第二節控制系統的基本組成第一頁，共30頁。1、控制系統的基本組成2、開環控制系統3、閉環控制系統第二頁，共30頁。學習目標1、分析典型案例，熟悉簡單的開環控制系統的基本組成和簡單的工作過程。2、熟悉閉環控制系統的基本組成，能畫出一個簡單的閉環控制系統的方框圖，理解其中的控制器、執行器的作用。3、掌握開環和閉環控制系統的的區別。第三頁，共30頁。日常生活中的控制舉例第四頁，共30頁。案例分析：自動門工作原理（１）自動門的工作過程（2）自動門控制系統框圖輸入輸出第五頁，共30頁。一、開環控制系統的含義：控制系統的輸出量不對系統的控制產生任何影響，這種控制系統稱為開環控制系統。輸入輸出第六頁，共30頁。控制器執行器被控對象輸出量控制量控制電路電機自動門人體熱輻射紅外傳感器開或關轉動開環控制系統方框圖輸入量傳感器第七頁，共30頁。對“自動門”的擴展探究三例：①自動門模型前開過一輛汽車模型，自動門會不會打開？②怎樣讓汽車開過自動門口時，自動門會打開？③如何將自動門裝置改為汽車車庫中的自動門？第八頁，共30頁。開環控制系統的特點：1、系統的輸出量直接受輸入量的控制；2、信號（或信息）的傳遞是單向的，總是從輸入端單向傳至輸出端。第九頁，共30頁。游戲：完成繪畫第十頁，共30頁。1、夜半時刻，在十字路口，沒有行人，汽車卻仍然要等待？怎么辦？2、游泳池注水或樓頂水箱注水，時間到了可是有時水滿了，有時卻未滿，怎么辦？············二、閉環控制系統第十一頁，共30頁。下圖是一個典型的閉環控制系統——水箱水位的閉環控制系統注入水流量進水閥門浮子水箱桿杠實際水位給定水位注入水流量控制方框圖：第十二頁，共30頁。傳感器控制器執行器對象人工控制人眼人腦和手進水閥門水箱自動控制浮子連桿機構進水閥門水箱水箱水位兩種控制方式比較環節方式第十三頁，共30頁。游泳池注水控制系統方框圖：簡單閉環控制系統的方框圖：被控對象執行器控制器給定量控制量被控量檢測裝置比較器-+游泳池進水閥門控制器給定水位水流量游泳池的水位（輸出）檢測裝置比較器+-二、閉環控制系統第十四頁，共30頁。二、閉環控制系統定義：系統的輸出量返回到輸入端并對控制過程產生影響的控制系統稱為閉環控制系統第十五頁，共30頁。如何判斷開環控制系統與閉環控制系統誤區：自動的控制系統是閉環控制系統；

只要有檢測裝置就是閉環控制系統；基本概念：開環控制系統是由輸入來控制輸出的單向控制；閉環控制系統是輸出量反饋回輸入端參與控制的控制系統；第十六頁，共30頁。如何判斷開環控制系統與閉環控制系統開環控制的特點：1、它是單向的控制過程；2、輸入量與輸出量往往是不同性質的量。閉環控制的特點：

1、有反饋；2、會調整；3、“結果”會影響“結果”；4、給定量與被控量是可比較的同一種性質的量。第十七頁，共30頁。這是閉環系統嗎？

同學們幾乎每天聽著擴音機里播放的音樂做廣播體操，但擴音機從未引起大家的注意。學習了上面的內容后，請大家思考：

擴音機是一個什么控制系統？第十八頁，共30頁。簡單的控制系統由兩部分組成，即被控對象和控制裝置。其中的控制裝置，包括傳感器、控制器、執行器等環節，對于閉環系統來說，還包括反饋環節與比較環節。三、控制系統的基本組成第十九頁，共30頁。四、小結控制系統開環閉環控制系統的輸出量不對系統的控制產生任何影響系統的輸出量僅受輸入量控制，輸入量到輸出量之間的信號是單向傳遞系統的輸出量返回到輸入端并對控制過程產生影響輸出量到輸入量之間的信號形成一個回路第二十頁，共30頁。練習根據開環電子控制系統和閉環控制系統的區別進行分析、判斷，在你認為正確的表格中打“”開環電子控制系統閉環電子控制系統電子表電取暖系統空調程序控制洗衣機可調亮度的臺燈智能洗衣機電飯煲煮飯第二十一頁，共30頁。輸入量（接通電源）控制器（控制電路）執行器（水泵）被控對象（水管）輸出量（水管排出水）控制量（水流量）水泵抽水輸入量（開、關）控制器（控制電路）執行器（執行活塞）被控對象（車門）輸出量（車門的開或關）控制量（壓縮空氣流向）公共汽車開關門第二十二頁，共30頁。冰箱控制控制器（大腦）執行器（手）被控對象（籃球）被控量（籃球位置）給定量（籃圈位置）檢測裝置（眼睛）控制量（投擲力）比較器投籃控制第二十三頁，共30頁。1、下列控制系統中，屬于開環控制系統的是（）A、電冰箱的溫度控制B、計算機的CPU上的風扇的轉速控制C、現代化農業溫室的溫度控制D、家用縫紉機的縫紉速度控制2、下面控制系統中，屬于閉環控制的有（）A、電風扇機械定時開關控制系統B、電子門鈴控制系統C、電磁爐溫度自動控制系統D、自行車制動系統隨堂檢測DC第二十四頁，共30頁。3.閉環控制系統由下列各個環節組成（）①控制器②執行器③被控對象④檢測裝置A、①②③B、①③④C、①②③④D、①②④4、控制系統中，將輸出量通過適當的檢測裝置返回到輸入端并與輸入進行比較的過程，稱為（）A、反饋B、干擾C、控制D、閉環控制5、閉環控制系統中反饋的作用是（）A、消除干擾因素B、實現自動控制C、減少輸入量的偏差D、減少輸出量的偏差CAB第二十五頁，共30頁。王大伯蓋了一個能自動調節溫度的小型花房，花房的溫度冬季一般控制在18℃左右，夏季一般控制在25℃左右。請分析它可能的工作過程（5分），并畫出花房溫度控制系統的方框圖。（5分）提示：該花房溫控設備包括控制器、加熱元件和制冷元件、檢測裝置、比較器等。第二十六頁，共30頁。第二十七頁，共30頁。精品課件！第二十八頁，共30頁。精品課件！第二十九頁，共30頁。隨著音樂起伏而變化的音樂噴泉是控制技術的一種具體應用。其工作過程是由“聲－電轉換裝置”將起伏的音樂強度轉換為隨之而變化的電信號，這種電信號驅動電動機帶動水泵轉動。音樂聲信號強，水泵的轉速就快，噴頭的壓力就大，噴出的水柱就高。反之，噴出的水柱就低。音樂信號的強弱與噴泉水柱的高低一一對