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(共23张PPT)
第一节 了解控制
我们听到过的“控制”
自动控制、控制情绪、控制温度、
自我控制的能力、控制病情、
控制人口增长、自动控制
一、什么是控制
控制的定义：
人们根据自己的目的，通过一定的方法，使事物沿着自已期望的方向发展的过程。
对控制现象理解从下面三个方面入手：
1、对象：控制的对象是什么？
2、目的：控制要达到什么目的？
3、手段：要采用什么样的手段来控制？
控制事例 控制的对象 控制的目的 控制的手段
电风扇扇叶转速快慢的控制
音响的音量
控制
人力三轮车转弯中的方向控制
电风扇
调节速度
换档
旋钮
音量的调节
音响
人力三轮车
改变三轮车
行驶的方向
双手转动车把
小游戏：
请同学任选一个头像闭着眼睛在黑板上画出来。
两种画法的差别：
盲画：控制差、不能准确定
位，误差较大；
眼睛定位：控制好、能准确
定位，误差较小。
1、开环控制
概念：控制中不将控制的结果反馈回来影响控制作用的系统。
特点：无反馈
二、开环控制和闭环控制
2、闭环控制
概念：能将控制的结果反馈回来与希望值进行比较，并根据误差及时调整控制作用。
特点：有反馈，反馈影响控制。
:也叫反馈控制系统
投篮
飞镖的投掷过程是
一个什么控制系统？
GPS自动导航系统
电冰箱工作
预置温度
微型电脑
继电器
压缩机
温度传感器
比较器
冷藏室
结果
指令
控制
制冷
二、手动控制和自动控制
1、手动控制
概念：控制系统必须在人的直接干预下才能完成控制任务。
特点：有人直接干预。
电梯
木 门
风 扇
遥控模型
2、自动控制
概念：在控制的过程中不需要人的干预，就可按期望规律或预定程序进行的控制系统。
特点：不需要人的直接干预。
自动门
太阳能路灯
自动电饭煲
小结：
2、开环控制和闭环控制
3、手动控制和自动控制
1、什么是控制
1、下列所述属于自动控制的是（ ） A、驾驶汽车 B、拖地板
C、用ATM取款 D、人工纺纱
2、下列控制现象是自动控制的是：( )
A、骑自行车 B、舂米
C、用气筒给自行车的轮胎充气
D、农用灌溉抽水机抽水的控制
3 下列控制系统中，属于开环控制系统的是（ ）。 A、智能电冰箱的温度控制
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
C
D
4.下列不属于开环控制系统的是：（ ）
A、自动门 B、自动声控灯
C、自动烘手机 D、电饭锅温控系统
5.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、花房恒温度控制 D、汽车驾驶
D
C(共11张PPT)
第二节 控制系统的组成和描述
案例1、投掷飞镖
大脑
肢体
飞镖
期望值
落点
命令
发出者
命令
执行者
命令的
作用对象
大脑
肢体
飞镖
投掷飞镖的控制过程包括了下面几个组成部分：
控制系统
的控制器
执行器
控制量
案例2、瓦特式速度调节器
离心
调节器
控制阀
发动机
期望值
转速
齿轮组
命令发出者：
命令执行者：
命令的作用对象：
发动机
离心调节器
控制阀
大脑
肌体
飞镖
期望值
落点
图1： 投掷飞镖的控制过程
离心调节器
控制阀
发动机
期望值
转速
齿轮组
图2： 速度调节的控制过程
反馈环节
联系前面所学的控制系统的相关知识，
两个例子有什么异同？
二.控制系统的框图表示
控制系统有控制器、控制量、被控对象、被控量与反馈环节等。
它们关系用框图表示
控制器
执行器
被控对象
给定值
控制量
被控量
开环控制系统结构框图
控制器
执行器
被控对象
给定值
控制量
被控量
闭环控制系统结构框图
反馈环节

比较器
小结：
一、控制系统的组成
二、控制系统的框图表示
1.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，我们理解一个控制现象应该从（ ）入手？ A、对象 B、目的 C、手段 D、对象、目的、手段
2、“神六”在空中动行中，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 3、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。例如，导弹控制系统控制的是导弹与目标之间的距离，目的是要击中目标（距离为零）。分析这个控制系统，其控制的对象是（ ）。 A、人 B、目标 C、计算机 D、导弹
4.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 5.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。例如，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 6.根植于历史文化名城泉州的提线木偶戏古称“悬丝傀儡”,又名“丝戏”,民间俗称“嘉礼”,乃流行于闽南语系地区的古老珍稀戏种，在提线木偶的控制过程中控制对象是（ ）。
A．手 B．提绳 C．木偶 D．大脑
7、上题的案例中，演员对提线木偶的控制过程属于（ ）。
A．人工控制 B．自动控制 C．机械控制(共9张PPT)
第三节 简单控制系统的设计
（一）确定控制的目的
一、控制系统设计概论
速度控制系统目的：达到理想速度
温度控制系统目的：获得合适温度
（二) 确定系统的被控量，
既控制系统要控制什么
速度控制系统的控制量：速度
温度控制系统的控制量：温度
（三）明确系统被控量应达到的精度指标
如速度、温度的精度指标
（四）选定控制系统的结构
开环？ 闭环？手动？ 自动？
（五）建立系统各环节的模型
大型、复杂控制系统的都要建立模型，以便分析
控制系统的组成有哪些？
（六）确定待调参数
通过试验等找出影响系统性能的一些参数，是系统达到最佳的性能
二、设计实例
见书P121案例
小结
简单控制系统的设计过程：
一、确定控制的目的
二、确定系统的被控量
三、明确系统被控量应达到的精度指标
四、选定控制系统的结构
五、建立系统各环节的模型
六、确定待调参数
×(共16张PPT)
第四节控制中的干扰
小游戏
1、在正常条件下降落。
2、在有侧风的条件下降落：
问题：如果按正常条件下的降落方式
还能正中目标吗？为什么？
干扰的涵义：
对控制系统的行为造成影响的有害的信号及扰动，即除给定量外，引起被控量量值变化的各种因素。
控制器
执行器
被控对象
给定值
被控量
干扰
反馈环节
控制器
执行器
被控对象
给定值
被控量
干扰
比较器
一、干扰对控制功能的影响
1、现实生活中的例子：
外界光线对投影效果的干扰
对汽车驾驶的干扰
2、思考与分析
（1）在出现干扰的情况下，开环控制系统和闭环控制系统哪种受干扰的影响小？为什么？
闭环控制系统受影响较小，因为闭环控制系统能不断修正控制效果。
（2）举出一些由于干扰而使控制系统受到影响的例子。
雨天交通 病毒攻击 手机干扰飞机
2、思考与分析
二、克服干扰的基本方法
1、消除干扰
2、减弱干扰
3、提高控制系统功能
想一想：
如何消除侧风对羽毛球下落的
干扰？
克服的基本方法：
小组讨论
分析下列控制中的干扰，请同学们以小组为单位，讨论如何克服该控制系统中的干扰并对对方组的抗干扰方法发表自己的看法：
第3、4大组：轮船行使；
第1、2大组：汽车驾驶；
汽车驾驶
1、控制系统的克服措施：
刹车、转向、鸣喇叭；
2、针对干扰源的措施：
加强国民交通意识；
……
3、管理措施：
交通部门设立道路隔离带、交通法加
重对违章的处罚；
轮船行使
1、环境因素：
选择风平浪静的天气；
2、轮船本身设计：
改变轮船的长
宽比、 增加减摇
鳍、 船艏设计；
……
综合分析：
闭环控制系统比开环控制系统具有更好的抗干扰能力，那么是否都应该用闭环控制代替开环控制？
是否采用闭环控制主要看对控制系统的要求（如成本、控制要求）。
例子：空调和风扇的使用选择
小结
1、干扰的概念
2、克服干扰的基本方法
1.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 市电电压下降2伏 D 房间温度变化很大
2.克服干扰的基本方法不包括：（ ） A减弱干扰； B提高控制系统性能；
C增强对干扰的控制； D消除干扰。
C
C

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