通用技术高考复习(四)控制与设计.ppt

通用技术高考复习(四) 技术与设计2 第四单元 控制与设计 1、控制：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. *控制的三要素：目的、手段**、对象 (P96-97) **控制的手段：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） 马上行动吧！ 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） 吊扇的控制是开环控制?还是闭环控制? 写出控制系统的方框图 *闭环控制系统：给定量→比较器¤→控制器→执行器→控制量→被控对象→被控量 反馈* 检测装置 【重点！】 闭环控制系统把系统的输出量返回到输入端并对影响控制过程。其核心是通过反馈*来减少被控量的偏差。 例：抽水马桶水箱水位控制 P120 2、功能模拟：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。 3、黑箱方法：通过对系统输入与输出关系的研究，进而推断出系统内部结构及功能的方法。如一个西瓜，通过看瓜蒂、摸花纹、拍西瓜。来判断西瓜的生熟程度、及质量的好坏。 4、开环控制系统设计案例：P119、P121-123 闭环控制系统设计案例：P120 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：电饭煲的奇异功能，就在于K1、K2两个开关的妙用。???? 插头插入电路，闭合K1之前，你会看到红、黄两指示灯交替发光。内锅温度开始较低，双金属片开关K2自动接通，L2支路被短路，黄灯L2不亮，红灯亮，且 R发热。当内锅温度达到70摄氏度—80摄氏度时，K2自动断开，由于RR1，L1支路被R短路，红灯L1熄灭，L2支路与R串联，黄灯发亮。由于R2阻值很大，所以，流经L2、R2、R、T回路的电流很小，R消耗的电能很少，内锅温度降低。当温度低于70摄氏度时，K2再自行接通。如此循环，内锅温度保持在70摄氏度—80摄氏度之间，饭煮不熟。???? 用手按下磁钢式限温开关K1，此时L2支路被短路，黄灯L2不亮，L1支路与R并联，红灯L1亮且R持续发热。当内锅温度达100摄氏度时，内锅中的水汽化完。饭煮熟后，K1自动跳开，如同K2自动跳开一样的道理，进行上一段分析中的循环，米饭温度保持在70摄氏度—80摄氏度范围。一旦磁钢式限温开关 K1失灵，内锅温度过高时，热熔式超温保护器T将发挥作用，使电路断开 家用电饭锅的工作原理如图所示,写出保温时的控制系统的方框图. * 1、控制系统 2、开环控制系统 3、闭环控制系统 4. 、控制系统的设计与实施 自行车的传动（或动力）控制系统（control system） 脚蹬、曲柄、链轮、 中轴、链条、飞轮 脚踩的力 （输入） 自行车行驶的速度 （输出） 踩动脚蹬的力越大，车轮的转速就越快。 自行车的制动（或刹车）控制系统是怎样的呢？ 思 考： 电风扇的风速控制系统（control system） 电机、扇页 电风扇风速的档位 （输入） 风速 （输出） 一个档位对应着一个风速。 1、定义： 任何一种控制的实现，都要通过若干个环节，这些环节就构成了一个系统，称为控制系统。 红外线自动水龙头 脱粒机 电饭煲 输出 输入 是否属于控制系统 是 通电信号 温度 是 是 通电信号 检测到人手信号 脱粒量 出水量 开环控制系统中的输出量不对系统的控制产生任何影响。 例：自动门的控制系统;普通电灯的控制系统。 被控对象 执行器 控制器 输入量 控制量 输出量 简单开环控制系统的方框图 控制器：即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：即直接对被控对象进行控制的装置或元件。 控制量：即执行器的输出信号。 输入量：即控制系统的给定量。 输出量：即控制系统所要控制的量。 被控对象：即控制系统中所要求控制的装置和生产过程。 归纳总结 灯的开关控制的过程： 输入信号 输出信号 灯 开关 游泳池注水手动控制系统方框图： 游泳池 进水阀门 定时器 设定注水时间 （输入） 水流量 游泳池的水位 （输出） 灯的开关控制的方框图： 灯 电路 开关 手的动作 （输入） 电流 光线 （输出） 手的动作 挡位开关 电动机 控制量 风扇 风速 控制量是什么? 电动机的转速 三、闭环控制系统 1、定义： 系统的输出量返回到输入端并对控制过程产生影响的 控制系统称为闭环控制系统 课本P106页 干扰因素：在