【課件】4.3.2控制系統(tǒng)的反饋、干擾與黑箱方法 課件-蘇教版(2019)高中通用技術(shù)必修《技術(shù)與設(shè)計(jì)2》

1、輸出是否會對控制產(chǎn)生影響;輸入和輸出是同性質(zhì)的物理量，則閉環(huán)控制； 輸入和輸出不是同性質(zhì)的物理量，則開環(huán)控制。（3）有檢測裝置的控制系統(tǒng)： 若測量輸入量，則是開環(huán)控制系統(tǒng)； 若測量輸出量，則是閉環(huán)控制系統(tǒng)。判斷是開環(huán)控制系統(tǒng)還是閉環(huán)控制系統(tǒng)的方法？ 1999年7月11日，某航班準(zhǔn)備在廣州白云機(jī)場降落時(shí)，出現(xiàn)了8度的航跡偏離，機(jī)長發(fā)現(xiàn)后，立即通知乘務(wù)員檢查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)有幾位旅客在使用移動電話。乘務(wù)員上前制止后才在著陸時(shí)恢復(fù)了正常航跡。 在飛機(jī)上，使用電子裝置可能會干擾飛機(jī)的通信、導(dǎo)航、操縱系統(tǒng)，會干擾飛機(jī)與地面的無線信號聯(lián)系，尤其是在升降時(shí)，可能導(dǎo)致機(jī)毀人亡的結(jié)果。閉環(huán)控制系統(tǒng)的干擾與反饋閉環(huán)控制

2、系統(tǒng)的干擾與反饋各種電器設(shè)備對電視機(jī)的干擾。干擾因素干擾因素一、干擾因素的概念： 在控制系統(tǒng)中，除輸入量（給定值）以外，引起輸出量變化的各種因素稱為干擾因素。 你在認(rèn)真做作業(yè)時(shí)，蟑螂跑到你的腳下你在認(rèn)真做作業(yè)時(shí)，蟑螂跑到你的腳下腳踩的力腳踩的力行駛的速度行駛的速度路面路面風(fēng)風(fēng)飛機(jī)起飛時(shí)乘客手機(jī)必須關(guān)機(jī)手機(jī)信號干擾導(dǎo)航信號干擾因素：有的干擾因素是由于環(huán)境造成的；有的干擾因素是人為原因所致。定時(shí)器進(jìn)水閥門設(shè)定注水時(shí)間(輸入)游泳池的水位(輸出)水流量水池例1、分析下列控制系統(tǒng)存在的干擾因素?輸入水管內(nèi)的水壓；有無下雨；有無漏水等例例2、蔬菜大棚里溫度的控制系統(tǒng)，有哪些、蔬菜大棚里溫度的控制系統(tǒng)，有

3、哪些干擾因素？干擾因素？ 有無陽光、外環(huán)境溫度、大棚保溫材有無陽光、外環(huán)境溫度、大棚保溫材料性能改變等。料性能改變等。 開門、開窗；開門、開窗； 房間里增加人；房間里增加人； 重新設(shè)定溫度；重新設(shè)定溫度； 房間里在燒開水。房間里在燒開水。 . 例例3、 在空調(diào)的控制系統(tǒng)中，下列哪些屬于在空調(diào)的控制系統(tǒng)中，下列哪些屬于干擾因素？干擾因素？是是否是3.干擾因素的處理說明：（1）干擾是時(shí)常存在的； （2）干擾因素是需要克服的； （3）干擾也是可加利用的。干擾因素是否一無是處？在軍事中，可利用一定頻率的電磁波對對方的信息指揮系統(tǒng)進(jìn)行干擾。3.干擾因素的處理說明：（1）干擾是時(shí)常存在的； （2）干擾因素

4、是需要克服的； （3）干擾也是可加利用的。控制系統(tǒng)怎樣克服干擾因素控制系統(tǒng)怎樣克服干擾因素? 消除干擾； 減弱干擾； 提高控制性能，采用閉環(huán)控制系統(tǒng)。在控制系統(tǒng)中,將輸出量通過檢測裝置返回輸入端，并與輸入量進(jìn)行比較過程,就是反饋。被控對象被控對象執(zhí)行器執(zhí)行器控制器控制器給定量給定量控控制制量量被控量被控量檢測裝置檢測裝置比較器比較器- -+ +二二、反饋反饋普通電熱水壺，水燒開了，需要人來關(guān)閉電源；普通電熱水壺，水燒開了，需要人來關(guān)閉電源；自動電熱水壺，水燒開了，水蒸氣推動杠桿關(guān)閉電源；反饋的利用反饋的利用：利用反饋來分析和處理被控對象，通過系統(tǒng)的輸出來調(diào)整系統(tǒng)的行為，使系統(tǒng)沿著預(yù)期的目標(biāo)運(yùn)行

5、的方法。 以前做飯，飯熟了嗎？需要人來判斷，并且關(guān)閉以前做飯，飯熟了嗎？需要人來判斷，并且關(guān)閉火源；火源；利用磁鐵，借助杠桿的力量；利用磁鐵，借助杠桿的力量；能不能利用輸出量，自動斷開電源；能不能利用輸出量，自動斷開電源；三、開環(huán)與閉環(huán)控制系統(tǒng)的比較：三、開環(huán)與閉環(huán)控制系統(tǒng)的比較：所以，所以，干擾因素干擾因素使開環(huán)控制系統(tǒng)的輸出量達(dá)不使開環(huán)控制系統(tǒng)的輸出量達(dá)不到預(yù)期目標(biāo)。到預(yù)期目標(biāo)。干擾因素干擾因素會引起輸出量的變化會引起輸出量的變化。因?yàn)殚]環(huán)控制系統(tǒng)有因?yàn)殚]環(huán)控制系統(tǒng)有反饋反饋環(huán)節(jié)，所以被控量環(huán)節(jié)，所以被控量（輸出）能達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。（輸出）能達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。開環(huán)與閉環(huán)區(qū)別開環(huán)與閉環(huán)區(qū)別開環(huán)開環(huán)

6、閉環(huán)閉環(huán)能否自動調(diào)整能否自動調(diào)整和補(bǔ)償和補(bǔ)償控制精度控制精度結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)適用場合適用場合否否能能差差好好簡單簡單復(fù)雜復(fù)雜穩(wěn)定穩(wěn)定相對不穩(wěn)定相對不穩(wěn)定 例例4、比較閉環(huán)控制系統(tǒng)和開環(huán)控制系統(tǒng)，比較閉環(huán)控制系統(tǒng)和開環(huán)控制系統(tǒng)，下列說法錯(cuò)誤的是（下列說法錯(cuò)誤的是（ ） A開環(huán)控制系統(tǒng)的控制精度相對較低開環(huán)控制系統(tǒng)的控制精度相對較低 B開環(huán)控制系統(tǒng)無反饋環(huán)節(jié)開環(huán)控制系統(tǒng)無反饋環(huán)節(jié) C閉環(huán)控制系統(tǒng)的抗干擾能力強(qiáng)閉環(huán)控制系統(tǒng)的抗干擾能力強(qiáng) D閉環(huán)控制系統(tǒng)比開環(huán)控制系統(tǒng)好閉環(huán)控制系統(tǒng)比開環(huán)控制系統(tǒng)好 D四、黑箱方法四、黑箱方法望、聞、望、聞、問、切問、切病因病因看、聽、拍看、聽、拍生或熟生或熟控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)通過對系統(tǒng)通過對系統(tǒng)輸入輸入與與輸出輸出關(guān)系關(guān)系的研究的研究, 進(jìn)而推斷系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)而推斷系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)及其及其功能功能的方法的方法. 黑箱黑箱維修過程中采用的黑箱方法例5、小楊家的全自動滾桶洗衣機(jī)發(fā)生了故障，小楊先把洗衣機(jī)調(diào)到標(biāo)準(zhǔn)洗衣狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)洗衣機(jī)進(jìn)水正常，液晶顯示屏正常，內(nèi)桶不能轉(zhuǎn)動，判斷進(jìn)水控制系統(tǒng)和電腦系統(tǒng)正常，又把洗衣機(jī)調(diào)到主動排水狀態(tài)。主動排水正常，判斷電機(jī)工作正常。通過上面的分析初步判斷為洗衣機(jī)內(nèi)的皮帶掉了，打開