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第2章 家用电器的控制系统 • 本章要点 • 控制系统的概念与控制的基本原理 • 家用电器的程序控制 • 单片机与家用电器的智能控制 • 单片机与家用电器之间的接口电路 2.1.1 2.1.1控制系统的几个概念 22..11..11 • 1.控制系统与控制对象 • 完成控制任务需要由若干分工明确的单元协同工作，其中任 何部分都不能独立完成工作，这些为完成某项控制任务而相互联 系在一起的单元构成一个控制系统，简称为系统。 输入量与输出量 输入量与输出量 • 2.输输入入量量与与输输出出量量 2. 22.. • 能够进入系统对控制对象有影响的作用称为输入量。在控制 系统中，随输入量发生变化的物理量称为被控制量或输出量。 • 在实际条件下，一台设备或一个过程，可能受许多外部作用，但 是不可能考虑所有的外部作用，一般只考虑对输出量有重大影响 的有限数目的外部作用。在实际分析系统时，只把这些主要的外 部作用，作为输入量。 • 从对控制对象和输出的影响来看，输入量可分为两种不同的类 型。一种类型的输入量是保证控制对象的运行达到所要求的目 标，这一类输入量称为控制量或基准量。另一类输入量则相反， 它妨碍达到目标，这类作用称为扰动作用或扰动量。控制实际上 就是在控制系统中令输出量按照输入量的要求变化。 控制系统的基本结构 2.1.2控制系统的基本结构 2.1.2控控制制系系统统的的基基本本结结构构 22..11..22 • 控制系统按其结构可分为开环控制系统和闭环控制系统。还 可以将两者结合起来，组成复合控制系统。系统的结构与功能是 统一的，不同的结构对应着不同的功能。同样，要具有某种功 能，也必须有相应的结构。 开环控制系统的结构和特点 开环控制系统的结构和特点 • 1.开开环环控控制制系系统统的的结结构构和和特特点点 1. 11.. • 如果控制系统中，输出量不影响输入量，这种系统被称为开 环控制系统。 闭环控制系统的基本结构特点 闭环控制系统的基本结构特点 2.闭闭环环控控制制系系统统的的基基本本结结构构特特点点 • 2. 22.. • 这一类系统把输出量直接或间接地反馈到比较环节形成闭环 结构，参与系统对输出量的控制，所以称为闭环控制系统。由于 系统是根据负反馈原理按偏差进行控制的，因此，也叫做反馈控 制系统或偏差控制系统。在闭环控制系统中，通过系统的采样环 节，提取出与输出量的变化规律相同的采样信号，由反馈通道送 入比较环节 反馈 ，在比较环节中采样信号与基准输入量进行比 ( ) ( ) (( )) ( ) ( ) 较 相减 ，再利用比较之后得到的偏差信号控制驱动环节，改变 (( )) 输出给控制对象 执行机构 的能量大小，从而抑制内部或外部扰 ( ) ( ) (( )) 动对输出量的影响，维持输出量的稳定。