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第四章控制与设计第二节控制系统的组成与描述自行车传动系统由下列部件构成脚蹬、曲柄、链轮、中轴、链条、飞轮等脚踩的力（输入量）脚蹬、曲柄、链轮中轴、链条、飞轮自行车行驶的速度（输出量）电风扇的风速控制是通过改变电机的转速来实现的。给电风扇设定风速挡位，电机就以一定的转速带动扇叶转动，输出预定的风速。风速挡位是该控制系统的输入量，扇叶转动的风速是该控制系统的输出量，一个挡位对应着一个风速。电风扇风速的档位电机、扇叶风速输入量输出量任何一种控制的实现，都要通过若干个环节，这些环节的有机组合就构成了一个系统，称为控制系统。控制系统的输出与输入之间有一定的对应关系。控制系统输入量控制系统输出量归纳共同点：使用下面的方框来表示上述控制系统控制系统输入量输出量电风扇风速控制电饭煲脱粒机红外线自动水龙头调速器或挡位风速接通电源的电信号锅内的温度接通电源的电信号脱粒的量人手的红外信号水龙头的出水量请思考：控制系统通常又分为开环控制系统和闭环控制系统1.开环控制系统：控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响2.闭环控制系统：系统的输出量返回到输入端并对控制系统过程产生影响的控制系统简单闭环控制系统方框图：给定量比较器控制器执行器被控对象检测装置被控量×控制量﹢﹣简单开环控制系统方框图：输入量控制器执行器被控对象输出量控制量输入量——控制系统的给定量输出量——控制系统所要控制的量控制器——对输入信号进行处理并发出控制命令的装置或元件执行器——直接对被控对象进行控制的装置或元件被控对象——控制系统所要控制的装置或生产过程开环控制系统开环控制系统的特点：1、系统的输出量直接受输入量的控制；2、信号（或信息）的传递是单向的，总是从输入端单向传至输出端。控制电路电机自动门转动红外装置是否检测到人体热辐射发出的信号控制器执行器被控对象输出量控制量【案例分析】开环控制系统自动门的控制系统门的开/关输入量输出量电机水泵水管水流量控制器执行器被控对象被控量控制量开环控制系统，信号的传递是单向的。水泵抽水控制系统【案例分析】水管排出水接通电源输入量输出量开环系统的方框图1、电视摇控器的控制系统2、楼道声控灯的控制系统3、电动车的防盗报警系统按开机按扭控制电路显像及音频视频电视机电视节目影像设定声音分贝控制电路灯泡计时器灯的亮或灭时间外力强度控制电路音响装置计时器警报器警报声声音生活中还有哪些开环控制系统？公共汽车车门控制系统。音乐喷泉控制系统闹钟定时控制系统自动烘手机电吹风控制系统手电筒控制装置火灾报警系统防盗报警系统例：冲厕水箱的自动控制系统的设计案例:闭环控制系统比较器进水阀门水箱预设水位进水量实际水位浮球控制器如何判断开环控制系统与闭环控制系统闭环控制的特点：1、有反馈；2、会调整；3、“结果”会影响“结果”；4、给定量与被控量是可比较的同一种性质的量。电冰箱的温度控制系统控制电路电机-压缩机组电冰箱制冷量箱内温度预置温度检测装置（热敏电阻）【案例分析】比较器案例：空调器温度控制系统方框图如下：×设定温度比较器控制电路压缩机空调器检测装置输出温度空气温度﹢﹣马上行动：判断下列控制系统是否属于闭环控制系统，画出方框图。热电偶控制器加热器加热炉设定温度比较器加热炉的温度自动控制系统热量炉内温度眼睛大脑手阀门容器给定值比较器人工调节液面液体输出量液面位置游泳池水位控制系统检测装置控制器进水阀门游泳池给定水位水流量比较器实际水位请完成1、家用缝纫机的缝纫速度控制系统（）脚踏速度踏板、曲柄、带轮机头、机轴缝纫速度2、电冰箱的温度控制系统（）温度计温度设定温度控制器制冷装置温度值检测装置比较器属于开环控制系统属于闭环控制系统设定声音分贝控制电路灯泡计时器灯亮或灭时间3、走道路灯的声光控制系统（）4、交通路口红绿灯自动控制系统（）开环闭环5、汽车安全气囊控制系统的工作过程是：传感器检测到汽车碰撞信号，经诊断模块判定和处理后，触发气体发生器给气囊充气。该控制系统的被控对象是()A．被气囊保护的人B．气囊C．诊断模块D．气体发生器B6、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。该控制系统应该属于()A、自动控制的闭环控制系统B、自动控制的开环控制系统C、手动控制的闭环控制系统D、手动控制的开环控制系统B7、下列关于控制系统工作过程的说法，正确的是()A．信息只能从输入端传至输出端B．信息只能从输出端传至输入端C．开环控制系统的信息只能从输入端传至输出端D．闭环控制系统的信息只能从输出端传至输入端C8、在下面4个控制系统中，属于闭环控制系统的是()A．电风扇的定时控制系统B．公共楼道路灯延时控制系统Ｃ．棚室温度恒定控制系统D．商店自动门控制系统C开环控制的特点：1、它是单向的控制过程；2、输入量与输出量往往是不同性质的量。闭环控制的特点：1、有反馈；2、会调整；3、“结果”会影响最终“结果”；4、给定量与被控量是可比较的同一种性质的量。【课堂小结】