第四章 控制及其设计 课件-(共25张PPT)2023-2024学年高中通用技术苏教版(2019)必修《技术与设计2》

(课件网) 控制及其设计 控制的方式与应用 1 01 控制的方式与应用 控制的定义 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，这就是控制。 智能垃圾桶 自动化流水线 01 控制的方式与应用 控制类型 人工控制 智能控制 控制的过程是在人的直接干预或全程干预下进行的。 具有智能信息处理、智能信息反馈和智能决策的控制方式，它能在无人干预的情况下，自主地驱动智能机器实现控制目标。 自动控制 在无人直接参与的情况下，使事物的变化准确地朝着期望的方向进行。 01 控制的方式与应用 自动控制类型 按照控制信号流和执行部件的不同，自动控制可分为气动控制、液压控制、电动控制、机械控制、电子控制等。 01 控制的方式与应用 具有智能信息处理、智能信息反馈和智能决策的控制方式，它能在无人干预的情况下，自主地驱动智能机器实现控制目标。 智能控制主要用于解决复杂系统的控制问题。 智能控制 家务机器人 开环控制系统的工作过程 2 02 控制系统的工作过程 雨水收集池水位报警装置 当雨水收集池水位达到溢出高度时，需要报警提示，让家人及时用掉一些水。 上述报警控制装置中，水位是该控制装置的输入，通过水位传感器将信息传送到控制器；当水位达到报警值时，控制器输出信号到报警器，发出声光报警。这样一个系统称为控制系统。 给定量\设定量控制最初的信号（在系统开始运行之前由操作者或者控制系统设定的） 02 控制系统的工作过程 思考：下面控制系统的输入与输出是什么？ 控 制 系 统 输入 输出 控制的结果输出信号 光控小夜灯 自动开关的窗户 红外水龙头 水位报警装置 室内的亮度 室外的雨水信号 手反射的 红外信号 设置水位 的高度 报警声音响、停 水龙头 通、断 窗户 开、关 小灯 亮、灭 02 控制系统的工作过程 开环控制系统 控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响 输入量———即控制系统的给定量，如设定时间； 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，如控制电路； 控制量———即执行器的输出信号，如流过水管的水量。 执行器———即直接对被控对象进行控制的装置或元件，如阀门； 被控对象———即控制系统中所要求控制的装置或生产过程； 输出量———（被控量）即控制系统所要控制的量，也是控制系统的输出信号，如浇灌的水量； 02 控制系统的工作过程 音乐喷泉 它的工作过程是由 “声－电转换装置”将起伏的音乐信号转换为随之而变化的电信号，从而驱动电动机及水泵转动。 音乐声信号强，水泵的转速就快，喷泉的压力和水流量就大，喷出的水柱就高。反之，喷出的水柱就低。 音乐信号的强弱与喷出水柱的高低一一对应。 （音乐） （声—电转换装置） （电动机、水泵） （水泵转速） （水柱） （水柱高低） 02 控制系统的工作过程 希罗自动门 （烧火） 输入量 （转动轴3） （水箱1、2和重锤） （庙门） （庙门开或闭） 输出量 控制器 执行器 被控制对象 转动量 控制量 闭环控制系统的工作过程 3 03 闭环控制系统的工作过程 土壤湿度控制系统 通过温湿度检测系统，有一个可以检测土壤湿度的传感器，当检测到土壤湿度低于某一设定值的时候，水阀打开，进行浇灌，当上升到最大湿度值的时候，水阀关闭 输入信号是设定的土壤湿度。 湿度传感器检测到的土壤湿度信号返回到控制系统的输入端，通过一个具有计算功能的装置（比较器），与给定湿度值作比较。 当实际湿度比设定湿度低时，控制器控制电磁阀打开，给植物浇水； 当实际土壤湿度达到设定的土壤湿度时，控制器发出信号关闭电磁阀，停止浇水。 03 闭环控制系统的工作过程 闭环控制系统 控制系统的输出量会对系统的控制产生影响 图中，检测装置测量 ... ...