《技术与设计2》高考复习第4单元+控制与设计.ppt.ppt

浙江省兰溪市第三中学 陈永新 浙江省兰溪市第三中学 陈永新 浙江省兰溪市第三中学 陈永新 第四单元 控制与设计 一 考试内容与要求 二 具体内容复习与讨论 三 分析评价题、应用题示例 技术与设计2 Ⅱ 控制系统设计方案 9 Ⅰ 功能模拟方法和黑箱方法 8 Ⅰ 控制系统的干扰因素 7 Ⅱ 控制系统的方框图 6 Ⅱ 闭环控制系统的基本组成和工作过程 5 Ⅱ 开环控制系统的基本组成和工作过程 4 Ⅰ 控制手段 3 Ⅰ 控制的应用 2 Ⅰ 控制的含义 1 1 控制的含义(Ⅰ) 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，这就是控制。 理解任何控制现象，都要明确：① 控制的对象是什么，② 控制要达到什么目的，③ 采取什么控制手段。 2 控制的应用(Ⅰ) 控制的应用自古就有，并在近代得到了迅速发展，它涉及到社会生活、生产的各个领域，在各行各业都存在应用。 3 控制手段(Ⅰ) 控制的分类：从控制过程中人工干预的情形分为人工控制（控制过程是在人的直接干预和全程干预下进行的）和自动控制（指在无人直接参与的情况下，使事物的变化准确地按照期望的方向进行）；按照执行部件的不同，控制分为机械控制、气动控制、液压控制、电子控制等 。 了解在生产过程中对压力、温度、水位、光照、流量的控制，了解生活中电冰箱、洗衣机、空调机等生活用品的控制技术。 4 开环控制系统的基本组成和工作过程(Ⅱ) 任何一种控制的实现，都要通过若干个环节，这些环节就构成了一个系统，称为控制系统。 （1）定义：控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响，这种控制称为开环控制系统。 （2）特征：系统的输出量仅受输入量控制，输入量到输出量之间的信号是单向传递。 （3）开环控制系统的方框图 被控对象 执行器 控制器 输入量 控制量 输出量 控制系统的给定量 对输入信号进行处理并发出控制命令的装置或元件 直接对被控对象进行控制的装置或元件 执行器的输出信号 控制系统中所要求控制的装置和生产过程 控制系统所要控制的量 5 闭环控制系统的基本组成和工作过程(Ⅱ) （2）特征：系统的输出端与输入端信号之间存在一个回路——反馈回路。 （1）定义：系统的输出量返回到输入端并对控制过程产生影响的控制系统称为闭环控制系统。 （3）简单闭环控制系统的方框图 被控 对象 执行器 控制器 控制量 检测装置 比较器 - + 给定量 被控量 室内空气 控制量 设定温度 温度 控制器 室内温度 压缩机 温度检测装置 比较器 + - 空调机 冷气或热气 6 控制系统的方框图(Ⅱ) 能画出一个简单的闭环控制系统的方框图，能确定系统的个环节，能确定被控量、控制量、输入量、反馈量、偏差量，能用箭头表示信息在系统中流动和传播的方向。理解其中的控制器、执行器、比较环节和反馈环节的作用。 瓦特式速度调节器 发动机 进油量 设定转速 弹簧 发动机转速 输油管 转速检测装置 比较器 + - 下列两图分别是瓦特蒸汽机的结构示意图和转速自动控制原理图。如图所示，套筒与阀门连在一起，当由于某种外界原因（如蒸汽机的负载减小）导致蒸汽机的转速加快时，飞球离心力增大，套筒向上移动，阀门通孔截面积减少，蒸汽流速降低，蒸汽机汽缸内压力减少，最后使其转速下降。 （1）请补充完整蒸汽机转速自动控制系统方框图。 阀门 汽缸蒸汽 蒸汽机转速 检测装置 （2）在蒸汽机的转速控制过程中，当被控量发生变化时，执行器的状态___________（选填会或者不会）发生变化；除了设定转速的变化引起被控量变化以外，其它能引起被控量变化的一切因素统称为__________。 会 干扰因素 注意以下几点： ①来源问题。有的干扰因素是由于环境造成的，如影响自行车行驶速度变化的自然风等；有的干扰因素是人为原因所致，如影响飞机导航信号的手机信号等。 ②数量问题。在控制系统中，干扰因素可能是一个，也可能是若干个。 ③处理问题。控制系统在工作中必须克服干扰，使被控量稳定。如空调器的温度控制系统是闭环控制系统，它能克服室外温度变化这一干扰，当室外温度升高时，空调器检测出干扰引起的室内温度变化，通过启动压缩机降温来克服这一干扰，使室温保持稳定。 ④利用问题。在一般控制系统中，干扰因素是需要克服的。而在有些情况下却可以利用干扰因素实现某种目的。如在军事演习中，红方利用一定频率的电磁波对蓝方的信息指挥系统进行干扰，使之不能正常工作。但在生产生活中，我们需要以谨慎、严谨的态度对待干扰因素的利用。 7 控制系统的干扰因素(Ⅰ) 在控制系统中，除输入量（给定值）以外，引起被控量变化的各种因素称为干扰因素。 能结合案例找出影响简单控制系统运行的主要干扰因素，并能分析尽可能避开或抑制干扰因素对控制系统的影响的办法。 开环控制系统与闭环控制系统的比较 ⒈