第一章电子控制系统概述.

第一章电子控制系统概述高中通用技术1.1电子控制技术与电子控制系统考试内容要求属性①电子控制技术的含义及其应用②电子控制系统的含义aa加试一、控制技术——控制技术是人们为了使事物按照所希望的方式沿着某一确定的方向发展所使用的手段或方法。•案例：从门锁的演变看控制技术的发展•（1）人工控制的门锁•（2）机械控制的门锁•（3）电子控制门锁二、什么是电子控制技术？—是一门运用电子电路实现控制功能的技术。•应用非常广泛:1、自动化的家用电器电器2、自动化的生产流水线一些产品的生产线使用了能自动更换刀具和完成多道加工工序的数控机床，井将加工设备、检测设备、装卸设备等按照工艺流程连接起来，形成了自动生产流水线，从而提高了产品的质量．减少了原材料的消耗，改善了劳动条件，提高了劳动生产率。3、工业化的农业温室（蔬菜大棚）如图所示的温室厂房中．通过电子控制技术实现了施肥配方、营养液滴灌、人工补充二氧化碳、锅炉燃煤送热自动化，并对温、气、肥、水、光等植物生长要素进行自动调控，形成全年都能生长蔬莱、花卉的人工气候。另外，还可引入农业机器人，利用它移植秧苗、采摘暴实，实现农业生产的工厂。4、长“眼睛”的导弹电子控制技术对军事技术变革发展起着重要的作用．对现代战争生了极大的影响。例如，“响尾蛇”是一种机载空对空截击导弹，它利用红外线热寻的传感器来发现敌人，发射后就可立即锁定攻击目标。这一性能使飞行员可以专注于自己的工作，而让导弹自己完成攻击任务。4、长“眼睛”的导弹还有一种巡航导弹利用全球卫星定位系统，对攻击目标的地理位置和巡航导弹飞经的沿途地形进行精密测量，并对这些信息输入弹载的微型电脑中。巡航导弹在飞行的过程中将它与实际所显示的地形精密对照,从而控制飞行的方向、路线、速度、离地面的高度。电子控制技术使巡航导弹变得十分聪明，命中精度高，距离2000KM以内目标误差不超过10米。1、——以电子技术为核心的控制系统。在这个系统中，有电阻、电感、电容、二极管、三极管、集成电路（IC）等电子元器件，它们相互作用、相互依赖，形成一个整体，从而实现控制的目的。如：智能电饭煲三、电子控制系统2、电子控制系统是通过控制器实现控制的。如：遥控小车通过遥控器•电子控制系统有什么优点？•1、控制的精确度高•2、能实现远距离控制•3、控制的速度快•4、能进行自动控制•5、电子控制系统的体积小。这是电子控制系统吗？是，因为电子控制报警器模型中控制的核心是运用了电子技术的音乐集成电路1.2电子控制系统的组成和工作过程考试内容要求属性①电子控制系统的基本组成②生活中常见的电子控制系统的工作过程ab加试路灯的控制系统视觉器官检测光的强度手和足执行命令，完成路灯的开和关路灯点亮与熄灭大脑分析信息，发出命令路灯分析信息，发出命令执行机构执行命令，完成路灯的开和关电子电路分析信息，发出命令传感器检测光的强度路灯的人工控制系统路灯的电子控制系统电子控制系统一般可分为输入、控制（处理）和输出三个基本的组成部分。被控对象输出部分控制（处理）部分输入部分电子控制系统信息一、电子控制系统的组成输入部分：由各种传感器组成，输入信息可以有各种形式，可以是作用力，也可以是温度、湿度、磁场、光照强度等环境参数的变化。控制（处理）部分：一般由具有各种控制功能的电子电路（或微处理器）组成。它的作用相当于人的大脑，对送入的电信号进行比较、分析和处理并发出指令。输出部分：由电磁继电器、晶闸管等多种执行机构组成。输出信号可以是位移，如电磁继电器中衔铁的运动、电动机的转动等，也可以是声音、光等，如扬声器中发出的音乐声。输出部分相当于人的手和足，它的作用是执行处理部分的指令，进行某种操作，实现某种功能。二、电子控制系统的工作过程被控对象输出执行命令控制(处理)分析、比较和处理电信号并发出命令输入采集信息并转化为电信号信息电子控制系统名称输入部分控制(处理)部分输出部分智能化的红绿灯电子控制系统全自动洗衣机进水控制系统环形感应器水位传感器电子电路电子电路红绿灯电磁开关马上行动:分析下列电子控制系统的基本组成部分,并说出它们的简要工作过程电子计算机的最基本组成部分：输入、控制（处理）、输出。•输入部分——•控制（处理）部分——•输出部分——键盘、鼠标、手写板、话筒、扫描仪、摄像头、光驱（光盘）、磁盘、数码读卡机等主机（CPU）显示器、软盘、U盘、可移动硬盘、刻录机、扬声器、耳机、打印机练习搭接一个路灯自动控制模型此电路是用控制三极管V2的基极偏置电流的大小,使三极管V2工作在导通状态或者截止状态,使发光二极管V1导通并有一定的电流通过或者截止,这样V2就发光或熄灭.路灯电子控制系统的工作过程输出控制（处理）输入太阳光晶体三极管组成的电子电路光敏传感器发光二极管（1）当夜晚降临时，外界光线暗淡，光敏传感器上接收到光的强度减小。（2）光敏传感器将弱光转化为电信号，输入到以晶体三极管为核心的电子电路。晶体三极管工作，输出电流，点亮发光二极管.（3）当强光照射光敏传感器时,晶体三极管停止工作,发光二极管不发光.路灯自动控制模型的工作原理电阻R1、R2是V2的上偏置电阻，R和RP并联作为V2的下偏电阻。无光线照射R时，R的电阻值远大于RP，下偏电阻值就决定于RP电阻值的大小，调节RP使V2得到合适的基极电流，V2导通，使V1导通、发光。调节RP的值还可调整V2集电极电流的大小，使V1发出合适的亮度。当强光照射热敏电阻R时，R的阻值就变得很小，V2的基极电流就变得很小，接近于O，V2截止，使得流过V1的电流很小，接近于O，发光二极管就不发光。1.3开环电子控制系统和闭环控制系统考试内容要求属性①反馈在电子控制系统的作用②开环电子控制系统和闭环电子控制系统的区别③生活中常见的闭环电子控制系统的工作过程abb加试一、开环电子控制系统1、什么是开环电子控制系统——如果电子控制系统的输出结果对系统的控制没有影响，也就是被控量的变化不会引起控制量的改变，即没有反馈。2、开环控制系统的组成方框图输入被控对象输出控制(处理)信息例:电子门铃的开环电子控制系统用手按动按钮开关,输入一个触发信号音乐集成电路经过触发后工作,产生一组载有”音乐”的电信号.扬声器将电信号转变为音乐声.输出的音乐声的变化对系统的控制状态并不产生影响,即不存在反馈.•输入:•控制(处理):•输出:•特点:二、闭环电子控制系统•1、什么是闭环电子控制系统•——能对输出结果进行检测，并将检测信号反馈到控制处理部分，从而对系统的控制产生影响。•2、闭环电子控制系统方框图输入被控对象输出控制(处理)检测反馈比较器家用电冰箱的结构和制冷原理图•组成：压缩机、冷却器和散热器，它们之间用一根管道相连。•管道里装有一种沸点很低的制冷剂。压缩机在管道的底部，它使制冷剂不断地在管道里循环。制冷剂流动到狭窄的毛细管时，受到强大压力，由气态变成液态，通过散热器对外放出热量。当制冷剂通过较粗的管道组成的冷却器时，由于压力突然降低，制冷剂由液态立即变为气态，从而吸收电冰箱内的热量，使电冰箱内的温度降低，达到制冷的效果。家用电冰箱的闭环电子控制系统输入被控对象输出控制(处理)检测反馈预置温度调节装置(电子电路)(继电器)(冷藏室)温度传感器(微型电脑）比较器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。由电子电路组成,核心部件是一个微处理器——微型电脑。能对预置设定的温度和输出中检测到的电信号进行比较、分析和判断，并发出命令。由电磁继电器组成。当它接到“接通”压缩机指令时，便接通压缩机工作电路。当它接到“停止”的指令时，继电器便断开压缩机的工作电路。主要由温度传感器组成。温度传感器装在冷藏室内，它将检测到的冰箱冷藏温度转变为电信号并反馈到电子控制系统的控制（处理）部分。输入：控制(处理)：输出：检测与反馈：——当接通电源后，控制电路命令执行器接通压缩机工作电路，制冷剂不断地在管道中循环，并吸收电冰箱内的热量，使电冰箱内的温度下降。同时，冷藏室内的温度传感器不断地检测箱内温度，并把温度变化的电信号反馈到控制（处理）部分，控制部分对预置的温度和反馈的温度进行比较、分析、处理。当电冰箱内的温度达到设定的温度时，控制部分发出指令给电磁继电器，继电器立即切断压缩机工作电路，制冷工作停止。——当电冰箱内温度回升并超过设定温度时，电子控制电路又发出指令，使电磁继电器接通压缩机工作电路，压缩机重新工作并进行制冷。马上行动（1）找出身边开环电子控制系统和闭环电子控制系统的例子。开环电子控制系统：闭环电子控制系统：（2）闭环电子控制系统与开环电子控制系统相比有什么优点？•闭环电子控制系统具有监测和反馈功能，可以提高控制的精度，而且实现控制的自动化。电熨斗、电子门铃、电子调光台灯、电子手表、程序控制洗衣机、带遥控电视机空调机、电冰箱、智能电饭煲、现代化农业温室这是闭环系统吗？同学们几乎每天听着扩音机里播放的音乐做广播体操，但扩音机从未引起大家的注意。学习了上面的内容后，“扩音机是一个什么电子控制系统”引起了全班同学的热烈讨论。正方：扩音机是一个开环电子控制系统。反方：扩音机是一个闭环电子控制系统。这是闭环系统吗？分析评判：•闭环电子控制系统必须符合两个条件：•（一）它的核心是电子技术；•（二）有反馈。反方把人划入控制系统，这个控制系统的核心就不单单是电子技术，故不能称为闭环电子控制系统。但因为存在反馈，可称为闭环控制系统。练习•根据开环电子控制系统和闭环控制系统的区别进行分析、判断，在你认为正确的表格中打开环电子控制系统闭环电子控制系统电子表电取暖系统空调程序控制洗衣机可调亮度的台灯智能洗衣机电热水器