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第四单元 控制与设计
一、内容标准
（1）理解控制的含义及其在生产和生活中的应用。
（2）分析典型的案例，了解手动控制、自动控制，熟悉简单的开环控制系统和闭环控制系统的基本组成和简单的工作过程。
（3）能画出一个简单的闭环控制系统的方框图，理解其中的控制器、执行器等环节的作用，熟悉反馈环节的作用。
（4）能结合案例找出影响简单控制系统运行的主要干扰因素，并作分析。
（5）了解简单的被控制对象的基本特性，能确定被控量、控制量，画出控制系统的方框图，并形成初步的控制设计的方案。
（6）能根据开环控制系统的设计方案，制作一个控制装置；或者能根据简单闭环控制系统的设计方案进行实施或模拟实施，学会调试运行，提出改进方案。
二、知识结构
1、控制：人们按照自己的意愿或目的，通过一定的手段，使事物向期望的目标发展。
◇任何一种控制都是有目的、有对象、有手段的。
◇从控制过程中人工干预的情形来分，控制有 和 。
2、控制系统组成：传感器、控制器、执行器、被控对象。
3、控制系统分类：
控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响，这种控制系统为 。
控制系统中输出端与输入端之间存在反馈回路，输出量对控制构成产生影响，这中控制系统为 。
输入量：控制系统的给定量。
输出量：控制系统所要控制的量，也是控制系统的输出信号。
被控对象：控制系统中所要求控制的装置或生产过程。
执行器：直接对被控对象进行控制的装置或元件。
控制器：对输入信号进行处理并发出控制命令的装置或元件。
控制量：执行器的输出信号。
开环控制系统方框图：P104
闭环控制系统方框图：P106
4、干扰因素：在控制系统中，除输入量以外引起被控量变化的各种因素。
反馈：控制系统中，将输出量通过适当的检测装置返回到输入端并与输入端进行比较的过程。
闭环控制系统的工作过程：系统的输入端与输出端之间存在 回路，输出量队控制过程产生影响的控制系统。其核心是：通过反馈来减少被控量（输出量）的偏差。
5、闭环控制系统与开环控制系统的比较：开环控制结构简单，控制精度低。闭环控制结构复杂，控制精度高，可以纠偏。
课本上相关的开环控制系统
○十字路口的红绿灯定时控制系统 ○楼宇的防盗报警系统
○火灾自动报警系统 ○公园音乐喷泉自动控制系统
○自动门的控制系统 ○自动声光控灯控制系统
○自动烘手机控制系统 ○水泵抽水控制系统
○宾馆酒店的自动叫服务系统 ○家用缝纫机速度控制系统
○家用压力锅压力控制系统 ○希罗自动门控制系统
○普通家用电饭煲的煮饭系统 ○公共汽车车门开关系统
○电吹风的控制系统
课本上相关的闭环控制系统
●游泳池水位控制系统 ●电冰箱的温度控制系统
●交通路口红绿灯自动控制(根据车流量大小改变红绿灯时间)系统
●蔬菜大棚的温度控制系统 ●视力保护提醒器
●供水水箱的水位自动控制系统 ●加热炉的温度自动控制系统
●花房的温度控制系统 ●可调光台灯的亮度控制系统
●抽水马桶水箱的自动控制系统

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