二控制系統(tǒng)的工作過程與方式課件

4.2控制系統(tǒng)的工作過程與方式4.2控制系統(tǒng)的工作過程與方式1案例1、投擲飛鏢投擲飛鏢的控制過程包括了下面幾個組成部分：命令發(fā)出者命令執(zhí)行者命令的作用對象大腦肢體飛鏢案例1、投擲飛鏢投擲飛鏢的控制過程包括了下面幾個組成部分：命2

控制器：對被控對象起控制作用的設(shè)備總體，即控制裝置。

被控對象：需要控制的機器、設(shè)備或生產(chǎn)過程。

輸入量（給定量）：控制系統(tǒng)的給定量。輸出量（被控量）：控制系統(tǒng)或被控對象的需要進行控制的物理量。執(zhí)行器：直接對被控對象進行控制的裝置或元件?？刂葡到y(tǒng)：用以完成一定控制任務(wù)的元、部件的組合。

控制量：執(zhí)行器的輸出量。

控制器：對被控對象起控制作用的設(shè)備總體，

輸入量（給定量）3

在控制系統(tǒng)中，為了分析的方便，常采用方框來表示系統(tǒng)的環(huán)節(jié)，用單向信號線來表示系統(tǒng)信號傳遞的方向，這種圖稱為控制系統(tǒng)的方框圖，它表示了系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)在系統(tǒng)中的位置、功能和相互之間的關(guān)系。

在控制系統(tǒng)中，為了分析的方便，常采用方框來表4控制器執(zhí)行器被控對象給定量（輸入量）被控量（輸出量）控制量1、開環(huán)控制系統(tǒng)2、閉環(huán)控制系統(tǒng)反饋環(huán)節(jié)控制器執(zhí)行器被控對象控制量比較器

給定量（輸入量）被控量（輸出量）控制器執(zhí)行器被控對象給定量被控量控制量1、開環(huán)控制系統(tǒng)2、閉5大腦肢體飛鏢期望點實際落點給定量（輸入量）控制器執(zhí)行器被控對象被控量（輸出量）案例1：投擲飛鏢控制過程的方框圖大腦肢體飛鏢期望點實際落點給定量控制器執(zhí)行器被控對象6繪制方框圖時要采用自右向左畫：先畫被控對象，再畫執(zhí)行器，接著畫控制器、反饋環(huán)節(jié)，最后畫比較器，并標注各量。注意繪制方框圖時要采用自右向左畫：注意7案例分析2：自動門的控制系統(tǒng)控制電路電機自動門轉(zhuǎn)動紅外裝置是否檢測到人體熱輻射發(fā)出的信號門的開/關(guān)控制器執(zhí)行器被控對象被控量控制量輸入案例分析2：自動門的控制系統(tǒng)控制電機自動門轉(zhuǎn)動紅外裝置是否檢8系統(tǒng)名稱控制器控制量執(zhí)行器被控對象被控量給定量反饋環(huán)節(jié)案例3：抽水馬桶中的水位控制抽水馬桶中的水位控制杠桿比較進水量進水閥門水箱水位給定水位浮球系統(tǒng)名稱控制器控制量執(zhí)行器被控對象被控量給定量反饋環(huán)節(jié)案例39案例4：家用抽水馬桶水位控制的方框圖

影響水箱水位的主要因素是：水箱的出水流量即用戶使用的水量和水箱水面蒸發(fā)的水量等。案例4：家用抽水馬桶水位控制的方框圖影響水箱水位的主要因素10案例3：案例3：11電冰箱的溫度控制系統(tǒng)的方框圖控制電路電機-壓縮器組電冰箱制冷量箱內(nèi)溫度預(yù)置溫度檢測裝置（熱敏電阻）電冰箱的溫度控制系統(tǒng)的方框圖控制電機-壓縮器組電冰箱制冷量箱124.3控制系統(tǒng)的干擾和反饋4.3控制系統(tǒng)的干擾和反饋131、干擾就是對控制系統(tǒng)的行為造成影響的有害的信號及擾動，即除給定量外，引起被控量量值變化的各種因素。2、克服的基本方法：

（1）、消除干擾

（2）、減弱干擾

（3）、提高控制系統(tǒng)性能

在出現(xiàn)干擾的情況下，開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)哪種受干擾的影響小？為什么？

——閉環(huán)控制系統(tǒng)受影響較小，因為閉環(huán)控制系統(tǒng)能不斷修正控制效果。思考1、干擾就是對控制系統(tǒng)的行為造成影響的有害的信號2、克服的基141、走道燈的聲光控制系統(tǒng)聲-光傳感器觸點延時開關(guān)走道燈燈亮/滅有/無聲音馬上行動1、走道燈的聲光控制系統(tǒng)聲-光傳感器觸點延時開關(guān)走道燈燈亮/152、人工調(diào)節(jié)液面給定值眼睛大腦手、閥門容器比較器液面位置水流量2、人工調(diào)節(jié)液面給定值眼睛大腦手、閥門容器比較器液面位置水流163、希羅的自動門控制系統(tǒng)火爐連動裝置廟門祭壇點火/火熄滅門的開/關(guān)軸的轉(zhuǎn)動3、希羅的自動門控制系統(tǒng)火爐連動廟門祭壇點火門的開/關(guān)軸的轉(zhuǎn)17控制器執(zhí)行器被控對象給定值被控量控制量2、開環(huán)控制系統(tǒng)3、閉環(huán)控制系統(tǒng)反饋環(huán)節(jié)控制器執(zhí)行器被控對象給定值被控量控制量比較器小結(jié)1、控制系統(tǒng)、控制器、執(zhí)行器和干擾的概念控制器執(zhí)行器被控對象給定值被控量控制量2、開環(huán)控制系統(tǒng)3、閉18（1）、游泳池的定時注水控制系統(tǒng)定時器進水閥門游泳池水流量設(shè)定注水時間游泳池的水位1、用兩種控制系統(tǒng)寫出游泳池的注水過程（1）、游泳池的定時注水控制系統(tǒng)定時器進水閥門游泳池水流量設(shè)19（2）、游泳池水位控制系統(tǒng)檢測裝置控制器進水閥門游泳池給定水位水流量比較器游泳池水位（2）、游泳池水位控制系統(tǒng)檢測裝置控制器進水閥門游泳池給定水204.2控制系統(tǒng)的工作過程與方式4.2控制系統(tǒng)的工作過程與方式21案例1、投擲飛鏢投擲飛鏢的控制過程包括了下面幾個組成部分：命令發(fā)出者命令執(zhí)行者命令的作用對象大腦肢體飛鏢案例1、投擲飛鏢投擲飛鏢的控制過程包括了下面幾個組成部分：命22

控制器：對被控對象起控制作用的設(shè)備總體，即控制裝置。

被控對象：需要控制的機器、設(shè)備或生產(chǎn)過程。

輸入量（給定量）：控制系統(tǒng)的給定量。輸出量（被控量）：控制系統(tǒng)或被控對象的需要進行控制的物理量。執(zhí)行器：直接對被控對象進行控制的裝置或元件。控制系統(tǒng)：用以完成一定控制任務(wù)的元、部件的組合。

控制量：執(zhí)行器的輸出量。

控制器：對被控對象起控制作用的設(shè)備總體，

輸入量（給定量）23

在控制系統(tǒng)中，為了分析的方便，常采用方框來表示系統(tǒng)的環(huán)節(jié)，用單向信號線來表示系統(tǒng)信號傳遞的方向，這種圖稱為控制系統(tǒng)的方框圖，它表示了系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)在系統(tǒng)中的位置、功能和相互之間的關(guān)系。

在控制系統(tǒng)中，為了分析的方便，常采用方框來表24控制器執(zhí)行器被控對象給定量（輸入量）被控量（輸出量）控制量1、開環(huán)控制系統(tǒng)2、閉環(huán)控制系統(tǒng)反饋環(huán)節(jié)控制器執(zhí)行器被控對象控制量比較器

給定量（輸入量）被控量（輸出量）控制器執(zhí)行器被控對象給定量被控量控制量1、開環(huán)控制系統(tǒng)2、閉25大腦肢體飛鏢期望點實際落點給定量（輸入量）控制器執(zhí)行器被控對象被控量（輸出量）案例1：投擲飛鏢控制過程的方框圖大腦肢體飛鏢期望點實際落點給定量控制器執(zhí)行器被控對象26繪制方框圖時要采用自右向左畫：先畫被控對象，再畫執(zhí)行器，接著畫控制器、反饋環(huán)節(jié)，最后畫比較器，并標注各量。注意繪制方框圖時要采用自右向左畫：注意27案例分析2：自動門的控制系統(tǒng)控制電路電機自動門轉(zhuǎn)動紅外裝置是否檢測到人體熱輻射發(fā)出的信號門的開/關(guān)控制器執(zhí)行器被控對象被控量控制量輸入案例分析2：自動門的控制系統(tǒng)控制電機自動門轉(zhuǎn)動紅外裝置是否檢28系統(tǒng)名稱控制器控制量執(zhí)行器被控對象被控量給定量反饋環(huán)節(jié)案例3：抽水馬桶中的水位控制抽水馬桶中的水位控制杠桿比較進水量進水閥門水箱水位給定水位浮球系統(tǒng)名稱控制器控制量執(zhí)行器被控對象被控量給定量反饋環(huán)節(jié)案例329案例4：家用抽水馬桶水位控制的方框圖

影響水箱水位的主要因素是：水箱的出水流量即用戶使用的水量和水箱水面蒸發(fā)的水量等。案例4：家用抽水馬桶水位控制的方框圖影響水箱水位的主要因素30案例3：案例3：31電冰箱的溫度控制系統(tǒng)的方框圖控制電路電機-壓縮器組電冰箱制冷量箱內(nèi)溫度預(yù)置溫度檢測裝置（熱敏電阻）電冰箱的溫度控制系統(tǒng)的方框圖控制電機-壓縮器組電冰箱制冷量箱324.3控制系統(tǒng)的干擾和反饋4.3控制系統(tǒng)的干擾和反饋331、干擾就是對控制系統(tǒng)的行為造成影響的有害的信號及擾動，即除給定量外，引起被控量量值變化的各種因素。2、克服的基本方法：

（1）、消除干擾

（2）、減弱干擾

（3）、提高控制系統(tǒng)性能

在出現(xiàn)干擾的情況下，開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)哪種受干擾的影響??？為什么？

——閉環(huán)控制系統(tǒng)受影響較小，因為閉環(huán)控制系統(tǒng)能不斷修正控制效果。思考1、干擾就是對控制系統(tǒng)的行為造成影響的有害的信號2、克服的基341、走道燈的聲光控制系統(tǒng)聲-光傳感器觸點延時開關(guān)走道燈燈亮/滅有/無聲音馬上行動1、走道燈的聲光控制系統(tǒng)聲-光傳感器觸點延時開關(guān)走道燈燈亮/352、人工調(diào)節(jié)液面給定值眼睛大腦手、閥門容器比較器液面位置水流量2、人工調(diào)節(jié)液面給定值眼睛大腦手、閥門容器比較器液面位置水流363、希羅的自動門控制系統(tǒng)火爐連動裝置廟門祭壇點火/火熄滅門的開/關(guān)軸的轉(zhuǎn)動3、希羅的自動門控制系統(tǒng)火爐連動廟門祭壇點火門的開/關(guān)軸的轉(zhuǎn)37控制器執(zhí)行器被控對象給定值被控量控制量2、開環(huán)控制系統(tǒng)3、閉環(huán)控制系統(tǒng)反饋環(huán)節(jié)控制器執(zhí)行器被控對象給定值被控量控制量比較器小結(jié)1、控制系統(tǒng)、控制器、執(zhí)行器和干擾的概念控制器執(zhí)行器被控對象給定