1、第六节控制系统的实现教材p129-p133控制系统的实现，是指根据控制系统设计方案，进行制作、调试、运行、改进设计方案等。因此，实现有别于设计，实现是设计的延续。按照这样的思想，在这一节中，我们把学习研究的重点放在制作或实施、调试、评价和改进等方面。一、在控制系统制作中显身手为了方便制作，特设立两个命题，任选一个。命题A亮度可调台灯的制作制作内容:亮度可调台灯作为一个装置，由两部分组成:(1)灯体、灯座、灯罩、灯头非电部分。(2)控制电路电气部分。因此，制作的内容也是两部分:(1)非电部分。(2)电气部分。制作要求:(1)非电部分的设计方案，由各小组自行拟定。(2）电气部分。首先根据上一节中原
2、理性设计方案，进行具体的电路制作然后，根据上一节中实用性设计方案,进行具体的控制电路的制作。命题B一种减压水箱的模拟实施阅读材料减压水箱养鸡场水源一般用自来水。自来水的水压相对较大，而鸡用自动饮水器需要较低的水压，且要控制在一定范围内。这就需要在饮水器前端设置减压装置，以实现自动降压和稳压的技术要求。减压水箱是普遍使用的减压装置。减压水箱的结构如图4-33所示。模拟实施内容:(1)选用合适的容器作为水箱箱体。(2）选择合适的浮球阀、浮子。(3)在箱体上钻孔。(4）安装浮球阀、浮子等零件。(5)在进水口前端加装进水阀,并接通自来水。实施要求:(1)实施前要画出拟制作的装置草图。(2)钻孔前要在箱
3、体上画好线。(3）注意实施过程中的安全。二、学会控制系统（装置)调试命题A的调试调试步骤:亮度可调台灯调试,这里主要是指控制电路的调试。电路调试,一般要分两大步进行:(1)通电前,电路的检查与检测。检查内容:各元器件的位置、参数值、连接是否正确;焊点是否可靠。检测方法:可先按照电路图逐段检查,必要时,还要用万用电表检测。(2)通电调试。调试内容:用电表逐段检查电路所能承受的电压是否正常旋动旋钮（即改变电位器拉头位置)，观察灯泡亮度改变的情况。调试中应注意的问题:(1)注意安全。在通电调试之前,要请教师来检查。教师同意后才可通电，切不可擅自行动。(2)对原理性方案的调试，除了要观察亮度可调的情况
4、之外，还要特别注意观察存在的问题,并找出原因。(3）调试中，如没达到预期目的,要暂停调试,认真查找、分析原因，改正后方可恢复调试。(4）调试的全过程要分工明确，按步进行;要有专人认真做记录（包括每次调试的内容及现象、数据、问题、改正等).命题B的调试调试步骤:(1）进水前,按结构图检查,包括各部分安装是否正确,浮子上下活动是否灵活、可靠。(2）进水调试，包括观察箱内水面变化与浮子升降的对应情况，自动关闭浮球阀，并及时停止进水情况。(3)调整水位设定的高度。问题思考 若要改变命题B中的水位设定高度,可以采用什么方法?三、评价与改进1.评价的内容与方法控制系统设计的评价内容涵盖多个方面。如设计方案
5、评价，包括方案的可行性、方案的特色与先进性、方案的难点与实现措施等;制作水平评价,包括工艺水平、系统可靠性等;性能评价，包括适用性、性价比等。对于控制系统方案初步设计的评价内容则着重于:(1)设计方案的可行性。包括确定系统的被控量、控制量的科学性，采用开环或闭环控制的可行性，控制系统组成的可行性与可实现性。(2）绘制控制系统框图的正确性。(3）系统抗干扰措P的合理性。(4）系统的制作与调试的水平评价。评价方法仍参照表1-8进行。2.改进与创想经过设计、制作、调试等过程实践，特别是在遇到挫折、偏差、问题时，你一定会产生很多思考，把它们集中起来，你有哪些改进意见?有哪些创意?大胆提出来!不要让金点
6、子的火花轻易消失。创客坊 回顾本章第一节的第二个调查研究活动，在“需要实施控制的问题”中，选择一个课题,进行控制设计，或对原有的控制设计进行改进。阅读材料:学习控制与设计后的思考 在本章中，从控制系统的基本组成、工作过程、框图、主要干扰因素、被控对象的基本特性到形咸初步的控制设计方案、实施，我们只是探究了一些简单的控制系统。这就是说，为了从思想和方法的角度学好和适当掌握控制和控制设计，从“简单”入手是很必要的。实际上，有许许多多的控制系统，包括控制系统分析与控制系统设计，要复杂得多。控制系统的复杂，首先表现在被控对象的特性上，还表现在控制器与控制设计上，也可以表现在控制方案和控制系统构成上。仅
7、就控制系统的构成形式，其复杂性的表现可以有:（1）多翰入。如前面讨论的声控灯，只有一个输入声响。如果在白天可以利用自然光，不想让声控灯亮，怎么办?解决办法之一，在声控的基础上，再加上光控。即让声与（环境）光同时起作用，即为两个输入。声、光共控的灯，显然更能节电。（2）多输出。如飞机,在本章第四节案例2中只讨论了它的俯仰角输出。实际上，飞机在空中飞行，有多个运动参数都需要实行控制，如飞行速度、飞行高度、飞行姿态角（包括俯仰角、偏航角、滚转角）等。因此，飞机运动控制系统是多输出。（3）多回路。闭环系统的回路在实际系统中很可能是多个。比如，汽车的速度控制，以脚踩油门开度为控制量，组成一个控制回路;它
8、的方向控制，以方向盘偏转角为控制量，组成另一个回路。值得注意的是，两个回路的被控对象是一个汽车,控制器也是一个人。也就是说,同一个被控对象,将两个(多个)回路耦合在一起，实行协调控制(其他的多回路控制系统，各个回路所用的控制器可以是各自的)。重要的是:控制系统的复杂性蛤我们带来了什么启示和思考呢?(1）事物总是有简单、有复杂，各个门类的技术也是如此。从学习、探究的角度看，多是从简单的入手，这是成功的经验和方法，虽然“简单”，它却蕴含着基本的思想和方法。因此我们要学好它。(2）我们学习技术与设计的思想和方法，根本的目的是运用这些思想和方法。我们在学好所谓“简单”的基础上，就具有了再去深入学习、探究、发展的素养与能力。因此，今后的学习与实践在等待着我们!你的思考是什么呢?学习控制及其设计的小结控制(Control)，是当今科学技术发展的主要标志性技术，即4C技术之一。学习控制及其设计，有助于我们运用控制的基本思想和方法，来解决现实中遇到的相关问题，提升和发展我们的逻辑思维品质。学习控制及其设计，重在从思想和方法角度，理解控制的原理和控制的应用，掌握简单的控制系统的设计。让我们沿着以下的流程，共同思考讨论一评价，作为学习本章的小结。
