第四章 控制及其设计 课件-2023-2024学年高中通用技术地质版（2019）必修《技术与设计2》.pptxVIP

第四章·控制与设计controldesignChinesecompanieswillnolongerremaininthehardstageandtheyarealsopromotingacultureChinesecompanieswillnolongerremaininthehardstageandtheyarealsowanglingyanaculturecontroldesigncontroldesign思考：什么是控制？控制的目的是什么？controldesign控制的基本概念控制的概念：我们希望某一事物按照自己的意愿发展，就要对其进行干预，这种根据自己的目的，通过一定的手段，使事物朝着期望的目标发展，就形成了控制。控制的原因：由于事物的发展与变化具有多样性，为了让事物发展的结果是人们所期望的，需要“控制”。通过一定的手段事物（控制对象）非期望方向期望方向controldesign控制技术及其组成的系统在我们生活中普遍存在，他们为人们的美好生活和高效工作提供了便利。在日常生活中，我们都在有意或无意的进行着控制，如“情绪控制”、“温度控制”、“速度控制”等。controldesign目的手段对象控制的基本概念控制要达到什么目的控制的对象是什么采取什么控制手段举例：汽车的转向控制控制目的:改变行驶方向控制对象:车轮控制手段：驾驶者通过转动方向盘推动转向杆，再带动车轮转向。controldesign马上行动：按分组小组成员研讨交流后填写表格controldesign控制的分类手动控制自动控制智能控制开环控制闭环控制控制controldesign手动（人工）控制如果控制过程必须在人的直接干预下才能完成的任务（如射箭、鼠标、开车控制等），我们称之为手动控制。controldesign手动控制是我们最常用的一种控制方式，它的特点是结构相对简单，成本也较低。由于手动控制需要人直接或间接的干预，所以控制的效果往往与控制者的技能高低、心理状态、生理状态、外部环境等因素有较大的关系。但由于人的高度智能，手动控制又能完成很多其他控制方式不能完成或很难完成的任务，如在复杂环境下汽车、飞机的驾驶等。controldesign自动控制如果控制过程不需要人的干预，就能达到期望的控制效果，则称为自动控制。controldesign智能控制智能控制的定义有很多种，其中一种观点认为智能控制是一类无需人的干预就能够自主地驱动智能机器实现其目标的自动控制。智能控制是控制技术与理论发展的高级阶段，主要用来解决那些在复杂系统中用传统方法难以解决的控制问题。这些问题的求解过程与人脑的思维过程有一定的相似性，即具有一定程度的“智能”。智能家居人工智能机器人controldesign开环控制、闭环控制能将控制的结果反馈回来与期望值进行比较，并根据它们的误差调整控制作用的控制过程，称为闭环控制。而不能将控制的结果反馈回来影响控制作用的控制过程，称为开环控制。将控制结果反馈回来的部分，称为反馈环节。02控制的基本组成和工作过程PARTTWOcontroldesign案例1自动门控制当门口没有人时，门是关着的；当有人来到门口时，门打开；当人离开门口后一段时间，门又关闭。自动控制门是如何实现自动开、关的？输出输入自动门控制系统（有人否）（开/关）controldesign红外传感器控制电路（1）当有人到达门前某一距离（如1m）时，传感器感知，并发出“有人”信号。（2）控制电路接到传感器传来的信号，经变换放大后传给电动机。（3）电动机根据传来的开门信号转动，门被打开。（4）控制器保持开门信号延时（如10s）后，自动发出关门信号，电动机反转，门重新关闭。电动机输出量输入量红外传感器红外传感器控制电路控制电路电动机门思考：人一直站在门口，自动门会怎么样？（有人否）（开/关）输入量输出量传感器控制器控制器执行器被控对象controldesign案例2水箱水位控制设定水位水箱水位控制器人脑和手执行器进水阀门被控对象水箱方式传感器控制器执行器被控对象人工自动人眼人脑和手阀门水箱浮子阀门水箱连杆机构controldesign比较器设定水位水箱水位控制器连杆机构执行器进水阀门水箱被控对象浮子传感器controldesign开环控制系统1.概念：控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响的控制系统。2.开环控制系统框图输出量输入量控制器执行器被控对象3.特征：（1）系统的输出量仅受输入量控制，但输出量不会影响输入量。（2）输入量到输出量之间的信号是单向传递（所以抗干扰能力差）。controldesign输入量控制