电子控制技术第一章-电子控制系统概述

通用技术复习选修·电子控制技术第一章电子控制系统概述栏目导引课后达标检测选修电子控制技术栏目导引课后达标检测选修电子控制技术控制技术——控制技术是人们为了使事物按照所希望的方式沿着某一确定的方向发展所使用的手段或方法。•案例：从门锁的演变看控制技术的发展•（1）人工控制的门锁•（2）机械控制的门锁•（3）电子控制门锁1．电子控制技术的含义及其应用电子控制技术是一门运用__________(电子元器件组成的控制电路)实现控制功能的技术。它不仅应用于我们的生活，而且广泛应用于工业、农业、医疗、军事、航天等各个领域。考点一电子控制技术与电子控制系统电子电路•应用非常广泛:1、自动化的家用电器电器2、自动化的生产流水线一些产品的生产线使用了能自动更换刀具和完成多道加工工序的数控机床，井将加工设备、检测设备、装卸设备等按照工艺流程连接起来，形成了自动生产流水线，从而提高了产品的质量．减少了原材料的消耗，改善了劳动条件，提高了劳动生产率。3、工业化的农业温室（蔬菜大棚）如图所示的温室厂房中．通过电子控制技术实现了施肥配方、营养液滴灌、人工补充二氧化碳、锅炉燃煤送热自动化，并对温、气、肥、水、光等植物生长要素进行自动调控，形成全年都能生长蔬莱、花卉的人工气候。另外，还可引入农业机器人，利用它移植秧苗、采摘暴实，实现农业生产的工厂。4、追踪导弹电子控制技术对军事技术变革发展起着重要的作用．对现代战争生了极大的影响。例如，“响尾蛇”是一种机载空对空截击导弹，它利用红外线热寻的传感器来发现敌人，发射后就可立即锁定攻击目标。这一性能使飞行员可以专注于自己的工作，而让导弹自己完成攻击任务。2．电子控制系统的含义电子控制系统是以__________为核心的控制系统。在这个系统中，有电阻、电感、电容等______和二极管、三极管、集成电路(IC)等__________。它们相互作用、相互依赖，形成一个整体，以实现______的目的。电子控制系统是通过________实现控制的。例如电子调光台灯系统，______是被控对象，灯光的亮度是__________________，我们通过________(调光电子电路)对______进行控制，实现灯光亮度的调节。电子技术元件电子器件控制控制器灯泡被控量(输出量)控制器灯泡•电子控制系统有什么优点？•1、控制的精确度高•2、能实现远距离控制•3、控制的速度快•4、能进行自动控制•5、电子控制系统的体积小。以下不是利用电子电路实现控制——电子控制技术的装置是()A．音乐门铃B．光控路灯C．校园广播系统D．电动车刹车系统D普通水龙头是人们日常生活中的好帮手，水龙头最早出现于16世纪，用青铜浇铸的，主要作用是用于控制水管出水开关和水流量的大小。早期的水龙头是螺旋升降式的，目前市场上大多数都是陶瓷阀芯的水龙头。而在高档的酒店宾馆场所使用的一般都是感应式水龙头，自动感应控制开、关，将手或洗涤物品伸入感应范围内，龙头即自动出水，离开后即停止出水，方便卫生，而且节水。对上述两种水龙头分析评价不正确的是()感应式水龙头CA．普通水龙头是机械控制的B．感应式水龙头是属于电子控制系统C．普通水龙头主体是铸造而成的，相对比感应式水龙头成本高D．感应式水龙头在内部安装电子控制器，有红外线发射接收管、集成块、脉冲电磁阀等，属于电子控制系统【解析】本题考查电子控制系统的含义，在这个系统里，电子电路元器件占主要组成部分，包括电阻、电容、集成块IC、传感器、电磁阀等，它们共同作用完成系统的功能或目标。解答此类题目必须明白电子控制系统的核心是电子技术，而电子技术又是以电子电路为基础的，普通水龙头内部无电子电路，属于机械控制方式，感应式水龙头在内部安装电子控制器，自动实现功能，属于电子控制系统。1．电子控制系统的基本组成电子控制系统一般可分为______、______(处理)和______三个基本的组成部分。考点二电子控制系统的组成和工作过程输入控制输出被控对象输出部分控制（处理）部分输入部分电子控制系统信息栏目导引课后达标检测选修电子控制技术输入部分：由各种传感器组成，输入信息可以有各种形式，可以是作用力，也可以是温度、湿度、磁场、光照强度等环境参数的变化。控制（处理）部分：一般由具有各种控制功能的电子电路（或微处理器）组成。它的作用相当于人的大脑，对送入的电信号进行比较、分析和处理并发出指令。输出部分：由电磁继电器、晶闸管等多种执行机构组成。输出信号可以是位移，如电磁继电器中衔铁的运动、电动机的转动等，也可以是声音、光等，如扬声器中发出的音乐声。输出部分相当于人的手和足，它的作用是执行处理部分的指令，进行某种操作，实现某种功能。栏目导引课后达标检测选修电子控制技术路灯的控制系统视觉器官检测光的强度手和足执行命令，完成路灯的开和关路灯点亮与熄灭大脑分析信息，发出命令路灯分析信息，发出命令执行机构执行命令，完成路灯的开和关电子电路分析信息，发出命令传感器检测光的强度路灯的人工控制系统路灯的电子控制系统二、电子控制系统的工作过程被控对象输出执行命令控制(处理)分析、比较和处理电信号并发出命令输入采集信息并转化为电信号信息2．生活中常见的电子控制系统的工作过程电子控制系统在生活中应用非常广泛，比如路灯的自动开启和关闭控制、电冰箱的恒温控制、微波炉的烧煮火力控制等等，这些控制的工作过程，一般都为：信息通过传感器转换为电信号输入，通过控制(处理)部分将采集到的电信号进行分析、比较和处理并发出命令，由输出部分即执行机构完成相应任务或功能。马上行动:分析下列电子控制系统的基本组成部分,并说出它们的简要工作过程电子控制系统名称输入部分控制(处理)部分输出部分智能化的红绿灯电子控制系统全自动洗衣机进水控制系统环形感应器电子电路电子电路红绿灯水位传感器电磁开关栏目导引课后达标检测选修电子控制技术电子计算机的最基本组成部分：输入、控制（处理）、输出。•输入部分——•控制（处理）部分——•输出部分——键盘、鼠标、手写板、话筒、扫描仪、摄像头、光驱（光盘）、磁盘、数码读卡机等主机（CPU）显示器、软盘、U盘、可移动硬盘、刻录机、扬声器、耳机、打印机如图所示，为了人们的出入方便，在一些宾馆酒店和银行门口都安装了自动感应门，有人走近大门时，大门就会自动打开。在大门上方安装有红外检测装置，控制电路能启动电机正转或反转，使门向两边打开或关闭。关于该自动门的说法不正确的是()A．自动感应门方便人们的出入，属于电子控制系统B．自动感应门控制系统主要包括红外检测装置、控制电路和电机三个组成部分C．自动感应门的输入是门的开启或关闭D．自动感应门的输入是红外检测装置检测到人体发出的红外信号C如图所示的是一款常见的台式电脑，包括机箱(电源、硬盘、磁盘内存、主板、CPU—中央处理器、可刻录光驱、声卡、网卡、显卡)、显示器、键盘、鼠标等。下列关于台式机的说法中，正确的是()A．台式电脑的输入设备是键盘和鼠标，不是光驱B．台式电脑的控制器是键盘和鼠标C．台式电脑的输出是显示器、打印机，不是光驱D．台式电脑的工作过程是先有鼠标或键盘输入命令，经CPU作出比较和分析，最后显示结果，若有打印命令就驱动打印机打印成稿【解析】电子控制系统的工作过程包括输入、控制(处理)、输出，台式电脑的输入是鼠标和键盘，光驱通过读取光盘可作为输入，但通过刻录将电脑处理的信息保存在光盘上，也是输出装置。台式电脑的工作过程是先有鼠标或键盘输入命令，或通过光驱读取信息，经CPU作出比较和分析，最后显示结果，若需要刻录则可通过光驱刻录新光盘，若有打印命令就驱动打印机打印成稿。（D）电子控制系统各组成部分的功能及常用器件组成部分功能常用器件输入部分控制(处理)部分输出部分检测部分将采集的非电量变化转变为电量变化各种传感器对送入的电信号进行比较、分析和处理，并发出指令具有各种控制功能的电子电路(或微处理器)执行控制(处理)部分的指令，进行某种操作，实现某种功能电磁继电器、晶闸管等检测被控对象的变化，将其转变为电信号、并反馈到控制(处理)部分各种传感器1．反馈在电子控制系统中的作用在控制系统中，将________通过适当的__________返回到输入端并与________进行比较的过程，我们称为反馈，反馈是提高电子控制系统控制能力的重要方法。考点三开环电子控制系统和闭环电子控制系统输出量检测装置输入量2．开环电子控制系统和闭环电子控制系统的区别(1)开环电子控制系统①含义：电子控制系统的输出结果对系统的控制没有影响，即被控量的变化不会引起控制量的改变，没有______，这种电子控制系统叫做开环电子控制系统。②组成方框图反馈例:电子门铃的开环电子控制系统•输入:用手按动按钮开关,输入一个触发信号•控制(处理):音乐集成电路经过触发后工作,产生一组载有”音乐”的电信号•输出:扬声器将电信号转变为音乐声.•特点:输出的音乐声的变化对系统的控制状态并不产生影响,即不存在反馈..(2)闭环电子控制系统①能对输出结果进行______，并将检测信号反馈到控制处理部分，从而对系统的控制产生影响，这种电子控制系统叫做闭环电子控制系统。②组成方框图检测3．生活中常见的闭环电子控制系统的工作过程在生活中，闭环电子控制系统的家电很多，如智能型电饭煲、智能型电冰箱、空调、全自动洗衣机、恒温箱等等，都是通过应用电子技术加反馈的方式进行控制的。以空调制冷的工作过程为例：预设温度后，通过温度传感器时刻感知室内的实际温度，内部的电子电路组成控制(处理)部分，将输出的实际温度与设定的温度进行比较、判断并发出命令，指挥输出装置作出动作，即启动或关闭压缩机，使室内温度保持在设定值附近，从而达到控制制冷效果的目的。家用电冰箱的结构和制冷原理图•组成：压缩机、冷却器和散热器，它们之间用一根管道相连。•管道里装有一种沸点很低的制冷剂。压缩机在管道的底部，它使制冷剂不断地在管道里循环。制冷剂流动到狭窄的毛细管时，受到强大压力，由气态变成液态，通过散热器对外放出热量。当制冷剂通过较粗的管道组成的冷却器时，由于压力突然降低，制冷剂由液态立即变为气态，从而吸收电冰箱内的热量，使电冰箱内的温度降低，达到制冷的效果。家用电冰箱的闭环电子控制系统输入被控对象输出控制(处理)检测反馈预置温度调节装置(电子电路)(继电器)(冷藏室)温度传感器(微型电脑）比较器输入：根据冰箱内放置食物的保存要求，预先设置一个恰当的冷藏温度。控制（处理）：由电子电路组成,核心部件是一个微处理器——微型电脑。能对预置设定的温度和输出中检测到的电信号进行比较、分析和判断，并发出命令。输出：由电磁继电器组成。当它接到“接通”压缩机指令时，便接通压缩机工作电路。当它接到“停止”的指令时，继电器便断开压缩机的工作电路。检测与反馈：主要由温度传感器组成。温度传感器装在冷藏室内，它将检测到的冰箱冷藏温度转变为电信号并反馈到电子控制系统的控制（处理）部分。家用电冰箱的闭环电子控制系统——当接通电源后，控制电路命令执行器接通压缩机工作电路，制冷剂不断地在管道中循环，并吸收电冰箱内的热量，使电冰箱内的温度下降。同时，冷藏室内的温度传感器不断地检测箱内温度，并把温度变化的电信号反馈到控制（处理）部分，控制部分对预置的温度和反馈的温度进行比较、分析、处理。当电冰箱内的温度达到设定的温度时，控制部分发出指令给电磁继电器，继电器立即切断压缩机工作电路，制冷工作停止。——当电冰箱内温度回升并超过设定温度时，电子控制电路又发出指令，使电磁继电器接通压缩机工作电路，压缩机重新工作并进行制冷。现在常用的家用电冰箱由压缩机、冷却器、散热器、管道、箱体和控制器组成。管道中装有沸点很低的制冷剂，压缩机工作使制冷剂不断在管道里循环着。温度传感器安装在箱体内的冷藏室内，时刻检测室内温度并转化成电信号给控制处理部分，控制处理部分不断地比较判断是否与预置温度一致，当电冰箱内温度达到预置温度时，控制处理部分就发出指令给电磁继电器，继电器就切断压缩机的电路，制冷工作停止。在家用电冰箱的制冷工作过程中，可知反馈元件是()A．压缩机B．冷却器C．温度传感器D