课件25张PPT。第四单元 控制与设计-2--3--4-一二三四一、控制的手段与应用 考点1 控制的含义 (1)含义: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。 (2)任何一个控制现象包括三个要素:控制目的、控制手段、控制对象。 考点2 控制的手段和方法 (1)按人工干预来分:人工控制、自动控制。 (2)按执行机构来分:机械控制、气动控制、液压控制、电子控制等。-5-一二三四考点3 控制的应用 (1)生活:控制应用到生活中,提高了人们的生活质量,人类能够在一定程度上按照自己的意愿改变周围的环境,使之满足人们的需要。 (2)生产:生产中往往需要对温度、湿度、压力、速度及加工动作等进行控制,控制在生产中得到了极为广泛的应用。 (3)军事国防:控制在军事、国防等领域也有着广泛的应用。-6-一二三四二、控制系统的工作过程与方式 考点1 简单开环控制系统的基本组成和工作过程 (1)概念:控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响的控制系统。 (2)基本组成:控制器、执行器、被控对象。 (3)控制系统方框图(工作过程): 考点2 闭环控制系统的基本组成 (1)概念:系统的输出量返回到输入端并对控制过程产生影响的控制系统。 (2)基本组成:与开环控制系统相比,闭环控制系统多了检测装置、比较器、反馈回路。-7-一二三四考点3 简单闭环控制系统的方框图 考点4 控制器和执行器的作用 (1)控制器:对输入信号(偏差值)进行运算处理,并发出控制命令。 (2)执行器:根据指令对被控对象直接控制。-8-一二三四三、闭环控制系统的干扰与反馈 考点1 反馈的含义 _____:控制系统中,将输出量通过适当的检测装置,返回到输入并与输入量进行比较的过程。? 考点2 简单控制系统运行的主要干扰因素 在控制系统中,除输入量(给定值)以外,引起被控量变化的各种因素称为 。? 有的干扰因素是环境造成的,如影响自行车行驶速度的自然风等;有的干扰因素是人为原因所致,如影响飞机导航信号的手机信号等。 考点3 闭环控制系统中反馈环节的作用 通过将输出量通过适当的检测装置,返回到输入并与输入量进行比较,从而减少输出量的偏差,稳定输出量。反馈 干扰因素 -9-一二三四考点4 闭环控制系统的工作过程 (1)闭环控制系统的核心:通过反馈来减少被控制量(输出量)的偏差。 (2)工作过程:①由于干扰因素的存在,系统的被控量偏离给定值时;②闭环控制系统中的反馈环节能及时检测出被控量的值,并迅速反馈到输入端,与给定值进行比较;③控制器根据比较得到的偏差信号进行调节,从而使系统的被控量接近给定值,达到精确控制的目的。-10-一二三四四、控制系统的设计与实施 考点 控制系统方案的设计 在设计控制系统时往往通过了解被控对象的输入与输出之间的关系确定控制器,而需要控制的量往往确定为被控量,控制量为可控制的并对抑制干扰和保持系统稳定有明显作用的量,对执行器、检测器的选择要根据被控量和控制量的需求,还要根据条件进行选择。-11-【典例1】 (2018·11浙江选考)如图所示是某水温控制系统示意图。蒸气对容器中的水加热后变成冷凝水排出。热电偶对出水的温度进行检测,并将测得的信号送到PID控制器与设定的温度比较,PID控制器根据偏差值控制电磁阀调节蒸气的流量。下列因素的变化对蒸气流量的调节没有影响的是( ) A.冷凝水的温度 B.进水的温度 C.热电偶的性能 D.PID控制器的设定参数-12-解析:该控制系统是水温控制,是闭环控制系统,被控制对象是容器中的水,输出量是水的实际温度,输入量是设定的水温,热电偶是温度检测仪,PID是控制器,电磁阀是执行器,蒸气的流量是控制量,冷凝水不会影响输出量的变化,所以A选项正确。准确理解“三器三量”:1.有的开环控制系统中也有检测装置,所以有检测装置的系统不一定是闭环控制系统;2.一般 ... ...
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