闭环控制系统

复习1.我们把控制系统分为：开环控制制系统和闭环控制系统。2.什么是开环控制系统？控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响，称为开环控制系统。3.开环控制系统方框图是：案例１：炮弹的控制系统在这炮弹的控制系统中有两种情况：一种是不进行调整只是按设定的距离开炮，没有因素影响可以打中对方，但要是有干扰或者有其它因素影响那就打不中对方了，达不到目的。另一种是加了一个（侦察兵）把控制系统的输出量（炮弹落的位置）返回到输入端（大炮到对方距离）进行比较，并对控制进行调整的环节，使能准确打中对方。案例２：台灯①可充电台灯的控制系统可充电台灯只是开灯就亮，非常简单,但是亮度不能调节。②可调台灯的控制系统可调台灯亮度可调，它通过人的眼睛不断检测灯的亮度，并与人眼睛感觉舒适的亮度进行对比而进行调整，使之达到人想要的亮度。这两台台灯在控制中有什么不同?游泳池的注水控制定时器设定注水的时间进水阀门游泳池游泳池的水位水流量定时器注水控制有什么缺陷？游泳池的注水控制的改进水位检测装置控制器进水阀门游泳池实际水位水流量控制器检测装置+-设定水位闭环控制系统把系统的输出量返回到输入并对控制过程产生影响的控制系统称为闭环控制系统。控制器执行器被控对象给定值被控量干扰信号+反馈环节-扩展思考可调台灯亮度是经过人的眼睛不断检测灯的亮度与人眼睛感觉舒适的亮度进行对比而进行调整,使达到人想要的亮度,但不方便,一定要有人调节才行。思考：能不能设计出不用人调节就能达到目的的控制？闭环控制在日常生活中应用闭环控制在日常生活中应用举例(1)电热水壶的温度控制(2)电热器的温度控制(3)饮水机的温度控制(4)马桶水位控制(5)空调器的温度控制(6)太阳能热水器的温度控制(7)电冰箱的温度控制小结与作业1.什么是闭环控制系统？2.闭环控制系统的方框图。3.体验闭环控制在日常生活中应用。【答案】A【解析】该控制系统能将水温保持在设定值，这说明当水温达不到设定值时，启动加热功能；当水温达到设定值时，电水壶自动断电，停止加热。这说明实际水温通过检测器的检测返回输入端影响控制过程，属于闭环控制。在整个控制中都是不需要人直接参与，为自动控制。控制方框图如下：【例1】(2011年3月浙江省高考)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【变式训练】1.(2012年3月浙江省高考)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【答案】B【解析】根据题意，该饭盒温度控制系统不需要人直接参与，因此属于自动控制。关于控制方式的选择，该太阳能饭盒的控制目的在于保持饭盒内的温度，因此温度控制也就是把温度保持在一定范围内，若盒内温度与设定值有偏差，饭盒将自动加热至设定温度，这就存在比较和反馈，因此属于闭环控制。【例2】(2011年9月浙江省高考)如图所示感应水龙头的出水控制系统为开环控制，当手靠近感应区域时，水就会自动流出。下列判断中正确的是()A．该控制系统有检测环节B．该控制系统有反馈环节C．该控制系统的控制器是水龙头D．该控制系统能保持出水量稳定【解析】本题考查对控制系统的理解。A项，因题目中当手靠近感应区域时，水就会自动流出。一般为红外线检测。A正确。【答案】A【例3】(2012年3月浙江高考第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．被控量是出水温度D．设定量是所要求的水温【解析】从题干中“使水温达到设定值”文字中，可以确定这是闭环控制系统。根据控制系统的各环节的概念和从题干中“控制电路接通加热丝，加热储水箱中的水”等文字中，可以轻松知道控制器是控制电路，执行器是加热丝；从该控制系统的名称“电热水器温度自动控制系统”可知，被控对象是水箱或水箱中的水。【答案】B【变式训练】2.如图所示是一款可以定时的台灯。将拉绳拉到设定时间位置，打开灯的同时定时器开始工作，到达设定时间开关断开，将灯熄灭。关于这款台灯的控制系统，下列说法正确的是()A．执行器是台灯B．控制器是拉绳C．输入量是设定时间D．控制量是台灯的亮度【答案】C【解析】该控制系统中，执行器是开关，控制器是定时装置，控制量是开关的通与断也可以说是电流量；定时台灯其输入量是设定的定时时间。【变式训练】3.[2012年3月合卷上机版高考技术试题第14题]如图所示是汽车倒车雷达示意图，当汽车倒车至障碍物一定距离时，雷达侦测器将侦测到的信号输人主机，主机控制蜂鸣器发出报警声，并在显示器上显示至障碍物的距离。下列对该控制系统的分析中不正确的是()A．被控对象是雷达侦测B．控制器是主机C．输人量是车尾至障碍物的距离信息D．输出量是报警声和显示器的显示信息【答案】A【解析】本题考查控制系统分析。被控对象应为蜂鸣器。