1、第一页，编辑于星期三：十八点 二十四分。控制的含义控制的含义 u人们按照自己的意愿或目的，通过一定的手段使事物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开展，这就是控制。向期望的目标开展，这就是控制。控制的控制的对象对象是什么？是什么？控制要到达什么目的？控制要到达什么目的？采取什么控制采取什么控制手段手段？控制的三要素控制的三要素第二页，编辑于星期三：十八点 二十四分。控制的手段控制的手段 u控制人工干预的情形人工干预的情形人工控制自动控制第三页，编辑于星期三：十八点 二十四分。人工控制人工控制控制过程是在人的直接干预和控制过程是在人的直接干预和全程干预下进展的。全程干预下进
2、展的。第四页，编辑于星期三：十八点 二十四分。自动控制自动控制指在无人直接参与的情况下，使事物指在无人直接参与的情况下，使事物 的变化准确地按照期望的方向进展。的变化准确地按照期望的方向进展。如如数控机床数控机床、饮料自动装罐生产线饮料自动装罐生产线、花房恒温控花房恒温控制制、十字路口红绿灯的转换十字路口红绿灯的转换等。等。第五页，编辑于星期三：十八点 二十四分。u按照按照执行部件执行部件的不同，控制可分为的不同，控制可分为机械控制机械控制、气气 动控制动控制、液压控制液压控制，电子控制电子控制等。等。机械控制机械控制气动控制气动控制液压控制液压控制电子控制电子控制第六页，编辑于星期三：十八点
3、 二十四分。【例1】普通家用调光台灯的灯光亮度控制属于()A自动控制 B电子控制 机械控制 D气动控制 答案：B 分析 此题考察“控制的手段与方法。所谓自动控制和手动控制是以控制过程中人工干预的不同情形来区分的。家用调光台灯的灯光亮度的调整一般是用转动开关旋钮来实现的，故属于手动控制。假设按照控制系统执行部件的不同来区分，控制又可分为机械控制、气动控制、电子控制等，家用调光台灯灯光亮度的调整是通过改变电子元件来实现的，故属于电子控制。第七页，编辑于星期三：十八点 二十四分。控制的应用自古就有，并在近代得到了迅速开展控制的应用自古就有，并在近代得到了迅速开展，它涉及到社会生活生产的各个领域。，它
4、涉及到社会生活生产的各个领域。控制的应用控制的应用 第八页，编辑于星期三：十八点 二十四分。一般的控制过程都有一个输入和输出。任何一个控制的实现，都要通过假设干环节，这些环节，构成一个系统，我们称这为控制系统。简单的控制系统由两个局部组成，即被被控对象和控制装置。控制装置包括：传感器、控制器、执行器等环节。对于闭环系统来说，还包括反响环节与比较环节。控制系统的输入与输出之间有一定的对应关系第九页，编辑于星期三：十八点 二十四分。开环控制系统开环控制系统 被控对象被控对象执行器执行器控制器控制器输入量输入量控制量控制量输出量输出量控制系统的控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影输出量不对系统的
5、控制产生任何影响响，这种控制系统称为开环控制系统。，这种控制系统称为开环控制系统。开环控制系统的特征：开环控制系统的特征：系统的输出量仅受输入量的控制，输入量到输出量之间的信号是单向传递。传感器传感器控制器控制器电动机电动机(执行器）执行器）门门（被控（被控对象）对象）输入输入输出输出有人否开/关第十页，编辑于星期三：十八点 二十四分。对各环节的理解：对各环节的理解：输入量：控制系统的给定量。输入量：控制系统的给定量。控制器：对输入信号进展处理并发出控制命令的装置或元件。控制器：对输入信号进展处理并发出控制命令的装置或元件。执行器：直接对被控对象进展控制的装置或元件执行器：直接对被控对象进展控
6、制的装置或元件 控制量：执行器的输出信号。控制量：执行器的输出信号。被控对象：控制系统中所要控制的装置或生产过程。被控对象：控制系统中所要控制的装置或生产过程。输出量：控制系统所要控制的量。输出量：控制系统所要控制的量。第十一页，编辑于星期三：十八点 二十四分。声控灯的系统框图。第十二页，编辑于星期三：十八点 二十四分。随着音乐起伏而变化的音乐喷泉是控制技术的一种具体应用。其工作过程是由“声电转换装置将起伏的音乐强度转换为随之而变化的电信号，这种电信号驱动电动机带动水泵转动。音乐声信号强，水泵的转速就快，喷头的压力就大，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泉水柱的上下一一对
7、应。请答复以下问题：请画出控制方框图请画出控制方框图音乐信号声电转换装置和电机水泵喷头水柱上下1、是开环控制系统还是闭环控制系统？、是开环控制系统还是闭环控制系统？2、输入量和输出量分别是什么、输入量和输出量分别是什么?转速第十三页，编辑于星期三：十八点 二十四分。控制器控制器阀门阀门水箱水箱给定水位给定水位浮球浮球实际水位实际水位水箱水位水箱水位自动控制自动控制进水量进水量2 2、闭环控制系统、闭环控制系统 第十四页，编辑于星期三：十八点 二十四分。2 2、闭环控制系统、闭环控制系统 给定量给定量被控量被控量控制量控制量控制器控制器执行器执行器被控对象被控对象检测装置检测装置上图中，检测装置
8、测量出被控量并返回到系统的输入端；是比较器，它将所给量与所检测的被控量进行比较，求出偏差值；控制器将这一偏差值进行运算处理，并向执行器下达控制指令。执行器根据指令对被控对象进行控制，从而使被控量稳定在一定范围内。第十五页，编辑于星期三：十八点 二十四分。在系统的输入量和输出量之间，还有一条从输出量返回到输入端的反响环节，它们形成了一条闭合回路，反响环节使得输出量的改变对控制的过程产生直接影响。第十六页，编辑于星期三：十八点 二十四分。电冰箱的温度控制系统电冰箱的温度控制系统控制控制电路电路电机电机-压压缩器组缩器组电冰箱电冰箱预置温度预置温度 检测装置检测装置（热敏电阻）（热敏电阻）第十七页，
9、编辑于星期三：十八点 二十四分。设定的温设定的温度度控制电路控制电路制冷装置制冷装置空调房空调房房内房内实际实际温度温度空调测温装置空调测温装置制冷量制冷量比较器比较器n控制器是控制电路或控制温控装置控制器是控制电路或控制温控装置n执行器是制冷或制热装置执行器是制冷或制热装置n控制对象是控制对象是“容器容器n检测器是检测温度改变的装置检测器是检测温度改变的装置总结：温度控制型控制系统特点总结：温度控制型控制系统特点第十八页，编辑于星期三：十八点 二十四分。有人说“开环控制系统都是人工控制系统，自动控制系统都是闭环控制系统你认为这一说法是否正确，试举例说明。自动门、声控灯、声控门。第十九页，编辑
10、于星期三：十八点 二十四分。【例2】以下关于控制系统工作过程的说法，正确的选项是()A信息只能从输入端传至输出端 B信息只能从输出端传至输入端 C开环控制系统的信息只能从输入端传至输出端 D闭环控制系统的信息只能从输出端传至输入端 答案：C 分析此题考察控制系统的工作过程与方式。控制系统在工作过程中，假设从信息的传输过程分析归类可以把控制系统分成开环控制系统和闭环控制系统两类。开环控制系统的构造和原理比较简单，信息只从输入端传至输出端，仅有一条路径。它的缺点是控制的准确度不高。闭环控制系统的构造和原理比较复杂，信息流经的路径有两条，一条是输入端传至输出端，另一条是将输出端信息反传到输入端的比较
11、环节。它的优点是有较高的控制精度和较强的抗干扰性能。第二十页，编辑于星期三：十八点 二十四分。控制系统中，除输入量给定值以外，引起被控控制系统中，除输入量给定值以外，引起被控量变化的各种因素称为干扰因素。量变化的各种因素称为干扰因素。干扰因素干扰因素设定的设定的飞行航道飞行航道飞机飞机手机信号手机信号实际的实际的飞行航道飞行航道第二十一页，编辑于星期三：十八点 二十四分。干干扰扰因因素素的的产产生生原原因因环境环境人为人为影响自行车行驶速度变化的风影响自行车行驶速度变化的风影响船只行驶的风浪影响船只行驶的风浪手机信号手机信号第二十二页，编辑于星期三：十八点 二十四分。干干扰扰因因素素的的处处理
12、理利用利用抑制抑制n削弱干扰削弱干扰n消除干扰消除干扰n提高控制系统的性能利用反响提高控制系统的性能利用反响第二十三页，编辑于星期三：十八点 二十四分。控制器控制器执行器执行器被控对象被控对象给定值给定值被控量被控量干扰因素干扰因素+检测装置检测装置-控制系统中，将输出量通过适当的检测装置返回到控制系统中，将输出量通过适当的检测装置返回到输入端并与输入量进展比较的过程，就是反响。输入端并与输入量进展比较的过程，就是反响。第二十四页，编辑于星期三：十八点 二十四分。控制器控制器阀门阀门水箱水箱给定水位给定水位浮球浮球实际水位实际水位1 1、影响水位控制的干扰、影响水位控制的干扰 因素有哪些？因素
13、有哪些？2 2、浮球起什么作用？、浮球起什么作用？第二十五页，编辑于星期三：十八点 二十四分。u闭环控制系统与开环控制系统的比较闭环控制系统与开环控制系统的比较第二十六页，编辑于星期三：十八点 二十四分。控制系统的设控制系统的设计计实施控制系统所需实施控制系统所需的设备、元件等的设备、元件等系统的成本分析系统的成本分析控制系统的调试控制系统的调试、运行和评价、运行和评价控制系统的方控制系统的方案选择案选择分析被控对象分析被控对象的主要特征的主要特征明确控制的目的明确控制的目的确定被控量、控制量确定被控量、控制量分析主要的分析主要的干扰因素干扰因素。控制系统的设计控制系统的设计第二十七页，编辑于
14、星期三：十八点 二十四分。1 1、开环控制系统的设计、开环控制系统的设计例：普通电风扇控制系统的设计例：普通电风扇控制系统的设计被控对象被控对象电风扇；电风扇；被控量被控量电风扇输出的风速；电风扇输出的风速；控制量控制量电机的转速；电机的转速；定时器定时器电机电机电风扇电风扇第二十八页，编辑于星期三：十八点 二十四分。闭环控制系统的根本要求：闭环控制系统的根本要求：1 1，闭环控制系统必须是稳定的；，闭环控制系统必须是稳定的；2 2，系统的输出量与给定值之差应控，系统的输出量与给定值之差应控制在允许的范围之内；制在允许的范围之内；3 3，要有较好的抗干扰性能；，要有较好的抗干扰性能；2 2、闭
15、环控制系统的设计、闭环控制系统的设计第二十九页，编辑于星期三：十八点 二十四分。例：例：抽水马桶水箱抽水马桶水箱的自动控制系统的设计的自动控制系统的设计2 2、闭环控制系统的设计、闭环控制系统的设计杠杆比较杠杆比较进水阀门进水阀门水箱水箱浮球浮球第三十页，编辑于星期三：十八点 二十四分。一、明确设计目的二、确定设计方案三、选择实现方法四、完成设计五、评估简单控制系统的设计过程：简单控制系统的设计过程：第三十一页，编辑于星期三：十八点 二十四分。反馈环节反馈量控制器执行器被控对象输入量偏差量输出量2007年：年：15小强用恒温箱进展实验时，发现恒温箱的温度持续升高，无法自动控制。经小强用恒温箱进
16、展实验时，发现恒温箱的温度持续升高，无法自动控制。经检查，恒温箱的控制器没有故障。参照右图，以下故障判断正确的选项是检查，恒温箱的控制器没有故障。参照右图，以下故障判断正确的选项是A只可能是热敏电阻出现故障只可能是热敏电阻出现故障B只可能是温度设定装置出现故障只可能是温度设定装置出现故障C热敏电阻和温度设定装置都可能出现故障热敏电阻和温度设定装置都可能出现故障D可能是加热器出现故障可能是加热器出现故障答案：答案：C解析此系统为闭环控制系统。根据闭环控制系统框图解析此系统为闭环控制系统。根据闭环控制系统框图既然恒温箱温度不断升高所以加热器正常，题中说控制器没有故障，因此反响通道可能出现问题。即热
17、敏电阻和温度设定装置都可能出现故障。历年考题及详解：历年考题及详解：第三十二页，编辑于星期三：十八点 二十四分。194分某办公楼大厅采用自然光照明，控制系统如右图，大阳光经过反光镜反射到反光球面镜上，反光球面镜再将光线反射到大厅，从而到达采集自然光的目的。当大阳移动后，光线到达反光球面镜的位置也随之发生偏移，相应的传感器就会受到光照产生电信号，控制器根据不同传感器送来进来的信号控制反光镜作相应的调整。1该系统是开环控制系统还是闭环控制系统？2该系统中，被控对象是_。3控制器与人体哪个器官的功能是类似的？4请再写出两种利用太刚能的产品。答案：1闭环控制系统2反光镜3大脑4太阳能热水器、太阳能电池
18、、太阳能飞机、太阳能路灯等第三十三页，编辑于星期三：十八点 二十四分。解析解析1 1题：主要是区分开闭环控制，其中开环控制的输出量不对题：主要是区分开闭环控制，其中开环控制的输出量不对系统的控制产生任何影响，如自动门、红绿灯、火灾报警、闹钟定时等，而闭系统的控制产生任何影响，如自动门、红绿灯、火灾报警、闹钟定时等，而闭环控制的输出量返回到输入端并对控制过程产生影响，实现真正意义上的环控制的输出量返回到输入端并对控制过程产生影响，实现真正意义上的“全全自动控制，如空调、电冰箱、自动饮水机等，而此题的关键是要认真审题自动控制，如空调、电冰箱、自动饮水机等，而此题的关键是要认真审题“当太阳移动后，光
19、线到达反光球面镜的位置也随之发生偏移，相应的传感器就当太阳移动后，光线到达反光球面镜的位置也随之发生偏移，相应的传感器就会受到光照产生电信号，控制器根据不同传感器送来的信号控制反光镜作相应会受到光照产生电信号，控制器根据不同传感器送来的信号控制反光镜作相应的调整。这样看来太阳移动，通过控制系统反光镜作相应的调整，所以是闭的调整。这样看来太阳移动，通过控制系统反光镜作相应的调整，所以是闭环控制系统，一定要透彻分析题意。环控制系统，一定要透彻分析题意。2 2题：主要考察了控制系统的主要部件，被控对象的主要作用是输出被控量题：主要考察了控制系统的主要部件，被控对象的主要作用是输出被控量，此题的关键是
20、方向问题，所以反光镜是被控对象。，此题的关键是方向问题，所以反光镜是被控对象。3题：是对技术知识的迁移，表达了对知识点的理解程度。在控制系统中控制器是整个控制的“中枢，如人的大脑、计算机的CPU等。4题：“请再写出两种利用太阳能的产品，城市学生经常见到太阳能热水器、太阳能路灯等，在农村也常使用“太阳灶，充分表达了处处皆有学问在，再加上课本中经常提到的太阳能电池，此题得全分比较简单，但实际考生作答并不理想。第三十四页，编辑于星期三：十八点 二十四分。48.1分普通高压锅使用过程中，当锅内压力到达一定值时，压力阀会浮起来并放气，使锅内压力维持在预定值水平。该压力控制系统是人工系统 自然系统 人工手
21、动控制 自动控制A.B.C.D.答案：B第三十五页，编辑于星期三：十八点 二十四分。41(1分)某品牌电热水壶(右图)设有防烧干装置，当壶中水量低于一定值时，电源会自动断开；壶盖经过特殊设计，水烧开时，蒸汽会使水壶发出蜂呜声，起到提醒作用。以下说法正确的选项是 A壶中水温为防烧干系统的输入量 B蜂呜声表达了人机工程学中的人机信息传递 C设计该水壶时，不必考虑壶盖的重量 D设计该水壶时，主要遵循了美观性原那么 答案：B解析：壶中水的重量为防烧干系统的输入量。壶盖经过特殊设计，水烧开时，蒸汽会使水壶发出蜂呜声，需要考虑壶盖的重量壶内的压力。主要遵循了平安性原那么。第三十六页，编辑于星期三：十八点
22、二十四分。九、九、11分让创新的热情激荡年轻的心灵，让创新的喜悦充盈蓬勃的青春。分让创新的热情激荡年轻的心灵，让创新的喜悦充盈蓬勃的青春。工程名称：防风自动关窗装置的制作工程名称：防风自动关窗装置的制作构造：风力感应局部，包括安装在户外的风向标，风力板和弹簧稳定风力板构造：风力感应局部，包括安装在户外的风向标，风力板和弹簧稳定风力板 窗体传动局部，包括窗体滑轮，牵引线和引线滑轮窗体传动局部，包括窗体滑轮，牵引线和引线滑轮 电路局部，包括电源电路局部，包括电源E、电机、电机M，触头开关，触头开关K1和嵌入墙体中的按压开关和嵌入墙体中的按压开关K2工作原理：窗户翻开时，工作原理：窗户翻开时，K2在
23、弹簧的作用下自动闭合，防风功能处于待命状态。在弹簧的作用下自动闭合，防风功能处于待命状态。起风时，风向标转向来风方向，风力板受风力推动发生偏转，使起风时，风向标转向来风方向，风力板受风力推动发生偏转，使K1闭合，电机驱动窗户向左移动。闭合，电机驱动窗户向左移动。待窗户关闭时，窗框推压待窗户关闭时，窗框推压K2撞杆并使其断开，电源切断，自动防风功能关闭。撞杆并使其断开，电源切断，自动防风功能关闭。1请填写图框中的_。2该系统的被控对象是_。第三十七页，编辑于星期三：十八点 二十四分。58.1分风力板平面与风向标尾翼平面之间的最夹角为_。59.1分窗户翻开，防风功能处于待命状态时的电路图是第三十八
24、页，编辑于星期三：十八点 二十四分。60.1分制作风力板最适宜的选材是A.普通硬纸板 B.铸铁板 C.太阳能电池板 D.硬铝板61.安装电源时，要用螺丝钉将电源固定在木质底座上。以下组合最省力的是A.细柄螺丝刀，密纹螺丝钉 B.粗柄螺丝刀，密纹螺丝钉C.粗柄螺丝刀，疏纹螺丝钉 D.细柄螺丝刀，疏纹螺丝钉第三十九页，编辑于星期三：十八点 二十四分。62.2分防风功能启动时，如果电机带动窗体向右移动，原因是63.2分为进一步改进和完善装置的功能，需要在测试根底上调整设计。以下可以提高风力感应灵敏度的是C.减小风向标尾翼面积 D.调节K1,使其触头间距增大第四十页，编辑于星期三：十八点 二十四分。答案：答案：57、1风向标风向标 如何感应风力如何感应风力58、9059、C60、D 61.B第四十一页，编辑于星期三：十八点 二十四分。结结 语语第四十二页，编辑于星期三：十八点 二十四分。
