控制与设计20143复习12.ppt

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1、控制与设计复习 琐 琢 导 敬 献 愧 醚 丰 诡 层 魂 猜 捅 缅 谆 纠 锨 罐 蕴 陶 褂 购 拙 宛 或 变 螺 馋 臆 甥 修 肝 控 制 与 设 计 2 0 1 4 3 复 习 1 2 控 制 与 设 计 2 0 1 4 3 复 习 1 2 章节考点细化考试说明中对应的内容和要求 4.1 控制的含义控制的含义（） 控制的应用控制的应用（） 控制的手段控制的手段（） 4.2 开环控制系统开环控制系统的基本组成和工作过程（） 闭环控制系统的基本组成闭环控制系统的基本组成和工作过程（） 闭环控制系统的工作过程 控制系统的反馈控制系统的反馈（） 控制系统的方框图控制系统的方框图（） 控制

2、系统的干扰因素控制系统的干扰因素（） 功能模拟方法和黑箱方法功能模拟方法和黑箱方法（） 4.3 开环控制系统的设计 控制系统方案的设计（） 闭环控制系统的设计 知识点梳理 俯 恭 挥 想 笛 妈 抨 酒 淋 垃 恨 耶 娇 匣 焰 拓 艰 蝉 脆 畦 掣 曲 方 鲸 悍 挪 躬 冈 俯 铁 托 峙 控 制 与 设 计 2 0 1 4 3 复 习 1 2 控 制 与 设 计 2 0 1 4 3 复 习 1 2 理解控制现象，需要明确： （1）控制的对象是什么？ （2）控制要达到什么目的？ （3）采取什么控制手段？ 请举例说明。 控制：为了实现一定的目的，人们采用一定的 手段使事物朝期望的方向发展

3、。 误 灵 烫 荤 策 薄 馋 芝 咒 柏 钢 敬 叛 恕 众 白 淮 方 屹 卷 贞 抵 泊 镁 掂 阿 妹 烦 姆 赋 匣 纤 控 制 与 设 计 2 0 1 4 3 复 习 1 2 控 制 与 设 计 2 0 1 4 3 复 习 1 2 人工控制控制过程是在人的直接干预和全程干预下进行的。 自动控制指在无人直接参与的情况下，使事物的变化准确地 按照期望的方向进行。 手动空调 手动空调只能手动对冷/热风 的温度和风量进行粗略的分级 调节，不能设定车内空调的具 体温度。 自动空调 自动空调可以根据已设定的温度，自 动调节从而保持车内温度的恒定。另外 自动空调有自检装置，可以及早发现故 障隐患

4、。 人工控制和自动控制 伤 恬 剔 仿 境 扇 领 道 泵 蛹 叁 橱 炳 羡 景 鞭 纵 在 密 峭 幂 始 嚏 毋 臭 肚 老 演 倦 唁 抑 撞 控 制 与 设 计 2 0 1 4 3 复 习 1 2 控 制 与 设 计 2 0 1 4 3 复 习 1 2 u按照执行部件的不同，控制可分为： 机械控制 气动控制液压控制 电子控制 二 凌 矣 哑 吻 宣 届 负 供 盼 佰 盒 鸦 衡 畜 撒 侍 村 健 颜 辫 绳 蓑 荚 钦 瞄 毕 吩 枉 载 划 酋 控 制 与 设 计 2 0 1 4 3 复 习 1 2 控 制 与 设 计 2 0 1 4 3 复 习 1 2 控制系统控制系统 控制

5、系统的输入与输出之间有一定的对应关系 控制系统输入量输出量 训练1：要为游泳池注水，使游泳池达到一定水位， 你有那些方法？分别采取了什么控制手段？ 123 硝 俭 送 辗 裹 练 追 悬 走 锤 匡 野 褐 啄 撤 货 舵 冯 粕 椰 雀 脓 产 莆 殆 茸 绷 柠 碍 乾 糜 丁 控 制 与 设 计 2 0 1 4 3 复 习 1 2 控 制 与 设 计 2 0 1 4 3 复 习 1 2 游泳池注水方式1 通过人工控制进水阀来控制注水，从而 使游泳池达到一定水位。 人工控制 擞 卜 玻 涝 妖 僧 检 淳 淄 划 赦 翼 苟 紊 焰 骚 骋 垦 永 俩 脓 庭 堂 实 盎 谍 骸 峻 矢

6、邦 过 泰 控 制 与 设 计 2 0 1 4 3 复 习 1 2 控 制 与 设 计 2 0 1 4 3 复 习 1 2 游泳池注水方式2 如果进水管的进水量是均匀的，游泳池中的水位高度 与进水的时间是一一对应的。我们可以在注水口处装一个 定时器，通过定时器来控制注水过程（时间），从而使游 泳池达到一定水位。 （输出） 设定注 入时间 定时器 游泳池 的水位 （输入） 进水阀游泳池 流水量 开环控制系统 街 标 蕾 赁 泊 戎 猪 打 圃 涝 绒 些 蹬 衍 稼 言 捷 汰 俭 腥 彝 豫 宽 瘪 诞 光 前 免 嘻 桑 坞 剿 控 制 与 设 计 2 0 1 4 3 复 习 1 2 控 制

7、 与 设 计 2 0 1 4 3 复 习 1 2 开环控制系统 被控对象执行器控制器输入量 控制量 输出量 控制系统的输出量不对系统的控制产生任何 影响，这种控制系统称为开环控制系统。 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。 控制 电路 电动机 (执行器） 门 （被控 对象） 输入 输出 传感器检测 的红外信号 开/关 晶 妇 袋 赔 妄 谁 烷 汤 君 帽 经 直 丁 柯 归 师 堤 司 卿 捅 窃 仲 铝 铸 航 赎 集 扯 搐 东 遣 曼 控 制 与 设 计 2 0 1 4 3 复 习 1 2 控 制 与 设 计 2 0 1 4 3 复

8、习 1 2 水位自动控制 控制器阀门水箱 给定水位 浮球 实际水位进水量 闭环控制系统 架 赘 撑 蛙 咕 琼 访 添 迸 带 大 妄 咎 刚 栖 乔 除 伙 锯 则 皮 毗 腔 辩 搅 渤 骋 沂 英 盂 凡 糙 控 制 与 设 计 2 0 1 4 3 复 习 1 2 控 制 与 设 计 2 0 1 4 3 复 习 1 2 闭环控制系统 把系统的输出量返回到输入端并对控制过程产生影响把系统的输出量返回到输入端并对控制过程产生影响 的控制系统称为闭环控制系统。的控制系统称为闭环控制系统。 给定量被控量 控制量 控制器执行器被控对象 检测装置 上图图中，检测检测 装置测测量出被控量并返回到系统统

9、的输输入端；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。 捅 统 瞅 铝 梅 咖 借 扩 捞 付 婆 荚 答 绽 匣 嗣 著 浩 起 侍 愉 恬 奠 抄 软 稿 逐 绷 冶 撤 袁 糯 控 制 与 设 计 2 0 1 4 3 复 习 1 2 控 制 与 设 计 2 0 1 4 3 复 习 1 2 2013.3高考第14题 1、如图所示为3G无线防盗报警器，能360旋 转摄影，当有窃贼入侵时，能自动摄影并向 主人手机发送视频报警。该控制系统的控制 手段

10、和控制方式属于 （ ） A.手动控制、开环控制 B.自动控制、开环控制 C.自动控制、闭环控制 D.手动控制、闭环控制 脾 橙 谩 胖 乡 金 送 谰 雾 烃 产 楷 喻 琶 稳 畦 废 画 锑 哨 狠 盏 么 逝 祥 锚 空 蒂 赛 抛 掳 心 控 制 与 设 计 2 0 1 4 3 复 习 1 2 控 制 与 设 计 2 0 1 4 3 复 习 1 2 2013.9高考第14题 2、如图所示的金属探测门，当有人携带金属 制品通过时，探测门即发出声音报警。该报 警控制系统的控制手段和控制方式属于 A.手动控制、开环控制 B.自动控制、开环控制 C.自动控制、闭环控制 D.手动控制、闭环控制

11、缸 时 逗 权 帆 躺 辈 舌 拱 渠 账 聚 锯 腻 郸 东 言 蚌 畔 感 肚 曰 唁 鞘 津 交 旗 络 工 形 误 窄 控 制 与 设 计 2 0 1 4 3 复 习 1 2 控 制 与 设 计 2 0 1 4 3 复 习 1 2 2012.3高考第14题 3、如图所示是一款太阳能饭盒，每个饭盒都 有独立的温度控制系统，当饭煮熟后，自动 进入保温状态，该饭盒温度控制系统的控制 手段和控制方式属于 A.手动控制、开环控制 B.自动控制、闭环控制 C.自动控制、开环控制 D.手动控制、闭环控制 众 俏 躲 电 蜘 蜒 脓 陷 揣 亢 舔 牛 彻 诵 叔 突 玛 降 椽 很 妥 酵 柱 腐

12、共 踞 冕 扩 舱 况 败 车 控 制 与 设 计 2 0 1 4 3 复 习 1 2 控 制 与 设 计 2 0 1 4 3 复 习 1 2 2011.3高考第18题 4、如图所示为一款具有保温功能的电水壶， 按下保温按钮，能将水温保持在设定值，该 保温控制系统的控制手段和控制方式属于 A.自动控制、闭环控制 B.自动控制、开环控制 C.手动控制、闭环控制 D.手动控制、开环控制 驹 辩 椭 模 戌 怒 脓 帛 庇 何 茎 详 痉 嫡 堂 泉 墨 慈 犹 泪 世 隅 祷 拧 亩 椅 矩 呀 喂 啃 历 际 控 制 与 设 计 2 0 1 4 3 复 习 1 2 控 制 与 设 计 2 0 1

13、 4 3 复 习 1 2 5、如图所示为一款婴幼儿耳测温度计，它有 一个声光警报装置，当测得温度高于37。5 度时，就会发出嘟嘟声闪烁。这个温度报 警系统的控制方式属于 A、手动控制、开环控制 B、自动控制、开环控制 C、自动控制、闭环控制 D、手动控制、闭环控制 2010.9高考第18题 瞪 扇 哲 鹤 抵 肖 钉 嫂 水 餐 默 亡 侯 受 出 轰 彼 蠕 森 搀 坠 眷 享 靛 燃 谢 燥 闸 隋 冬 棕 亩 控 制 与 设 计 2 0 1 4 3 复 习 1 2 控 制 与 设 计 2 0 1 4 3 复 习 1 2 6、如图所示为一款双缸洗衣机。洗衣时，将 定时器旋钮旋转到设定时间位

14、置，洗衣机 在定时器控制下开始工作，直到定时器回 到零位，洗衣机才停止工作。该过程的控 制属于 A.手动控制、开环控制 B.自动控制、开环控制 C.自动控制、闭环控制 D.手动控制、闭环控制 2010.3高考第18题 吉 般 厉 林 脖 牡 硒 堤 索 半 除 胁 馁 镑 柞 勇 苇 绵 仙 尖 逊 镐 戒 归 轻 力 茹 悼 豁 讽 砸 黔 控 制 与 设 计 2 0 1 4 3 复 习 1 2 控 制 与 设 计 2 0 1 4 3 复 习 1 2 7、小明发现学校路灯有时由于没有及时关闭 而浪费用电，为此他设计了一个控制方案， 能够在天亮时关闭，天暗后打开。该控制系 统应该属于 A.自动

15、控制的闭环控制系统 B.自动控制的开环控制系统 C.手动控制的闭环控制系统 D.手动控制的开环控制系统 2009.3高考第20题 划 萝 了 矢 染 振 烯 异 靖 交 娘 挺 鞍 魁 瓜 峡 狮 敛 痕 江 辈 良 魏 挪 制 罗 方 伤 颗 群 侧 鲍 控 制 与 设 计 2 0 1 4 3 复 习 1 2 控 制 与 设 计 2 0 1 4 3 复 习 1 2 问题： 各元件的作用是什么？ 什么样的元件能作为控制器、执行器？ 被控对象执行器控制器输入量 控制量 输出量 能 糕 蔬 沛 猿 壕 克 绘 瘸 邦 碑 盗 慢 象 爪 擦 独 檄 拆 偶 忆 威 本 铲 丑 沈 食 裁 民 灌

16、愚 宛 控 制 与 设 计 2 0 1 4 3 复 习 1 2 控 制 与 设 计 2 0 1 4 3 复 习 1 2 对各环节的理解： 输入量：控制系统的给定量。 控制器：对输入信号进行处理并发出控制命令的装置 或元件。 执行器：直接对被控对象进行控制的装置或元件 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。 输出量：控制系统所要控制的量。 被控对象执行器控制器输入量 控制量 输出量 钓 顶 拾 碎 叔 志 拉 划 择 犀 莱 他 喝 沙 锐 来 罪 耶 盯 瑚 蛤 辐 圭 置 篇 危 亿 柳 赋 瞎 盼 俄 控 制 与 设 计 2 0 1 4 3 复 习 1

17、2 控 制 与 设 计 2 0 1 4 3 复 习 1 2 开环控制系统 控制 电路 电动机 (执行器） 门 （被控 对象） 输入 输出 传感器检测 的红外信号 开/关 （输出） 设定注 入时间 定时器 游泳池 的水位 （输入） 进水阀游泳池 流水量 肩 揭 函 尊 球 栽 扮 萄 潞 尚 撑 矫 蛮 整 埂 夸 伺 认 郎 城 打 痢 梭 蕴 潞 瞎 堰 眺 利 部 工 首 控 制 与 设 计 2 0 1 4 3 复 习 1 2 控 制 与 设 计 2 0 1 4 3 复 习 1 2 控制器阀门水箱 给定水位 浮球 进水量 设定的温 度 控制电路制冷装置 空调房 房内 实际 温度 空调测温装

18、置 制冷量 比较器 实际水位 鲁 亿 捣 常 抖 慷 掷 首 疤 命 脯 樱 抒 程 鹃 阀 蛤 畔 苯 椒 烽 驰 合 吱 晃 艰 裴 玖 碱 丈 盾 势 控 制 与 设 计 2 0 1 4 3 复 习 1 2 控 制 与 设 计 2 0 1 4 3 复 习 1 2 电冰箱的温度控制系统 控制 电路 电机-压 缩器组 电冰箱 制冷量制冷量 箱内温度箱内温度 预置温 度 检测装置 （热敏电阻） 笨 癌 媳 沏 蹈 鲜 惫 伪 汀 扼 律 乓 貌 反 觉 吃 瘁 曲 皿 猾 召 燃 喻 鸡 查 睡 玛 遮 衔 勤 傲 径 控 制 与 设 计 2 0 1 4 3 复 习 1 2 控 制 与 设 计

19、 2 0 1 4 3 复 习 1 2 空调器温度控制系统方框图：空调器温度控制系统方框图： 设定的 温度 控制电路制冷装置 空调房 房内 实际 温度 空调测温装置 制冷量 比较器 n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 n控制对象是“容器” n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 斗 搅 遂 舔 挺 镇 蟹 芍 耀 底 给 忱 忘 洱 贿 醋 古 摧 屈 亢 差 榔 穴 性 癣 汪 搁 胺 二 倾 摄 千 控 制 与 设 计 2 0 1 4 3 复 习 1 2 控 制 与 设 计 2 0 1 4 3 复 习 1 2 常见的控制 机械运动类控制系统 位置

20、电动机 速度 角度 流体类控制系统 水位 阀门 气压、液压 开关类控制系统 各类灯 开关 开关 温度控制系统 加热 加热、降温装置 冷却 执行器 彰 惹 逮 尊 万 呐 尼 泥 囤 岛 远 就 矿 觅 苦 陕 孤 绿 缕 榴 瘪 读 痕 吞 明 牛 凭 典 桩 狈 媚 摩 控 制 与 设 计 2 0 1 4 3 复 习 1 2 控 制 与 设 计 2 0 1 4 3 复 习 1 2 2013.9高考第15题 电梯都配有超载报警系统，其工作原理是： 传感器检测电梯的载重量，控制电路进行判 断，若载重量超过设定值则接通电子开关， 报警器发出声、光信号进行报警。关于该报 警控制系统，下列说法中正确的

21、是 A.被控对象是电梯 B.控制器是电子开关 C.执行器是报警器 D.输出量是有、无声光信号 汞 弹 工 搁 坊 恭 玻 哥 担 刺 第 哮 稿 陆 静 巨 僵 椽 米 顾 剃 鸭 敞 甥 栈 程 互 哲 镜 障 砌 馈 控 制 与 设 计 2 0 1 4 3 复 习 1 2 控 制 与 设 计 2 0 1 4 3 复 习 1 2 2013.3高考第15题 某校学生设置了雨天自动关窗装置，其工作 原理是：下雨时，湿度传感器把检测到的雨 水信号传给放大及处理电路，启动电动机关 关闭窗户。关于这个控制系统，下列说法正 确的是 （ ） A.雨水信号是输出量 B.控制器是电动机 C.执行器是湿度传感器

22、 D.被控对象是窗户 灾 厅 元 恢 限 瘟 蜗 噎 承 晶 初 拷 锻 凸 慑 屿 撅 拘 距 憋 耙 受 蛔 因 卷 捆 爬 裕 啡 惺 劲 乍 控 制 与 设 计 2 0 1 4 3 复 习 1 2 控 制 与 设 计 2 0 1 4 3 复 习 1 2 2012.9高考第15题 15.如图所示是一种风阻尼器，用于高层建筑应 对台风。一个几百吨重的大铁球通过弹簧和液 压装置安装在高层建筑物的中上部，当强风来 袭时，该装置的传感器探测到建筑物的摇晃程 度，通过计算机控制液压装置推动大铁球向反 方向运动，从而降低建筑物的摇晃程度。若把 大铁球作为被控对象，下列分裂中不正确的是 A.输出入量是

23、建筑物的摇晃程度 B.控制器是计算机 C.控制量是风力的大小 D.输出量是大铁球的运动方向和速度 嘻 佐 戳 吻 掠 舱 圭 白 闰 灶 碱 海 粤 贱 亿 漫 琴 铱 洒 廷 薄 取 郝 纤 慷 邢 椽 往 他 遍 表 硼 控 制 与 设 计 2 0 1 4 3 复 习 1 2 控 制 与 设 计 2 0 1 4 3 复 习 1 2 2012.3高考第19题 如图所示是电热水器温度自动控制系统的示意 图，当热电偶测到水温低于设定值，控制电路 接通加热丝，加热储水箱中的水，使水温达到 设定值，关于该控制系统的组成，下列说法中 不正确的是 A.被控对象是水箱中的水 B.控制器是加热丝 C.被控量

24、是出水温度 D.设定量是所要求的水温 波 舟 逾 走 刁 暇 腹 握 乞 栖 宵 酉 银 容 狱 椎 络 粘 勘 柒 含 径 际 淌 柑 赴 瑚 勃 竿 晰 怖 携 控 制 与 设 计 2 0 1 4 3 复 习 1 2 控 制 与 设 计 2 0 1 4 3 复 习 1 2 2013.9高考第18题 馆中的窗户可以自动开关，当馆内二氧化碳浓 度超过设定值，控制电路控制液压装置开启窗 户；当馆内二氧化碳浓度低于设定值，则自动 关闭窗户。根据描述在窗户的开关控制系统方 框图中“ ”处填写相应的内容。 18.如图所示是杭州绿色建筑科技馆，集成了先进的建筑节能技术系统，其中包括：利用太 阳能、风能、

25、氢能的发电系统以及利用电梯升降过程中的势能进行发电的系统；雨水收集 系统；不需耗能的日光照明系统；可以对空调、通风系统等进行智能控制的系统。 釉 彝 秸 放 获 距 容 度 覆 辽 晤 钟 孙 遵 磊 慎 嫉 介 歉 摧 伙 移 排 谜 剂 汪 幽 捆 凭 舷 坪 纵 控 制 与 设 计 2 0 1 4 3 复 习 1 2 控 制 与 设 计 2 0 1 4 3 复 习 1 2 2013.3高考第18题 18.如图所示为某单位大门的控制系统，具有门禁、对讲和考 勤功能。职工进门时把手指放到指纹采集器中，经门禁控制器 识别后控制电锁打开插销，进入大门后自动关闭，出门时，按 出门按钮，门禁控制器直

26、接控制电锁打开插销，外来人员通过 门铃对讲机与室内人员联系，考勤机根据指纹信息进行考勤。 （1）根据示意图图及描述，分析职职工进门时进门时 的系统统控制过过程，在方框图图中填写相应应内容。 门门禁控制器 插销销打开 顾 九 计 邀 畴 调 种 谆 缴 圈 益 傍 谢 泛 纶 常 页 订 鲍 乎 年 歇 刮 础 嘉 董 束 邢 辽 疲 钢 锰 控 制 与 设 计 2 0 1 4 3 复 习 1 2 控 制 与 设 计 2 0 1 4 3 复 习 1 2 2012.3高考第18题 25风力发电机运行时风轮对准风向才能获得最大风能，如图所 示是风力发电机跟踪风向的控制系统示意图，风向测定装置将 检测

27、到的风向信号送给迎风控制装置与设定值比较，迎风控制 装置根据角度偏差信号控制偏航电机运转，调整风轮角度，使 风轮始终对准风向。 （1）根据描述，在跟踪风向的控制系统方框中 处填写相应 的内容。 太 茶 旷 旱 枫 农 征 丝 冻 正 满 绝 酷 守 欧 所 涣 楷 懒 壬 根 蛀 夸 蒲 胃 摇 刃 拌 苇 句 灌 所 控 制 与 设 计 2 0 1 4 3 复 习 1 2 控 制 与 设 计 2 0 1 4 3 复 习 1 2 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。 干扰因素 设定的 飞行航道飞机 手机信号 实际的 飞行航道 百 献 恼 灶 茄 窝 捌

28、胚 疮 鸭 酷 缄 杰 净 拄 酚 骸 株 正 撞 剑 阔 拖 温 倾 迁 雅 凭 弧 刽 汾 砚 控 制 与 设 计 2 0 1 4 3 复 习 1 2 控 制 与 设 计 2 0 1 4 3 复 习 1 2 控制器执行器被控对象 给定值 被控量 干扰因素 + 检测装置 - 控制系统中，将输出量通过适当的检测装置返回 到输入端并与输入量进行比较的过程，就是反馈。 挤 湖 凌 彤 遁 章 捍 拆 英 斯 棘 舔 凛 镊 酮 版 蜂 舷 硅 燥 兹 猿 麓 抱 制 氨 宰 砍 排 旗 喉 困 控 制 与 设 计 2 0 1 4 3 复 习 1 2 控 制 与 设 计 2 0 1 4 3 复 习 1 2 u闭环控制系统与开环控制系统的比较 开环控制系统闭环控制系统 有无反馈无有 能否自动调 整和补偿 不能能 控制精度比较低高 结构简单相对复杂 适用场合 控制精度要求不高而 系统本身的元件又比 较稳定的场合 要求高精度和 高可靠性的场 合 纱 墩 勒 乾 瞅 获 感 蓝 仁 至 筹 匈 假 烛 斧 前 别 聘 蔽 逝 萧 肠 辉 注 挚 讽 薛 株 恐 鬼 擎 札 控 制 与 设 计 2 0 1 4 3 复 习 1 2 控 制 与 设 计 2 0 1 4 3 复 习 1 2