第四章第二节控制系统的组成和描述.pptx

林晓明 广州市南海中学 第四章 第二节 控制系统的组成和描述 一、控制系统的组成 案例1、投掷飞镖 大脑 肢体 飞镖 期望值 落点 命令 发出者 命令 执行者 命令的 作用对象 大脑 肢体 飞镖 投掷飞镖的控制过程包括了下面几个组成部分： 案例2：骑自行车的控制过程 大脑 肢体 自行车 期望值 行驶 方向 眼睛 比较器 控制器 执行器 被控对象 反馈环节 被控量 有何不同？ 大脑 肢体 飞镖 期望值 落点 大脑 肢体 自行车 期望值 行驶 方向 眼睛 反馈环节 输入 输出 反馈环节 信号处理 案例2、瓦特式速度调节器 离心 调节器 控制阀 发动机 期望值 转速 齿轮组 命令发出者： 命令执行者： 命令的作用对象： 发动机 离心调节器 控制阀 图1： 投掷飞镖的控制过程 离心调节器 控制阀 发动机 期望值 转速 齿轮组 图2： 速度调节的控制过程 反馈环节 输入 输出 构成闭合回路： 反馈环节 小练习 1、如果将我们的身体看成是一个控制系统，在你从书架上拿出一本你想要的书的过程中，身体各部分分别完成什么功能？ 命令发出者是： 命令执行者是： 命令的作用对象是： 反馈环节是： 大脑 手 书本 眼睛 2、电冰箱工作原理 预置温度 微型电脑 继电器 压缩机 温度传感器 比较器 冷藏室 结果 指令 控制 制冷 命令发出者是： 命令执行者是： 命令的作用对象是： 反馈环节是： 微型电脑 继电器、压缩机 冷藏室 温度传感器 小游戏: 请几位同学来给大家演示一下女红的基本功 “穿针引线”！ 命令发出者是： 命令执行者是： 命令的作用对象是： 反馈环节是： 大脑 手 针、线 眼睛 “穿针引线”过程中 概念化： 给定量 期望值 命令发出者 命令执行者 命令的作用对象 反馈环节 控制目的 对控制对象所产生作用 控制器 执行器 被控对象 反馈环节 被控量 控制量 描述性语言 概念 大脑 肢体 飞镖 期望值 落点 给定量 控制器 执行器 被控对象 被控量 试一试： 说出速度调节控制过程的给定量、控制器、执行器、被控对象、反馈环节、被控量、控制量。 离心 调节器 控制阀 发动机 期望值 转速 齿轮组 小组讨论1 全班分四个小组，每小组一个项目进行讨论，并选一个代表同学回答。 讨论内容： 1、控制系统的控制过程如何？ 2、系统的组成及相关量是那些？ 3、如何方框流程图来描述？ 1、供水水箱的水位自动控制系统 2、加热炉的温自动控制系统 3、人工调节液面 4、希罗的自动门控制系统 小组讨论2 系统名称 控制器 控制量 执行器 被控对象 被控量 给定量 反馈环节 抽水马桶中的水位控制 电风扇机械定时开关控制 路灯黑夜/白天自动开关控制 电冰箱恒定温度控制 系统名称 控制器 控制量 执行器 被控对象 被控量 给定量 反馈环节 杠杆比较 进水阀门 浮球 水箱 进水管 抽水马桶中的水位控制 抽水马桶中的水位控制 杠杆比较 进水量 进水阀门 水箱 水位 给定水位 浮球 系统名称 控制器 控制量 执行器 被控对象 被控量 给定量 反馈环节 路灯黑夜/白天自动开关控制 亮度检测器 无 路灯开关装置 路灯 路灯开/关 设定亮度 无 小结： 1、控制系统的组成： 控制器、执行器、被控对象、反馈环节 2、相关量： 控制量、被控量、给定量 控制系统 的 框图表示 回顾 1、控制系统的组成 组成：控制器、执行器、被控 对象、反馈环节 相关量：给定量、控制量、被 控量 2、例子分析 回顾 1、供水水箱的水位自动控制系统 2、加热炉的温自动控制系统 3、人工调节液面 4、希罗的自动门控制系统 框图 表示 1、开环 2、闭环 框图 表示 小练习： 用方框图将下面的几个控制系统表示出来。 浮球 控制器 阀门 水箱 预设水位 进水量 比较器 1、供水水箱的水位自动控制系统 水位 热电偶 控制器 加热器 加热炉 设定温度 比较器 2、加热炉的温自动控制系统 热量 温度 眼睛 大脑 手、阀门 容器 给定值 比较器 3、人工调节液面 液体输出量 液面位置 4、希罗的自动门控制系统 火炉 连动系统 庙门 门的开/关 相关量 门的开/关 小结 控制系统的框图表示： 开环 闭环