《控制與設(shè)計(jì)》領(lǐng)域知識(shí)點(diǎn)

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1、、內(nèi)容結(jié)構(gòu)圖 控制與設(shè)計(jì) 、知識(shí)點(diǎn) 控制與設(shè)計(jì)》領(lǐng)域知識(shí)點(diǎn) 控制的含義和應(yīng)用 簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的分析 控制系統(tǒng) 開環(huán)控制系統(tǒng) 閉環(huán)控制系統(tǒng) 干擾因素和反饋 一）控制的含義 1．控制的含義 ：人們按照自己的意愿或目的，通過(guò)一定的手段，使事物向期望目標(biāo)發(fā)展。 2．列舉控制事例 ：射手通過(guò)瞄準(zhǔn)，使箭射中靶心；通過(guò)電冰箱獲得適當(dāng)?shù)臏囟龋?生產(chǎn)流水線實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。 3． 控制現(xiàn)象的三個(gè)特性 ： 控制對(duì)象 控制手段 控制目的 人力三輪車轉(zhuǎn)彎控制： 三輪車 人轉(zhuǎn)動(dòng)車把 改變?nèi)嗆囆旭偡较? 電風(fēng)扇轉(zhuǎn)速快慢控制： 電風(fēng)扇 換轉(zhuǎn)速擋位 調(diào)節(jié)扇葉轉(zhuǎn)動(dòng)速度 4．手動(dòng)控

2、制 ：控制過(guò)程是在人的直接干預(yù)和全程干預(yù)下進(jìn)行的。 如：轆轤提水；用氣筒給輪胎充氣；自行車剎車。 自動(dòng)控制 ：控制過(guò)程是在無(wú)人直接參與下進(jìn)行的。 如：電梯上下運(yùn)行控制；自動(dòng)門的控制。 5．控制的應(yīng)用 生活：空調(diào)器控制房間溫度；自動(dòng)存款機(jī)對(duì)存取款項(xiàng)目的控制；紅外線自動(dòng)水龍頭。 生產(chǎn)：汽車裝配生產(chǎn)線自動(dòng)控制；農(nóng)田節(jié)水灌溉控制； 二）簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的分析 1．控制系統(tǒng)都需要通過(guò)若干個(gè)環(huán)節(jié)，輸入和輸出之間有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 游泳池注水控制系統(tǒng) 紅外線自動(dòng)水龍頭控制系統(tǒng) 是否有 被感應(yīng)物 （ 輸入 ） 水龍頭 開或關(guān) （輸出） 自動(dòng)門控制系統(tǒng) 自動(dòng)升國(guó)旗控制系統(tǒng) 2．開環(huán)控制

3、系統(tǒng)：輸出量對(duì)系統(tǒng)的控制不產(chǎn)生任何影響的系統(tǒng)。 舉例：紅綠燈定時(shí)控制系統(tǒng)；防盜報(bào)警系統(tǒng)；火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)；音樂(lè)噴泉控制系統(tǒng)。 結(jié)構(gòu)框圖 輸入量 控制器 執(zhí)行器 控制量 被控對(duì)象 被控對(duì)象 ：要控制的對(duì)象 執(zhí)行器 ：直接對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行控制的裝置 控制器 ：處理輸入信號(hào)并發(fā)出控制命令 輸出量 輸出量 （被控量 ）：被控對(duì)象輸出信號(hào) 控制量 ：執(zhí)行器的輸出信號(hào) 輸入量 ：即是給定量 3．閉環(huán)控制系統(tǒng)： 輸出量返回到輸入端并對(duì)控制過(guò)程產(chǎn)生影響的控制系統(tǒng)。 閉環(huán)控制系統(tǒng)的核心 是通過(guò)反饋來(lái)減少被控量的偏差。 結(jié)構(gòu)框圖 給定量 ×是比較器，它將給定量與反饋的被控量進(jìn)行

4、比較，求出偏差量。 反×饋環(huán)節(jié) ：將輸出量通過(guò)適當(dāng)?shù)臋z測(cè)裝置返回到輸入端與輸入量進(jìn)行比較。 被控量 幾種閉環(huán)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖 一種水箱水位控制系統(tǒng) 給定水位 連桿機(jī)構(gòu) 閥門 （活塞） 水箱 實(shí)際水位 房間 /電冰箱等溫度自動(dòng)控制系統(tǒng) 給定溫度 控制裝置 浮子 制冷裝置 房間 實(shí)際溫度 開環(huán)控制系統(tǒng) 閉環(huán)控制系統(tǒng) 系統(tǒng)組成 控制器、執(zhí)行器、被控對(duì)象 控制器、執(zhí)行器、被控對(duì)象、比較器、反饋環(huán)節(jié) 結(jié)構(gòu)圖 開環(huán)，無(wú)反饋 有反饋，閉合回路 信息 傳遞路徑 有一條 從輸入端傳到輸出端。 有兩條，一條從輸入端傳到輸出端，另一條從輸出 端反傳到輸入端的比

5、較環(huán)節(jié)。 優(yōu)點(diǎn) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 有自動(dòng)糾正能力，利用反饋的過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)減少被控 量的偏差，并能克服一定的外界干擾，控制精度高 缺點(diǎn) 沒(méi)有自動(dòng)糾正能力，控制精 度相對(duì)比較低， 結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，成本較高。 測(cè)溫裝置 4．開環(huán)控制系統(tǒng)與閉環(huán)控制系統(tǒng)的比較 5．干擾因素 ：在控制系統(tǒng)中，除輸入量（給定值）以外，引起被控量變化的各種因素。 控制與設(shè)計(jì)》領(lǐng)域知識(shí)點(diǎn) 給定量 干擾 被控量 控制與設(shè)計(jì)》領(lǐng)域知識(shí)點(diǎn)