4.2 开环控制系统的工作过程 课件（16张ppt）

第四单元 控制及其设计 第二节 开环控制系统的工作过程 目 录 CONTENTS 控制系统的含义 控制系统的方框图 开环控制系统 01. 02. 03. 任务一 理解控制系统 任务二 分析开环控制系统工作过程 控制系统的含义 PART 01 理解控制系统 光线亮暗是该控制装置的输入，通过光敏传感器将信息传送到Arduino控制器；当光线亮度达到报警值时，控制器输出信号到舵机和LED灯，舵机控制螺旋桨旋转报警和LED灯闪烁报警。这样一个系统称为控制系统。 光敏传感器、Arduino控制器、舵机、螺旋桨和LED灯 输入 光线亮度 输出 螺旋桨旋转、LED灯闪烁 控制系统 什么是控制系统 实现控制的若干个环节所涉及的装置就构成了一个控制系统。 输入量 控制系统 输出量 控制系统共同点 控制系统的输入与输出之间有一定的对应关系。 闭环控制系统 开环控制系统 控制系统的工作方式 理解控制系统 控制系统的方框图 PART 02 在控制系统中,为了方便分析,常采用方框来表示系统的环节,用单向信号线来表示系统信号传递的方向,这种图称为控制系统的方框图。 它表示了系统的各个环节在系统中的位置、功能和相互之间的关系。 控制系统的方框图 光敏传感器 输入 光线亮度 输出 螺旋桨旋转、LED灯闪烁 Arduino控制器 螺旋桨和LED灯 舵机 开环控制系统 PART 03 定义 控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响的系统 如：火灾自动报警系统，自动烘手机、定时红绿灯等。 特征 (1)相关性：系统的输出量直接受输入量的控制，不会对输入量产生影响。 (2)单向性：信号（或信息）的传递是单向的，总是从输入端单向传至输出端。 开环控制系统的一般方框图 执行器 被控对象 控制器 输出量 输入量 控制量 传感器 开环控制系统 开环控制系统的组成--“四个装置三个量” 传感器 控制器 （1）接收处理传感器感应到的电信号 （2）转换并放大信号（将电信号转换成机器能读懂的信号） （3）向执行器发出控制命令 执行器 提供动力，直接作用在被控对象进行控制的装置或元件 被控对象 系统本身或控制系统的组成部分 输入量 非电信号，即被传感器接收的外界刺激信号（声音信号，温度信号等） 控制量 执行器执行程度高低大小快慢，执行器的输出信号 输出量 控制的最终效果，也是被控对象做出的反应 感应非电信号，并将非电信号转换成电信号 开环控制系统 马上行动（p116） 用方框图说明下列开环控制系统的工作过程，并注明方框中的各个环节的具体内容以及输入量、输出量和控制量。 控制器 执行器 被控制对象 （音乐） 输入量 （水泵） （声—电转换装置） （水泵转速） 控制量 （水柱） （水柱高低） 输出量 （1）音乐喷泉的控制； 用方框图说明下列开环控制系统的工作过程，并注明方框中的各个环节的具体内容以及输入量、输出量和控制量。 （2）公共汽车车门的开关控制 控制器 执行器 被控制对象 （按开关） 输入量 （电磁阀） （控制电路） （推动活塞） 控制量 （车门） （车门开或闭） 输出量 马上行动（p116） （点火） 输入量 （转动轴3） （1、2、重锤） （庙门） （庙门开或闭） 输出量 控制器 执行器 被控制对象 案例分析1-希罗自动门 公元1世纪,希腊人希罗建造的自动打开庙门的装置是最早利用气压和重力为动力的自动门。如图4-23所示,祭坛点火使1中的空气膨胀,水流入,利用水的重力使轴3转动,将门打开。当祭坛的火熄灭时,庙门在重锤的作用下就会自动关闭。 图4-23希罗自动门控制系统示意图 案例分析2-自动门的控制系统 （人体红外信号） 输入量 （电机） （控制电路） （门） （门开或闭） 输出量 控制器 执行器 被控制对象 为了方便人们的出入,一些医院、宾馆和银行都安装了自动门。当有人走近大门时,大门就会自动打开,如图4-24所示。 当人走近自动门时,门上方的红外线装置检测到人 ... ...