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学业水平考试复习
《通用技术》
六三〇中学·刘全·2009年6月
技术与设计2
第四章 控制与设计
第四章 控制与设计
课程标准：
1、理解控制的含义及其在生产生活中的应用。
2、分析典型案例，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，理解期中控制器、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，并做分析。
5、了解简单被控对象的基本特性，能确定被控量、控制量，画出控制系统方框图，并形成初步的控制设计的方案。
第四章 控制与设计
一、控制的含义 控制是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。
二、控制的三要素 控制的目的、控制的对象、控制的手段
第四章 控制与设计
三、控制的分类
1、按人工干预否 人工控制、自动控制
2、按执行部件 电子控制、机械控制、液压控制、气动控制
3、按是否反馈 　开环控制、闭环控制
4、其它分类方法……
第四章 控制与设计
四、开环控制系统——我行我素
控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响。如：红绿灯、电风扇、自动门等。
控制器
执行器
被控对象
输出量
输入量
控制量
第四章 控制与设计
五、闭环控制系统——随机应变、见风使舵
把系统的输出量返回到输入端并对控制过程产生影响。例如：饮水机加热系统、简单的自动水位控制装置等
控制器
执行器
被控对象
输出量
输入量
检测器
控制量
干扰
第四章 控制与设计
六、干扰与反馈
1、干扰因素 在控制系统中，除给定量以外，引起被控量变化的各种因素称为干扰因素。
2、反馈 在控制系统中，将输出量通过适当的检测装置返回到输入端并与输入量进行比较的过程。
第四章 控制与设计
七、控制系统：
能够实现某一控制目的，建立起控制的输入与输出的对应关系的若干环节，构成控制系统
几个术语： 环节、输入、输入量（给定量）、输出、输出量（被控量）、控制量、干扰、反馈
第四章 控制与设计
八、几个技术思想和方法
1、反馈法
2、功能模拟方法 以功能和行为的相似性为基础，用“模型”模拟“原型”的功能和行为的方法
第四章 控制与设计
八、几个技术思想和方法
1、反馈法
2、功能模拟方法
3、黑箱方法 当一个系统内部结构不清楚时，利用外部观察和试验方法，获得系统（即黑箱）的输入——输出特性；再根据这种信息，在不打开“黑箱”的情况下，研究其功能和属性，探索其构造和机理的一种科学方法。
第四章 控制与设计
九、控制系统设计的思路
（设计控制系统要考虑的主要内容）
系统要达到的目的？
控制的对象？
被控对象的特性？
被控量和控制量？
外界的主要干扰因素？
怎样的方案既达到目的又
经济、易于实现？（开/闭）
所需设备和元件的选择。
多种方案的选择、调试、运行和评价。
1、设计目的或设计要求
2、设计分析
3、方案的构思
4、方案的优化
九、控制系统设计的思路
第四章 控制与设计
十、闭环控制系统设计的要点
1、闭环控制系统必须是稳定的
2、系统的输出量与给定值之差应控制在允许的范围之内，使控制精度符合要求
3、要有较好的抗干扰性能
第四章 控制与设计〔检测练习〕
1、下列控制现象是自动控制的是（ ） A、骑自行车 B、舂米 C、农用灌溉抽水的控制 D、用气筒给自行车的轮胎充气
第四章 控制与设计〔检测练习〕
2、自行车的刹车控制是属于（ ） A、机械控制 B、气动控制 C、液压控制 D、电子控制
第四章 控制与设计〔检测练习〕
3、下列控制系统中，属于开环控制系统的是( ) A、电冰箱的温度控制 B、计算机的CPU上的风扇的转速控制 C、现代化农业温室的温度控制 D、红绿灯定时控制系统
第四章 控制与设计〔检测练习〕
4、下列所属自动控制的是（ ） A、驾驶汽车 B、拖地板 C、用ATM取款 D、人工纺纱
第四章 控制与设计〔检测练习〕
5、“神七”在空中运行中，在地面人员对其发出变轨指令的过程中，其控制的对象是（ ） A、返回舱 B、推进舱 C、轨道舱 D、整个飞船
第四章 控制与设计〔检测练习〕
6、我们理解一个控制现象，要明确控制的对象是什么，控制要达到什么目的和采取什么控制手段。射击比赛的射手通过瞄准目标，使子弹射中靶心，分析这个过程，其控制的对象是（ ） A、人 B、枪 C、子弹 D、靶
第四章 控制与设计〔检测练习〕
7、在电冰箱温度控制中不属于干扰因素的是（ ） A、打开冰箱门 B、把食物放到冰箱内 C、电压下降2伏 D、房间温度变化很大
第四章 控制与设计〔检测练习〕
8、控制系统中属于自动控制系统的是（ ） A、按钮开关控制 B、普通自来水龙头 C、花房恒温控制 D、汽车驾驶
第四章 控制与设计〔检测练习〕
9、按时间顺序进行控制的“交通路口红绿灯控制系统”系统中被控对象是（ ） A、控制电路 B、红绿灯 C、开关装置 D、路面车辆
第四章 控制与设计〔检测练习〕
10、人们使用空调器对室温度进行调节，使人感到舒适，这是控制在（ ）方面的应用。 A、生活 B、生产 C、农业 D、军事
第四章 控制与设计〔检测练习〕
11、电冰箱工作时温度设定在一定范围值，当箱内温度变化超过设定的范围值时，热敏电阻的阻值也相应地变化，通过热敏电阻的变化电流经过三极管放大器的放大，带动继电器，控制压缩机的启动，实现电冰箱的温度控制。温度的变化量是（ ） A、输入量 B、输出量 C、控制量 D、其他量
第四章 控制与设计〔检测练习〕
12、在国际象棋的人机对弈中，计算机具有与人脑类似的逻辑判断功能，能模拟棋手的思维与人下棋。这是（ ）方法的一种具体应用。 A、功能模拟法 B、黑箱方法 C、反馈方法 D、控制方法
第四章 控制与设计〔检测练习〕
13、使用者虽然不一定懂得电视机内部的构造和机理，却知道按哪个开关打开它，调整哪些开关可以得到清晰稳定的画面效果，判断什么情况下大概出了什么故障等等。这是（ ）方法的一种具体应用。 A、功能模拟法 B、黑箱方法 C、反馈方法 D、控制方法
第四章 控制与设计〔检测练习〕
14、干扰对控制系统的影响是（ ） A、使控制系统的输出量发生变化 B、使控制系统的输入量发生变化 C、使控制系统的控制量发生变化 D、使控制系统的输出量和输入量同时发生变化
第四章 控制与设计〔检测练习〕
15、下列控制系统中属于闭环控制的是（ ） A、台灯的亮度控制 B、全自动洗衣机的洗衣程序控制 C、空调器的温度控制 D、电风扇的风速控制
第四章 控制与设计〔检测练习〕
16、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，这种电信号驱动电动机带动水泵转动。音乐声信号强，水泵的转速就快，喷头的压力就大，喷出的水柱就高。反之，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。请回答以下问题： （1）音乐喷泉控制系统是开环控制还是闭环控制？ （2）该控制系统的输入信号和输出信号分别是什么？ （3）从控制系统组成的角度，分析“声一电转换装置”在此控制系统中起什么作用？
第四章 控制与设计〔检测练习〕
17、有人说“开环控制系统都是人工控制系统”，你认为这一说法是否正确，试举例说明

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