1、控制與設計 疑難分析平陽中學 章青道內容要點 一一.控制系統的組成控制系統的組成(最基本問題最基本問題). 1.通過手動/自動控制爭議案例,系統/控制系統的區別 導入 2.控制系統的組成, 3.什么是控制器 二二.開環控制與閉環控制開環控制與閉環控制 一些爭議的內容 三三.系統及系統特性系統及系統特性 問題問題1.普通電風扇的速度控制普通電風扇的速度控制,是手動是手動控制還是自動控制控制還是自動控制. 說明說明:普通電風扇普通電風扇:不會搖頭、沒有延時、不會搖頭、沒有延時、有速度檔位有速度檔位. A方:電風扇不停在轉, 不用人,自動控制. B方:一種檔位對應一種速度, 被控量的變化, 需要人調

2、節,手動控制.控制論（Cybernetics）問題問題2. 單單自行車裝置單單自行車裝置, 能不能組成能不能組成一個控制系統一個控制系統(或是不是控制系統或是不是控制系統). A方:蘇版教材：任何一種控制的實現，都要通過若干個環節，這些環節就構成一個系統。稱為控制系統。人給腳踏板力,經過多個環節,如鏈輪,鏈條,飛,車輪,這些環節構成傳動系統, 所以是控制系統. B.自行車裝置,沒有控制器,不能構成控制系統.問題3.什么是控制器 普通開關,電機,自行車傳動系統,不是控制器. 普通開關,電機,自行車傳動系統,是控制器 1. 關于控制器執行器被控對象確定 2.要注意系統與控制系統的區別 3電風扇,是

3、手動控制還是自動控制 10如何判斷開環控制與閉環控制歸納1、控制系統的組成 如果是一個控制系統，必定有控制器，沒有如果是一個控制系統，必定有控制器，沒有控制器的裝置或系統，不能組成控制系統?？刂破鞯难b置或系統，不能組成控制系統。 對教科書對教科書 開環控制閉環控制方框圖歸納：最開環控制閉環控制方框圖歸納：最基本的組成：控制器，執行器，控制對象?；镜慕M成：控制器，執行器，控制對象。 豫版：控制器，是控制系統的核心。豫版：控制器，是控制系統的核心。 沒了控制器，這個系統就不控制系統了沒了控制器，這個系統就不控制系統了: 一只排球，一雙筷子，一只筷子，一只鉛筆，一只排球，一雙筷子，一只筷子，一只鉛

4、筆，都可是一個系統，但不能組成一個控制系統。都可是一個系統，但不能組成一個控制系統。如自行車，普通電風扇，吊扇，因為沒有控如自行車，普通電風扇，吊扇，因為沒有控制器，不能組成一個控制系統?；蛘哒f，不制器，不能組成一個控制系統。或者說，不是控制系統。是控制系統。歸納2 控制器控制器控制器執行器執行器對象對象檢測裝檢測裝置置方框圖方框圖,主要從功能方面對控制系統的結主要從功能方面對控制系統的結構進行劃分構進行劃分, 控制器在框圖中的作用控制器在框圖中的作用,類似類似于人腦的決策作用于人腦的決策作用.二、控制器 控制器是具有決策功能的裝置。（或器官）。 控制器在控制系統中的作用，發號指令。 手動控制

5、，人在發號指令 自動控制，機器發號指令 另 手動 自動 的劃分,與粒度劃分有關. 如電視機遙控器,選臺, 按下一個數字對應一個頻道, 整體是手動控制. 但不能否認,電視機中含有的自動控制.誰在發指令？ 如：普通電燈的亮度調節 人腦 人手 調節裝置 燈 燈亮度 如：普通電風扇轉速調節 人腦 人手 調速器 電機 轉速 如：普通廊道燈 人手 開關 燈 亮或暗 如：感應廊道燈 傳感器 控制電路 觸發開關 燈亮或暗 電風扇定時控制 設定時間 控制器 開關 轉或停 信息傳遞過程信息傳遞過程 控制器控制器 有爭議的原因，是教材。有爭議的原因，是教材。腳踩的力（輸入）腳踩的力（輸入） 腳蹬曲柄鏈輪中軸鏈條飛輪

6、腳蹬曲柄鏈輪中軸鏈條飛輪 速度（輸出）速度（輸出） 控制系統的輸入控制系統的輸入 控制器控制器 控制系統的輸出控制系統的輸出 電風扇檔位（輸入）電風扇檔位（輸入） 電機電機 扇葉扇葉 風速（輸出）風速（輸出） 控制系統的輸入控制系統的輸入 控制器控制器 控制系統的輸出控制系統的輸出 把原本不是控制器的把原本不是控制器的 電機，傳動系統，誤解電機，傳動系統，誤解成控制器。成控制器。 再推導 普通開關，普通閥門等也是控制器 歸納3 一些普通的裝置, 即便寫上”控制”,也成不了控制器. 如:普通的電路 , 寫上”控制電路” 自行車傳動系統, 寫上”速度傳動控制系統”關鍵 控制器，是有決策功能的裝置

7、執行器，執行控制器的決策 功能模擬， 模擬大腦功能 模擬人手 腳三、開環與閉環 開環，不管控制的結果 閉環，根據控制結果做出決策，也就是輸出量對控制有影響。 時時檢測, 也不一定是閉環. 天暗,傳感器檢測, 控制器,燈, 燈亮 1。閉環控制，不是三頭六臂，有針對性的，不能完成額外的任務，達不到額外的目的。 保溫控制，是典型的閉環，維持60度。有些控制，沒有維持某一溫度，也是閉環。 如：自動斷電的電熱水壺。 控制目的，100度燒開，不燒。也不想維持100度。 控制器：金屬探針 閉環。 電飯堡，煮飯，閉環， 控制器：磁鋼 保溫，閉環。 控制器：雙金屬片 2與系統的范圍有關。 如：智能（紅綠燈）交通指揮系統如：智能（紅綠燈）交通指揮系統 如果，被控對象是紅綠燈，開環了。如果，被控對象是紅綠燈，開環了。 如果，被控對象是車輛，閉環如果，被控對象是車輛，閉環?？刂破骺刂破?就是一個