12控制与设计37P.ppt

1、控制： 1）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。 例：嵌墙式自动冲水阀 控制的三要素：目的、手段**、对象 (P96-97) 2）控制的手段(分类)： 从控制过程中人的作用可分为人工控制与自动控制，按照执行部件的不同可分为机械控制、气动控制、液压控制、电子控制。（P97-98） 按照工作方式：开环控制和闭环控制。 1、普通家用自行车的刹车控制是属于( )A、机械控制? B、气动控制? C、液压控制? D、电子控制 答案： A(容易题，主要考核对控制手段的了解) 开环控制系统：输入量→控制器→执行器→控制量→被控对象→输出量 （重点） 游泳池注水过程中，如果采用定时器来控制，水位经常会受到水压等干扰因素的影响。这时我们可以用一个检测装置，用它检测实际的水位，并将这一信息送回到控制端的电路，如果水位达到预设值，则关闭进水阀门，否则打开阀门。 5、下列控制系统中，属于（不）开环控制系统的是( ) A、电冰箱的温度控制 B、计算机的CPU上的风扇的转速控制 C、现代化农业温室的温度控制 D、红绿灯定时控制系统 （A.自动门 B .自动声控灯 C.自动烘手机 D.电饭锅温控系统） 答案： D （容易题，主要考核对控制系统工作过程的理解） 6、自行车刹车控制过程如下：刹车时，施加一定的握把力，通过杠杆系统，使刹车片压紧车圈（或轮轴），车轮减速。刹车握紧力与车轮转速一一对应。这是一个开环控制系统，其方框图如下。 在这个控制系统中执行器是（ ）。  A．握把 B．杠杆系统 C．刹车片 D．车轮 答案： C （容易题，主要考核对控制系统基本组成和工作过程的理解） 干扰因素影响输出量的变化；干扰因素有害于控制功能的实现；干扰因素作用于被控对象；干扰因素使输出量偏离预定值。 控制论（维纳）的主要方法： 9、功能模拟方法：以功能和行为的相似为基础，用“模型”模拟“原型的功能和行为的方法。 11、开环控制系统设计 案例：P119、P121-123 闭环控制系统设计案例：P120 6、如图所示是水箱液位控制系统，当水箱出水量大时,水位下降浮子下沉，带动活塞偏离进水口位置，此 时进行补水直到水箱里的水位上升到给定水位，浮子上浮，活塞归位。在这个系统中，浮子、活塞以及两者之间的连杆机构组成一个杠杆系统。 试回答以下问题：（1）该控制系统 是开环控制还是闭环控制？（2）该 控制系统的输入量和输出量分别是什 么？（3）该控制系统中浮子起什么 作用？（4）画出控制系统的框图。 答：（1）闭环控制系统 （2）输入量：给定水位????? 输出量：实际水位 （3）该控制系统中浮子起检测输出量和输入量差值的作用。若学生回答起反馈作用也认为正确。 （4）控制框图如下： 7、分析供水水箱的水位自动控 制系统方框图，请回答下列问题： （1）本控制系统中的反馈环节是这样工作的:当水箱的水流量增大时,水位下降,液位传感器测出水位后与给定值比较,其偏差进入控制器,通过控制器的输出信号调节阀门,将阀门开大,使水位回到给定值;反之亦然。 （2）本控制系统的控制对象是水箱,被控量是实际水位,输入量是给定水位。 （3）该控制系统工作时，主要的干扰因素有水箱的出水量和水的蒸发。 8、案例分析题 下面两图分别是瓦特蒸汽机的工作原理图和蒸汽供给控制原理图。如右下图所示，套筒与阀门连在一起，当蒸汽机的转速较高时，飞球离心力增大，套筒向上移动，阀门通孔截面积减少，蒸汽流速降低，蒸汽机汽缸内压力减少使其转速下降。 (1) 蒸汽机的转速控制系统属于 （选填开环或闭环）控制系统。 (2) 请补充完整蒸汽机转速自动控制系统方框图。 9、案例分析题 如图是一个蒸汽加热的热水槽，冷水流入到水槽内，通过槽内蛇形盘管进行加热，加热后的热水流出热水槽。如果冷水流量加大，水槽内的温度下降，蒸汽阀开大，加大蒸汽的流量，冷水流量变小，加热槽水温上升，蒸汽阀门关小，蒸汽流量变小。控制加热槽内的温度稳定。 (检测装置在水槽内未画出) 如图所示，是电饭煲电路简图。其中，K1为磁钢式限温开关，K2为双金属片保温开关，R为电热盘中管状电热元件，T为热熔式超温保护器，R1、R2为限流电阻，L1为煮饭指示红色氖灯，L2为保温指示黄色氖灯。试述电饭煲的工作过程。原理如下：电饭煲