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第四章 控制及其设计
4.2开环控制系统的工作过程
走进情境
家庭雨水收集系统使用时，每逢雨季，雨水收集池的水位就会随着雨水的不断注入而升高，当水位升到一定高度时，雨水就从溢水口溢出排放出去，造成了雨水资源的浪费。如何避免浪费？
收集屋顶雨水的进水管
潜水泵
出水管
水龙头
溢流管
搭建雨水收集池水位报警装置
搭建雨水收集池水位报警装置
理解控制系统
水位是该控制装置的输入，通过水位传感器将信息传送到控制器；当水位达到报警值时，控制器输出信号到报警器，发出声光报警。这样一个系统称为控制系统。
任何控制都要通过若干个环节来实现，这些环节所涉及的装置构成了一个系统，称为控制系统。
什么是控制系统？
搭建定时浇水控制系统
思考：
1.该系统如何工作的？
控制系统的方框图将时间设定到定时浇水控制系统的定时器中，到了设定时间就自动接通潜水泵，开始往水管里抽水，通过调节定时器通电时长，控制滴到植物土壤中的水量。
定时器设定的时间是输入量，水管的出水量是输出量。
搭建定时浇水控制系统
开环控制系统
概 念
控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响，这种控制系统称为开环控制系统。
事 例
水位定时控制系统；
十字路口红绿灯定时控制系统；
楼宇的防盗报警控制系统；
火灾自动报警控制系统；
公园的音乐喷泉自动控制；
特点：输出量直接接受输入量的控制。
这也是判断一个控制系统是不是开环控制的依据！
开环控制系统——方框图
输出量
输入量
控制器
执行器
被控对象
控制量
◆控制器：即对输入信号进行处理并发出控制命令的装置或元件。
◆执行器：即直接对被控对象进行控制的装置或元件。
◆控制量：即执行器的输出信号。
◆输入量：即控制系统的给定量。
◆输出量（被控量）：即控制系统所要控制的量。
◆被控对象：即控制系统中所要求控制的装置和生产过程。
★要求：会找开环控制系统中各个量
水阀门——水流量；
气体阀门——气流量；
电动机——转动量；
电子开关——电流；
马上行动
用方框图说明下列开环控制系统的工作过程，并注明方框中的各个环节的具体内容以及输入量、输出量和控制量。 （1）音乐喷泉的控制；
控制器
执行器
被控对象
（音乐）
输入量
（水泵）
（声—电转换装置）
（水泵转速）
控制量
（水柱）
（水柱高低）
输出量
音乐喷泉的控制，声音通过声电转换装置转换成电信号传递给电动机，带动水泵转动，喷出水柱。音乐信号越强，水柱越高。
马上行动
用方框图说明下列开环控制系统的工作过程，并注明方框中的各个环节的具体内容以及输入量、输出量和控制量。
（2）公共汽车车门的开关控制
控制器
执行器
被控对象
（按开关）
输入量
（电磁阀）
（控制电路）
（推动活塞）
控制量
（车门）
（车门开或闭）
输出量
公交车一般都是折叠门，驾驶员一按开关，控制电路得到信号，使电磁阀通电推动活塞将车门打开或关上。
（点火）
输入量
（转动轴3）
（1、2、重锤）
（庙门）
（庙门开或闭）
输出量
控制器
执行器
被控对象
标题
（人体红外信号）
输入量
（电机）
（控制电路）
（门）
（门开或闭）
输出量
控制器
执行器
被控制对象
开环系统中，检测装置输出的信号一般作为控制系统的输入量。
课堂小结
1. 控制系统：
任何控制都要通过若干个环节来实现，这些环节所涉及的装置构成的系统。
2. 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。
3. 开环系统控制图：
谢 谢！

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