求,预先设置一个恰当的冷藏温度。声控开关控制系统的方框流程图:(1)定义:控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响,这种控制称为开环控制系统。大禹治水大禹治水u大禹治水过程中,通过大禹治水过程中,通过 什么什么手段手段,实现了什么,实现了什么目的目的?采用采用疏通河道疏通河道,泄洪为主泄洪为主的办法,实现了的办法,实现了治愈水患治愈水患的目的。的目的。一、什么叫控制?一、什么叫控制?v人们按照自己的人们按照自己的意愿或目的意愿或目的,通,通过一定的过一定的手段手段,使事物向期望的,使事物向期望的目标发展,这就是控制。目标发展,这就是控制。v如:控制冰箱温度,保存食
6、物。如:控制冰箱温度,保存食物。马上行动马上行动v找出自行车中存在的各种控制现象。刹车控制、速度控制、方向控制刹车控制、速度控制、方向控制控制的三大要素控制的三大要素v控制的对象控制的对象v达到的目的达到的目的v控制的手段控制的手段u例如:人力三轮车例如:人力三轮车转弯转弯l控制的对象控制的对象人力三轮车人力三轮车l达到的目的达到的目的改变方向改变方向l控制的手段控制的手段转动车把转动车把1、按人工干预、按人工干预的情形的情形二、控制的分类二、控制的分类 人工控制:控制的过程必须在人的控制的过程必须在人的直接干预直接干预和和全程干预全程干预下下才能完成控制任务才能完成控制任务。关/开 门驾驶汽
7、车 自动控制:在控制的过程中不不需要人的直接干预需要人的直接干预,使事物的变化事物的变化准确的按照期望的方向发展准确的按照期望的方向发展。手动手动案例分析:案例分析:从手摇扇到空调器,手动手动控制自动控制手摇扇手摇扇电风扇电风扇空调空调手动控制手动控制自动控制自动控制 小明发现学校路小明发现学校路灯有时由于没有及时灯有时由于没有及时关闭而浪费用电,为关闭而浪费用电,为此他设计了一个控制此他设计了一个控制方案,能够在方案,能够在天亮时天亮时关闭,天暗后打开。关闭,天暗后打开。该控制系统应该属于该控制系统应该属于()A、自动控、自动控制制 B手工控制手工控制 马路边上的路灯属于人工控马路边上的路灯
8、属于人工控制还是自动控制?制还是自动控制?动动脑动动脑A 如图所示为一款双缸洗衣机。洗衣时,如图所示为一款双缸洗衣机。洗衣时,将定时器旋钮旋转到设定时间位置,将定时器旋钮旋转到设定时间位置,洗衣机在洗衣机在定时器控制下开始工作,直到定时器回到零定时器控制下开始工作,直到定时器回到零位,位,洗衣机才停止工作洗衣机才停止工作。该过程的控制属于。该过程的控制属于()A、自动控制、自动控制 B手工控制手工控制B 公共场所常有人忘记关闭水龙头,为公共场所常有人忘记关闭水龙头,为了避免出现这种现象,下列水龙头中,了避免出现这种现象,下列水龙头中,最适合于公共场所最适合于公共场所使用的是使用的是()D声控开
9、关控制系统的方框流程图:声控开关控制系统的方框流程图:声控开关控制系统的方框流程图:案例 炮弹的控制系统被控对象控制系统所要控制的装置或生产过程当它接到“接通”压缩机指令时,便接通压缩机工作电路。控制器 执行器 被控对象 反馈马上行动:判断人工控制和自动控制的事例(1)定义:控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响,这种控制称为开环控制系统。控制器 执行器 被控对象 反馈根据冰箱内放置食物的保存要求,预先设置一个恰当的冷藏温度。控制系统的输入与输出之间有一定请同学来“填”鼻子,一次,睁着眼睛画,另一次闭着眼睛画。该控制系统应该属于()A、自动控制 B手工控制例如:游泳池注水控制系统控制过程中
10、有反馈环节可以把控制结果反馈给人脑,控制流向形成了闭合回路。游泳池注水控制系统方框图:控制系统的输入与输出之间有一定声控开关控制系统的方框流程图:请同学来“填”鼻子,一次,睁着眼睛画,另一次闭着眼睛画。人脑控制手画鼻子:人脑手画鼻子(2)特征:系统的输出端与输入端信号之间存在一个回路反馈回路想一想想一想 下列事例哪些属于人工控下列事例哪些属于人工控制,哪些属于自动控制?制,哪些属于自动控制?手控灯手控灯声控灯声控灯光控小夜灯光控小夜灯马上行动:判断人工控制和自动控制的事例:判断人工控制和自动控制的事例自动取款机自动取款机扩音器的音量扩音器的音量 手摇卷笔刀手摇卷笔刀 烟雾报警器烟雾报警器电扇的
11、转速控制电扇的转速控制自动烘手机自动烘手机 自动控制 人工控制 人工控制 自动控制 人工控制 自动控制2、按执行部件分类、按执行部件分类机械控制机械控制气动控制气动控制液压控制液压控制电子控制电子控制机械机械控制控制电电子子控控制制 公共汽车公共汽车车门的开车门的开关关控制是气动控制,司控制是气动控制,司机操作开关的装置,电机操作开关的装置,电流控制流控制“电磁阀电磁阀”的启的启闭,通过电磁阀决定压闭,通过电磁阀决定压缩空气的流向,最后由缩空气的流向,最后由压缩空气推动双向汽缸压缩空气推动双向汽缸内的活塞带动连杆机构内的活塞带动连杆机构开门或关门。开门或关门。气动控制气动控制液液压压控控制制液
12、压打桩机液压打桩机 电子门铃控制系统电子门铃控制系统三、控制的应用三、控制的应用生 活 水果剥皮机水果剥皮机电饭煲微波炉自动伞自动伞自动热酒壶自动热酒壶冰箱现代网络、家电 当当 心心!看谁最快!看谁最快!汽车自动装配生产线 工业生产工业生产 汽车油漆自动门控制系统的基本组成该过程的控制属于()A、自动控制 B手工控制马上行动:判断人工控制和自动控制的事例控制器 执行器 被控对象 反馈案例 炮弹的控制系统人工控制(手动控制)输入量控制系统的给定量将输入量由设定时间改为设定水位。洗衣时,将定时器旋钮旋转到设定时间位置,洗衣机在定时器控制下开始工作,直到定时器回到零位,洗衣机才停止工作。增加一个水位
13、检测装置,实时检测水位并反馈给输入端。达到的目的改变方向挑水 水车 抽水机控制系统的输入与输出之间有一定由电子电路组成,核心部件是一个微处理器微型电脑。如图所示为一款双缸洗衣机。控制系统的输入与输出之间有一定找出自行车中存在的各种控制现象。5、熟悉闭环控制系统的基本组成,能画出简单的闭环控制系统的方框图,理解控制器、执行器的作用。控制的手段转动车把前面我们利用开环控制系统给游泳池注水时,是通过设定时间来控制进水阀门的关闭:设定时间到了才停止注水。人工控制(手动控制)执行器直接对被控对象进行控制的装置或元件电脑绣花电脑绣花纺织机农业生产农业生产 联合收割机联合收割机温 室温室控制温室控制农田灌溉
14、 锤式微灌挑水挑水 水车水车 抽水机抽水机折射式微喷射流式微喷锤式微灌交交 通通多普勒测速雷达多普勒测速雷达军事、国防、航天军事、国防、航天精密制导导弹精密制导导弹 爱国者爱国者“神舟神舟”飞船飞船案例 炮弹的控制系统例如:游泳池注水控制系统第一节控制的手段与应用控制系统通常分为开环控制系统与闭环控制系统什么手段,实现了什么目的?控制系统的输入与输出之间有一定控制系统的输入与输出之间有一定第二节控制系统的工作过程与方式公共汽车车门的开关控制是气动控制,司机操作开关的装置,电流控制“电磁阀”的启闭,通过电磁阀决定压缩空气的流向,最后由压缩空气推动双向汽缸内的活塞带动连杆机构开门或关门。控制器 执
15、行器 被控对象 反馈采用疏通河道,泄洪为主的办法,实现了治愈水患的目的。二 控制系统的工作过程与方式输入量控制系统的给定量控制过程中有反馈环节可以把控制结果反馈给人脑,控制流向形成了闭合回路。前面我们利用开环控制系统给游泳池注水时,是通过设定时间来控制进水阀门的关闭:设定时间到了才停止注水。主要由温度传感器组成。变“糊干饭”?想一想 下列事例哪些属于人工控制,哪些属于自动控制?直接对被控对象进行控制的装置或元件马上行动:判断人工控制和自动控制的事例(2)特征:系统的输出量仅受输入量控制,输入量到输出量之间的信号是单向传递。前面我们利用开环控制系统给游泳池注水时,是通过设定时间来控制进水阀门的关
16、闭:设定时间到了才停止注水。引入引入电饭煲电饭煲能否用来煮能否用来煮稀饭稀饭?“红豆稀饭红豆稀饭”为何为何 情不自禁情不自禁 变变“糊干饭糊干饭”?“红豆稀饭红豆稀饭”糊干饭糊干饭1.控制系统控制系统输入输入输出输出声控声控开关控制系统开关控制系统声控开关声控开关灯泡灯泡声音声音有无有无亮与熄亮与熄(输入输入)(输出输出)声控开关控制系统的方框流程图声控开关控制系统的方框流程图:定义:任何一种控制的实现,都要通定义:任何一种控制的实现,都要通过若干个环节,这些环节就构成了一个系过若干个环节,这些环节就构成了一个系统,称为统,称为。电风扇风速电风扇风速的档位的档位(输入)(输入)电机、电机、扇叶
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