控制与设计复习(上课)课件

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控制与设计控制的含义人们按照自己的意愿或目的,通过一定的手段使事物向期望的目标发展,这就是控制。①控制的对象是什么?②控制要达到什么目的?③采取什么控制手段?控制的三要素控制的手段控制人工干预的情形人工控制自动控制人工控制——控制过程是在人的直接干预和全程干预下进行的。如人工纺纱、打开普通自来水龙头、按键打开电灯、驾驶汽车等自动控制——指在无人直接参与的情况下,使事物的变化准确地按照期望的方向进行。如数控机床、饮料自动装罐生产线、花房恒温控制、十字路口红绿灯的转换等。太阳能路灯自动门按照执行部件的不同,控制可分为机械控制、气动控制、液压控制,电子控制等。机械控制气动控制液压控制电子控制控制的应用自古就有,并在近代得到了迅速发展,它涉及到社会生活生产的各个领域。控制的应用控制在军事、国防等领域也有着广泛的应用。精密制导武器能够对目标进行精确攻击,火箭能将各种卫星准确送入太空轨道,“神州”飞船遨游太空、准确返回地面,嫦娥探月工程等等,控制起着重要的作用。有人说“开环控制系统都是人工控制系统”,自动控制系统都是闭环控制系统你认为这一说法是否正确,试举例说明。自动门、声控灯、声控门。开环控制系统被控对象执行器控制器输入量控制量输出量控制电路红外装置是否检测到人体的热辐射发出的信号门的开启或关闭电机自动门转速控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响,这种控制系统称为开环控制系统。电机控制电路是否检测到人体热辐射发出的信号自动门门的开启或关闭转速进水阀门定时器设定注水的时间游泳池游泳池的水位水流量小结:流体类控制系统一般的执行器是阀门,被控对象是容器小结:机械运动类控制系统一般的执行器是电动机设计一个家用窗帘简易控制电路,设计要求天亮时自动开启,天暗时自动关闭。请画出控制系统方框图。天亮天暗光检测控制电路电动机窗帘开启或关闭窗帘转速现要求画出雨天自动关窗系统控制方框图是否有雨湿度传感器控制电路电动机窗户开或关转速随着音乐起伏而变化的音乐喷泉是控制技术的一种具体应用。其工作过程是由“声-电转换装置”将起伏的音乐强度转换为随之而变化的电信号,这种电信号驱动电动机带动水泵转动。音乐声信号强,水泵的转速就快,喷头的压力就大,喷出的水柱就高。反之,喷出的水柱就低。音乐信号的强弱与喷泉水柱的高低一一对应。请回答以下问题:请画出控制方框图音乐信号声电转换装置和电机水泵喷头水柱高低1、是开环控制系统还是闭环控制系统?2、输入量和输出量分别是什么?转速有报纸报道,一位八岁小女孩在进某酒店的旋转大门时,被旋转大门夹住,结果造成重伤。现请你帮忙设计一个控制系统的方案,使旋转大门遇到阻力时能够自动停止转动。请你画出该控制系统的方框图,说明其工作过程。(提示:可以采用压力传感器检测是否受到阻力)。当人被旋转大门夹住时,压力传感器会检测到大门遇到阻力控制电路接收到该信号。压力异常信号压力传感器控制电路电机刹车装置门门锁定转速闭环控制系统控制系统的输出量返回到输入端对控制过程产生影响。闭环控制系统给定量被控量控制量控制器执行器被控对象检测装置控制器阀门水箱给定水位浮球实际水位水箱水位自动控制进水量加热炉温度自动控制控制器加热器加热炉给定温度热电偶炉内温度电流THANKYOUSUCCESS2021/4/819可编辑电冰箱的温度控制系统控制电路电机-压缩器组电冰箱制冷量箱内温度预置温度检测装置(热敏电阻)空调器温度控制系统方框图:设定的温度控制电路制冷装置空调房房内实际温度空调测温装置制冷量比较器控制器是控制电路或控制温控装置执行器是制冷或制热装置控制对象是“容器”检测器是检测温度改变的装置总结:温度控制型控制系统特点控制系统中,除输入量(给定值)以外,引起被控量变化的各种因素称为干扰因素。干扰因素设定的飞行航道飞机手机信号实际的飞行航道干扰因素的产生原因环境人为影响自行车行驶速度变化的风影响船只行驶的风浪手机信号干扰因素的处理利用克服削弱干扰消除干扰提高控制系统的性能(利用反馈)控制器执行器被控对象给定值被控量干扰因素+检测装置-控制系统中,将输出量通过适当的检测装置返回到输入端并与输入量进行比较的过程,就是反馈。投掷飞镖检测装置(眼睛)大脑手飞镖靶心位置飞镖实际投掷位置控制器阀门水箱给定水位浮球实际水位干扰1、影响水位控制的干扰因素有哪些?2、浮球起什么作用?闭环控制系统与开环控制系统的比较开环控制系统闭环控制系统有无反馈无有能否自动调整和补偿不能能控制精度比较低高结构简单相对复杂适用场合控制精度要求不高而系统本身的元件又比较稳定的场合要求高精度和高可靠性的场合功能模拟方法和黑箱方法功能模拟方法:以功能和行为的相似性为基础,用“模型”模拟“原型”的功能和行为的方法。黑箱方法:通过对系统输入与输出关系的研究,进而得出系统的内部结构及其功能方法。西瓜看、听、拍生或熟控制系统输入输出黑箱判断生熟鸡蛋中医控制系统的设计实施控制系统所需的设备、元件等系统的成本分析控制系统的调试、运行和评价控制系统的方案选择分析被控对象的主要特征明确控制的目的确定被控量、控制量分析主要的干扰因素。。。。。。控制系统的设计1、开环控制系统的设计例:普通电风扇控制系统的设计被控对象——电风扇;被控量——电风扇输出的风速;控制量——电机的转速;定时器电机电风扇设定时间风速转速闭环控制系统的基本要求:1,闭环控制系统必须是稳定的;2,系统的输出量与给定值之差应控制在允许的范围之内;3,要有较好的抗干扰性能;2、闭环控制系统的设计例:抽水马桶水箱的自动控制系统的设计2、闭环控制系统的设计杠杆比较进水阀门水箱预设水位进水量水位浮球一、明确设计目的二、确定设计方案三、选择实现方法四、完成设计五、评估简单控制系统的设计过程:THANKYOUSUCCESS2021/4/837可编辑

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