1、 1、自動門、自動門 自動門的動作過程是：當(dāng)門口沒有人自動門的動作過程是：當(dāng)門口沒有人時，門是關(guān)著的；當(dāng)有人來到門口時時，門是關(guān)著的；當(dāng)有人來到門口時，門打開；當(dāng)人離開門口后一段時間，門打開；當(dāng)人離開門口后一段時間，門又關(guān)閉。，門又關(guān)閉。 自動門的功能和技術(shù)要求有：自動門的功能和技術(shù)要求有： 功能：功能： （1）無人時，常關(guān)；）無人時，常關(guān)； （2）有人時，開門。）有人時，開門。 技術(shù)要求：技術(shù)要求： （1）當(dāng)人距門）當(dāng)人距門1m時，門即打開。時，門即打開。 （2）門打開后，延時）門打開后，延時10s后關(guān)門。后關(guān)門。 系統(tǒng)組成：門、電動機、控制器、系統(tǒng)組成：門、電動機、控制器、傳感器。傳感器。

2、 工作過程工作過程 （1）當(dāng)有人到達門前某一距離時，）當(dāng)有人到達門前某一距離時，傳感器傳感器感知，并發(fā)出感知，并發(fā)出“有人有人”的信的信號號（2）控制器控制器接到傳感器傳來的信號接到傳感器傳來的信號后，經(jīng)變換放大后傳給電動機（這后，經(jīng)變換放大后傳給電動機（這里的電動機叫做里的電動機叫做執(zhí)行器執(zhí)行器，也稱為驅(qū)，也稱為驅(qū)動器）；動器）； （3）電動機根據(jù)傳來的開門信號轉(zhuǎn)）電動機根據(jù)傳來的開門信號轉(zhuǎn)動，門被打開（這里的門叫做被動，門被打開（這里的門叫做被控控制對象制對象，也稱為，也稱為控制對象控制對象，簡稱，簡稱對對象象） （4）控制器保持開門信號延遲后，）控制器保持開門信號延遲后，自動發(fā)出關(guān)門信號

3、，電動機反轉(zhuǎn)，自動發(fā)出關(guān)門信號，電動機反轉(zhuǎn)，門重新關(guān)閉。門重新關(guān)閉。 系統(tǒng)組成與工作過程如圖：系統(tǒng)組成與工作過程如圖：傳感器控制器電動機（執(zhí)行器）門（被控制對象）輸入有人否輸出開/關(guān) 當(dāng)水箱內(nèi)的水沒有達到設(shè)定當(dāng)水箱內(nèi)的水沒有達到設(shè)定的水位時，水箱的水龍頭打的水位時，水箱的水龍頭打開，向水箱內(nèi)放水；當(dāng)水面開，向水箱內(nèi)放水；當(dāng)水面達到設(shè)定位置，水龍頭關(guān)閉達到設(shè)定位置，水龍頭關(guān)閉。它有兩種控制方式：一為。它有兩種控制方式：一為人工控制；一為自動控制，人工控制；一為自動控制，下面開始研究這樣兩種控制下面開始研究這樣兩種控制。 組成：組成： 人工：水箱、進水閥門。人工：水箱、進水閥門。 自動：水箱、閥門

4、、連桿結(jié)構(gòu)、自動：水箱、閥門、連桿結(jié)構(gòu)、浮子。浮子。 工作過程：工作過程： 人工：主要是用人眼監(jiān)視水面高人工：主要是用人眼監(jiān)視水面高度。度。 自動：主要是利用浮子進行傳感自動：主要是利用浮子進行傳感。 控制的實現(xiàn)需要通過一定控制的實現(xiàn)需要通過一定的手段。從控制過程中的手段。從控制過程中人工干人工干預(yù)預(yù)的情形來分，控制有的情形來分，控制有人工控人工控制制( (手動控制手動控制) )和和自動控制自動控制。控制的分類控制的分類 關(guān)關(guān)/ /開門開門駕駛駕駛汽汽車車 請說說你所了解的人工控制和自動控制的事例。 馬上行動馬上行動自動控制自動控制人工控制人工控制人工控制人工控制人工控制人工控制自動控制自動控

5、制自動控制自動控制從執(zhí)行控制的部件來分：從執(zhí)行控制的部件來分：機械控制、氣動控制、液壓控制、機械控制、氣動控制、液壓控制、電子控制等等。電子控制等等。在很多的控制事例中，控制的手段可以是在很多的控制事例中，控制的手段可以是綜合的。綜合的。汽車自動門汽車自動門汽車剎車汽車剎車氣動控制氣動控制機械控制、氣動控制機械控制、氣動控制紅外線自動門紅外線自動門電子控制電子控制機械控制、自動控制挑水挑水 水車水車 抽水機抽水機手搖扇 電風(fēng)扇 空調(diào)機 在我們的水箱水位控制中對于水在我們的水箱水位控制中對于水位高低，可以用水面高度這樣的位高低，可以用水面高度這樣的量來計量，因此，對于輸入、輸量來計量，因此，對于

6、輸入、輸出就有了輸入量，輸出量的叫法出就有了輸入量，輸出量的叫法。 這里實際的水位即為被控量，即這里實際的水位即為被控量，即輸出量，閥門開度為空置量。輸出量，閥門開度為空置量。控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)輸入量輸入量控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)輸出量輸出量 歸納共同點：歸納共同點：使用下面的方框來表示上述控制系統(tǒng)使用下面的方框來表示上述控制系統(tǒng) 自行車傳動控制系統(tǒng)自行車傳動控制系統(tǒng):腳踩的力腳踩的力(輸入輸入)腳蹬、曲柄、鏈輪、腳蹬、曲柄、鏈輪、中軸、鏈條、飛輪中軸、鏈條、飛輪自行車行駛自行車行駛的速度的速度（輸出）（輸出）根據(jù)自行車行駛、電風(fēng)扇轉(zhuǎn)動具體的案例根據(jù)自行車行駛、電風(fēng)扇轉(zhuǎn)動具體的案例畫出控制系統(tǒng)方框圖：畫

7、出控制系統(tǒng)方框圖：電風(fēng)扇風(fēng)速電風(fēng)扇風(fēng)速的檔位的檔位（輸入）（輸入）電機、電機、扇葉扇葉風(fēng)速風(fēng)速（輸出）（輸出）電風(fēng)扇的風(fēng)速控制系統(tǒng)電風(fēng)扇的風(fēng)速控制系統(tǒng) 任何一種控制的實現(xiàn)任何一種控制的實現(xiàn)，都要通，都要通過若干環(huán)節(jié)，這些環(huán)節(jié)就構(gòu)成過若干環(huán)節(jié)，這些環(huán)節(jié)就構(gòu)成了一個系統(tǒng)，稱為了一個系統(tǒng)，稱為控制系統(tǒng)。控制系統(tǒng)。 控制系統(tǒng)的輸入與輸出之間有控制系統(tǒng)的輸入與輸出之間有一定的對應(yīng)關(guān)系一定的對應(yīng)關(guān)系。馬上行動馬上行動 是否屬于是否屬于控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)輸入輸入輸出輸出控制系統(tǒng)的組成控制系統(tǒng)的組成普通普通電燈電燈亮度可亮度可調(diào)燈調(diào)燈樓道里樓道里的自動的自動聲控?zé)袈暱責(zé)羰鞘鞘鞘鞘鞘墙油娫唇油娫吹碾娦盘柕碾娦?/p>

8、號接通電源接通電源的電信號的電信號接通電源接通電源的電信號的電信號電燈的照電燈的照明亮度明亮度電燈的照電燈的照明亮度明亮度電燈的照電燈的照明亮度明亮度開關(guān)、燈泡、燈開關(guān)、燈泡、燈座、導(dǎo)線、電源座、導(dǎo)線、電源可調(diào)電阻開關(guān)、可調(diào)電阻開關(guān)、燈泡、燈座、導(dǎo)燈泡、燈座、導(dǎo)線、電源線、電源聲傳感器開關(guān)、聲傳感器開關(guān)、燈泡、燈座、導(dǎo)燈泡、燈座、導(dǎo)線、電源線、電源 信息流經(jīng)一個閉合環(huán)路，這類系統(tǒng)稱之為信息流經(jīng)一個閉合環(huán)路，這類系統(tǒng)稱之為閉閉環(huán)控制系統(tǒng)環(huán)控制系統(tǒng)。 閉環(huán)控制系統(tǒng)中，將輸出信息反傳給比較環(huán)閉環(huán)控制系統(tǒng)中，將輸出信息反傳給比較環(huán)節(jié)做法，稱之為節(jié)做法，稱之為反饋反饋。 在我們的自動門實例中沒有反饋，也

9、就不存在我們的自動門實例中沒有反饋，也就不存在閉環(huán)，這類系統(tǒng)稱之為在閉環(huán)，這類系統(tǒng)稱之為開環(huán)控制系統(tǒng)開環(huán)控制系統(tǒng)。 閉環(huán)系統(tǒng)和開環(huán)系統(tǒng)，是兩類不同的系統(tǒng)。閉環(huán)系統(tǒng)和開環(huán)系統(tǒng)，是兩類不同的系統(tǒng)。從構(gòu)成形式上看，二者的不同表現(xiàn)為有反饋從構(gòu)成形式上看，二者的不同表現(xiàn)為有反饋或無反饋，從本質(zhì)上看二者的不同在于信息或無反饋，從本質(zhì)上看二者的不同在于信息流的傳遞方式不同。流的傳遞方式不同。 用手按動按鈕開關(guān),輸入一個觸發(fā)信號 音樂集成電路經(jīng)過觸發(fā)后工作,產(chǎn)生一組載有“音樂”的電信號. 揚聲器將電信號轉(zhuǎn)變?yōu)橐魳仿? 輸出的音樂聲的變化對系統(tǒng)的控制狀態(tài)并不產(chǎn)生影響,即不存在反饋. 輸入: 控制(處理): 輸出

10、: 特點:開環(huán)控制系統(tǒng)開環(huán)控制系統(tǒng)以聲控電燈為例寫出控制過程方框圖：以聲控電燈為例寫出控制過程方框圖：常開常開( (斷斷開開) )接點接點聲傳感聲傳感控控制制器器輸入量輸入量燈泡燈泡輸出量輸出量控制器控制器執(zhí)行器執(zhí)行器被控對象被控對象輸入量輸入量輸出量輸出量開環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖開環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖輸入量輸入量控制系統(tǒng)的給定量控制系統(tǒng)的給定量輸出量輸出量控制系統(tǒng)所控制系統(tǒng)所要控制的量要控制的量控制器控制器對輸入信號進行處理并發(fā)出控制命令的對輸入信號進行處理并發(fā)出控制命令的裝置或元件裝置或元件執(zhí)行器執(zhí)行器直接對被控對象進行控制的裝置或元件直接對被控對象進行控制的裝置或元件被控對象被控對象控制系統(tǒng)控

11、制系統(tǒng)所要控制的裝置或生產(chǎn)過程所要控制的裝置或生產(chǎn)過程開環(huán)控制系統(tǒng)開環(huán)控制系統(tǒng) 一千零一夜一千零一夜里的一個故事：阿里里的一個故事：阿里巴巴和四十大盜的故事里有一扇神奇的巴巴和四十大盜的故事里有一扇神奇的門，門，請寫出請寫出“芝麻開門芝麻開門”聲控開門系統(tǒng)聲控開門系統(tǒng)： 開環(huán)控制系統(tǒng)開環(huán)控制系統(tǒng)輸入量輸入量聲音傳感器聲音傳感器電動機電動機門門輸出量輸出量練習(xí) 揚聲器揚聲器音樂聲音樂聲音樂集音樂集成電路成電路路燈路燈光的變化光的變化電子電路電子電路鎖舌鎖舌鎖舌的鎖舌的運動運動集成電路集成電路電子音樂門系統(tǒng)路燈自動控制系統(tǒng)電子鎖自動門被控對象輸出量控制器集成電路集成電路門門門的開關(guān)門的開關(guān)練習(xí)練習(xí)

12、 應(yīng)用一般開環(huán)控制系統(tǒng)方框圖畫出以下應(yīng)用一般開環(huán)控制系統(tǒng)方框圖畫出以下控制系統(tǒng)的控制方框圖：控制系統(tǒng)的控制方框圖：公共汽車車門控制系統(tǒng)、公共汽車車門控制系統(tǒng)、紅綠燈定時控制系統(tǒng)、紅綠燈定時控制系統(tǒng)、鬧鐘定時控制系統(tǒng)、鬧鐘定時控制系統(tǒng)、自動烘手機控制系統(tǒng)、自動烘手機控制系統(tǒng)、游泳池注水定時控制系統(tǒng)游泳池注水定時控制系統(tǒng)機電控制式水位控制機電控制式水位控制 閉環(huán)控制系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)水箱水箱閉環(huán)控制系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)水箱水箱連桿結(jié)構(gòu)連桿結(jié)構(gòu)閥門閥門給定量給定量水箱水箱水位水位浮子浮子比較器比較器閉環(huán)控制系統(tǒng)方框圖閉環(huán)控制系統(tǒng)方框圖控制器控制器執(zhí)行器執(zhí)行器給定量給定量被控量被控量檢測裝置檢測裝置比較器比

13、較器被控對象被控對象控制量控制量水流量水流量給定量給定量作用于控制系統(tǒng)的物理量，預(yù)先給定的作用于控制系統(tǒng)的物理量，預(yù)先給定的被控量被控量需要進行控制的物理量需要進行控制的物理量控制器控制器對被控對象起控制作用的設(shè)備總體，即對被控對象起控制作用的設(shè)備總體，即控制裝置控制裝置執(zhí)行器執(zhí)行器執(zhí)行控制器的指令執(zhí)行控制器的指令被控對象被控對象需要控制的機器、設(shè)備或生產(chǎn)過程需要控制的機器、設(shè)備或生產(chǎn)過程閉環(huán)控制系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng) 比較器是將給定量與所測的被控量進行比較，求出偏差 控制器將這一偏差進行運算處理，并向執(zhí)行器下達控制命令； 執(zhí)行器根據(jù)指令對被控對象進行控制，從而使被控量穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)。閉環(huán)控制系統(tǒng)

14、閉環(huán)控制系統(tǒng) 組成：壓縮機、冷卻器和散熱器，它們之間用一根管道相連。 管道里裝有一種沸點很低的制冷劑。壓縮機在管道的底部，它使制冷劑不斷地在管道里循環(huán)。制冷劑流動到狹窄的毛細管時，受到強大壓力，由氣態(tài)變成液態(tài)，通過散熱器對外放出熱量。當(dāng)制冷劑通過較粗的管道組成的冷卻器時，由于壓力突然降低，制冷劑由液態(tài)立即變?yōu)闅鈶B(tài)，從而吸收電冰箱內(nèi)的熱量，使電冰箱內(nèi)的溫度降低，達到制冷的效果。閉環(huán)控制系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)家用冰箱是閉環(huán)控制系統(tǒng)，其控制方框圖家用冰箱是閉環(huán)控制系統(tǒng)，其控制方框圖被控對象輸出控制(處理)檢測反饋反饋(電子電路電子電路)( (繼電器繼電器) )( (冷藏室冷藏室) )溫度傳感器溫度傳感器(

15、 (微型電腦）微型電腦）比較器比較器輸入預(yù)置溫度預(yù)置溫度調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)裝置動畫演示動畫演示 根據(jù)冰箱內(nèi)放置食物的保存要求，預(yù)先設(shè)置一個恰當(dāng)?shù)睦洳販囟取?由電子電路組成,核心部件是一個微處理器微型電腦。能對預(yù)置設(shè)定的溫度和輸出中檢測到的電信號進行比較、分析和判斷，并發(fā)出命令 由電磁繼電器組成。當(dāng)它接到“接通”壓縮機指令時，便接通壓縮機工作電路。當(dāng)它接到“停止”的指令時，繼電器便斷開壓縮機的工作電路。 主要由溫度傳感器組成。溫度傳感器裝在冷藏室內(nèi)，它將檢測到的冰箱冷藏溫度轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柌⒎答伒诫娮涌刂葡到y(tǒng)的控制（處理）部分。輸入輸入：控制控制( (處理處理) )：輸出：輸出：檢測與反饋：檢測與反饋：當(dāng)

16、接通電源后，控制電路命令執(zhí)行器接通壓縮機工作電路，制冷劑不斷地在管道中循環(huán)，并吸收電冰箱內(nèi)的熱量，使電冰箱內(nèi)的溫度下降。同時，冷藏室內(nèi)的溫度傳感器不斷地檢測箱內(nèi)溫度，并把溫度變化的電信號反饋到控制（處理）部分，控制部分對預(yù)置的溫度和反饋的溫度進行比較、分析、處理。當(dāng)電冰箱內(nèi)的溫度達到設(shè)定的溫度時，控制部分發(fā)出指令給電磁繼電器，繼電器立即切斷壓縮機工作電路，制冷工作停止。當(dāng)電冰箱內(nèi)溫度回升并超過設(shè)定溫度時，電子控制電路又發(fā)出指令，使電磁繼電器接通壓縮機工作電路，壓縮機重新工作并進行制冷。閉環(huán)控制系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng) 根據(jù)開環(huán)電子控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的區(qū)別進行分析、判斷，在你認為正確的表格中打開環(huán)電子控制系統(tǒng)閉環(huán)電子控制系統(tǒng)電子表電取暖系統(tǒng)空調(diào)程