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(共26张PPT)
开环控制系统的工作过程
走进情境：体验掷飞镖游戏
思考掷飞镖游戏
掷飞镖游戏的组成和过程？
掷飞镖游戏
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。
大脑、手、飞镖
输入
输出
系统
控制
期望值
落点位置
任务一 理解控制系统
技术体验：组装电风扇模型
工作原理:台式电风扇是利用电能与机械能以及自然能（风能）的转换原理，电机通电后带动叶片高速旋转，使空气对流速度加快，从而如同风吹一样加速热量散发，使人感到凉爽。
电池、开关、电机、扇叶
手按下
风
输入
输出
任务二 分析开环控制系统工作过程
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。
开环控制系统
开关
电机
扇叶
控制器
执行器
被控对象
输入量
输出量
开关
电机
扇叶
手按下
风
控制系统中，方框表示系统的环节，单项信号线表示系统信号传递的方向，这种图称为控制系统的方框图，它表示了系统的各个环节在系统中的位置、功能和相互之间的关系。
控制器
输入量
控制量
输出量
执行器
被控对象
开环控制系统
——方框图
开环控制系统方框图说明
控制器
执行器
被控对象
输入量
输出量
控制量
输入量：控制系统的给定量；
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；
执行器：直接对被控对象进行控制的装置或元件；
被控对象：控制系统中所要求控制的装置或生产过程；
输出量：控制系统所要控制的量，也是控制系统的输出信号；
控制量：执行器的输出信号；
案 例
1.新校区植物的定时浇水开环控制系统
2.新校区小河中音乐喷泉开环控制系统
3.新校区人脸识别门禁开环控制系统
4.后疫情时代的自我保护开环控制系统
5.自动门开环控制系统
开环控制系统案例
用方框图说明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.新校区植物的定时浇水控制系统
新校区移植了很多新的绿植，为了它们更好的生长，需要定时给绿植浇水。
请根据以上描述和定时浇水控制系统图，画出开环控制系统方框图。
定时器
水泵
出水管
设定浇水时间
出水量
2.新校区小河中音乐喷泉控制系统
有同学提出在新校区小河中架设音乐喷泉，使新校区显得有活力，有生机。音乐喷泉的控制：随着音乐起伏而变化的音乐喷泉是控制技术的一种具体应用。其工作过程是由“声-电转换装置”将起伏的音乐强度转换为随之而变化的电信号，这种电信号驱动水泵转动。音乐信号强，水泵的转速就快，喷出的水柱就高。反之，音乐信号弱，水泵的转速就慢，喷出的水柱就低。音乐信号的强弱与喷泉水柱的高低一一对应。
请根据以上描述，画出方框图。
音乐
水泵转速
水柱
水柱高低
声—电转换装置
水泵
3.新校区人脸识别门禁系统
为了方便人们的出入，学生宿舍，大门都安装了人脸识别门禁系统，当有人走近大门时，人脸识别摄像头检测到人的脸部信息，控制电路接收到该信号后，便会发出相应的指令，门顶端的电磁锁将弹开，从而打开自动门。
请根据以上描述，画出方框图。
门开
控制电路
电磁锁
门
人脸信息
4.后疫情时代的非接触保护控制系统
红外线感应自动开闭的垃圾桶，是一种非接触的设备。其工作过程是当人手靠近桶盖时，传感器感应到人手信号，控制电路控制电磁连杆机构打开桶盖，手远离桶盖后，控制电路延时十秒后桶盖自动关闭。
请根据以上描述，画出方框图。
控制电路
电磁连杆
桶盖
人手信号
桶盖开闭
思考：如果把红外装置是否检测到人体热辐射发出的信号看做输入量，门的开启或关闭看作事输出量，请根据自动门的开、关工作过程，写出方框图。
5.自动门的控制系统
红外装置检测红外信号
控制电路
电机
门
门开/关
转动量
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：
输出量
输入量
控制器
执行器
被控对象
控制量
开、人工
不是、自动
开、自动
开、自动
汽车的方向控制
冰箱的温度控制
洗衣机的程序洗衣控制
红绿灯定时
控制系统
不是、自动
1.判断下列控制是开环控制系统吗？按手段分是人工还是自动？
抽水马桶的水位控制
课堂练习
2.如图所示为红外感应饮水机电源控制方框图，该控制系统的执行器是（ ）
A.饮水机电源
B.加热状态
C.控制电路
D.继电器
控制电路
继电器
饮水机电源
人体热辐射信号
饮水机加热状态
D
3.如图所示为汽车底部障碍物探测系统的控制方框图。该控制系统的控制器是（ ）
A.检测到彻底障碍物信号
B.微处理器
C.语音模块
D.扬声器
微处理器
语音模块
扬声器
检测到车底障碍物信号
报警声
B
4.自动灭火控制子系统，其工作原理是在发生火灾时，传感器将信号送至消防联动控制器，控制器控制供水泵启动进行灭火。下列关于自动灭火控制子系统的分析中正确的是（ ）
A. 传感器检测的是输出量
B. 控制器是供水泵
C. 该系统属于开环控制系统
D. 控制量是灭火
C
消防联动控制器
火灾信号
水泵的开启
水
供水泵
出水口
5.某疲劳驾驶提醒系统由摄像头、控制中心、提醒装置三部分构成，首先通过摄像头摄取驾驶人员的人脸状态信息，通过控制中心与预设的疲劳状态的人脸特征比对，确定驾驶人员处于疲劳驾驶时，通过继电器控制声音震动提醒装置，发出声音和震动。下列关于该控制系统的分析中正确的是（ ）
A. 被控对象是人
B. 输入量是设定的疲劳状态人脸信息
C. 控制量是声音和震动
D. 执行器是继电器
D
控制器
人脸状态
电流
声音和震动
继电器
声音震动提醒装置
6.某商场门口的电动液压升降柱，通过升降柱来限制车辆，从而保障交通秩序以及场所安全，电动液压升降柱是由升降柱柱体、液压传动站、自动检控器三部分共同组成。升降柱控制系统可遥控，也可自动识别，其中自动识别控制过程如下：当汽车靠近时，由车牌识别器识别车牌信息并传递给计算机，计算机控制小型大扭矩电机带动液压杆中的活塞上下运动，从而实现升降柱柱体的上升和下降。从系统的角度分析下列说法中正确的是（ ）
A．被控对象是汽车
B．不同的车牌号码是该控制系统的干扰因素
C．执行器是电机和活塞模块
D．控制量是升降柱体的上升和下降因素
C
控制器
输入量
控制量
输出量
执行器
被控对象
计算机
车牌号码
活塞行程
升降柱上升和下降
电机和活塞
升降柱柱体
7.填空：公交车自动门，一般都是折叠门，驾驶员一按开关，控制电路得到信号，使电磁阀通电推动车门打开或关上。
（ ）
按开关
控制电路
（ ）
（ ）

电磁阀
车门
车门开或关
（ ）
（ ）
定时装置
电动机
（ ）

8.填空题:自动升旗控制系统，在播放国歌的时间内，控制国旗匀速上升到旗杆顶端。
国歌时间
国旗
升旗速度
9.填空题：红外自动水龙头常用于机机场、酒店等公共场所。当人手伸入感应区时，控制电路带动电磁阀，使得水龙头开关打开自动出水。
（ ）

（ ）

（ ）

（ ）

（ ）


人手信号
控制电路
电磁阀
水龙头开关
水龙头出水
谢谢

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