内锅温度上升-泉州七中课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,控制系统的工作过程与方式,控制系统的工作过程与方式,1,任何一种控制的实现，都要通过若干个环节共同实现，这些环节所涉及的装置就构成了一个系统，称为,控制系统。,控制系统的,输出,与,输入,之间有一定的对应关系。,任何一种控制的实现，都要通过若干个环节共同实现，这些环节所,2,电风扇的风速控制是通过改变电机的转速来实现的,电风扇风速的档位,（,输入,）,控制电路、电机、扇叶,风速,（,输出,）,电路、灯,“开与关”,灯“亮与灭”,(,输入,),(,输出,),电灯的控制,电风扇的风速控制是通过改变电机的转速来实现的电风,3,输入量,决定,输出量，但控制系统的输出量不对系统的控制,产生任何影响,，这就是开环控制系统。,对于开环控制系统，用方框图描述如下：,输入量,控制器,执行器,控制量,被控对象,输出量,控制器,即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,即直接对被控对象进行控制的装置或元件。,控制量,即执行器的输出信号，如流过阀门的水量。,被控对象,即控制系统中所要求控制的装置或生产过程。,输入量决定输出量，但控制系统的输出量不对系统的控制产生任何,4,电风扇的风速控制系统,设定档位,控制电路,电动机,转速,电风扇,风速,电风扇的风速控制系统设定档位控制电路电动机转速电风扇风速,5,自动门的控制系统,当人走进自动门时，门上方的红外装置检测到人体热辐射发出的红外信息，控制电路接收到该信号后，便发出相应的指令，启动电动机运转，从而带动门自动开启（或者控制启动装置，使门向两边打开）。当门开启之后，控制电路将作出判断，如果没有人在门四周，就通知电动机做反向运转，使门关闭。,自动门的控制系统当人走进自动门时，门上方的红外装置检测到人体,6,电机,自动门,控制电路,门的开启,或关闭,红外装置检测人体,热辐射发出的信号,转动,电机,控制电路,红外传感器,控制器,执行器,控制量,自动门如何实现自动开、关的呢？,输入,被控对象,输出,电机自动门控制电路门的开启红外装置检测人体转动电机控制电路红,7,楼道声光控灯控制系统,光线强弱、声音,（输入）,声电、光电传感器,触点延时开关,电流,灯,灯亮、灭（输出）,楼道声光控灯控制系统光线强弱、声音声电、光电传感器触点延时开,8,内锅温度上升-泉州七中课件,9,(2010)泉州市闽台缘博物馆广场安装了随着音乐起伏而变化的音乐喷泉，它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，这种电信号驱动电动机带动水泵转动。音乐信号强，水泵转速快，喷头压力就大，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的水柱一一对应。,音乐信号（输入）,声-电转换装置,电动机,电流,喷头,喷泉水柱高度,（输出）,(2010)泉州市闽台缘博物馆广场安装了随着音乐起伏而变化的,10,游泳池注水控制系统的工作过程,游泳池的水位只受设定注水时间的控制,设定注水的时间（,输入,）,定时器,进水阀门,水流量,游泳池,游泳池的水位（,输出,）,游泳池注水控制系统的工作过程游泳池的水位只受设定注水时间的控,11,二、闭环控制系统,游泳池注水控制系统如果由时间控制进水阀门会产生什么问题？,如果由设定注水时间改为设定游泳池水位行不行？,二、闭环控制系统 游泳池注水控制系统如果由时间控制,12,游泳池的注水控制的改进,水位检测装置,控制器,检测装置把检测到的实际水位返回到输入端，与给定水位相比较，再由控制器决定进水阀门是否开启与关闭。,游泳池的,实际水位,决定了进水,阀门的开关，,也就是说输出量对控制过程有影响。,游泳池的注水控制的改进水位检测装置控制器检测装置把检测到的实,13,给定水位,比较器,控制器,进水阀门,游泳池,水位检测装置,游泳池水位,水流量,给定水位比较器控制器进水阀门游泳池水位检测装置游泳池水位水,14,闭环控制系统就是把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。,给定量,比较器,控制器,执行器,被控对象,检测装置,被控量,控制量,简单闭环控制系统的方框图如下：,闭环控制系统就是把系统的输出量返回到输入端并对控制过程产生,15,闭环控制系统方框图,被控对象,执行器,控制器,给定量,控制量,被控量,检测装置,比较器,-,+,检测装置：,测量出,被控量,并返回到系统的输入端；,比较器：,将给定量与所测的,被控量,进行比较，求出偏差值,控制器：,将这一偏差值进行运算处理，并向执行器下达指令,执行器：,根据指令对被控对象进行控制，从而使被控量稳定在一定范围内。,闭环控制系统方框图被控对象执行器控制器给定量控制量被控量检测,16,闭环控制系统,我们把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。,闭环控制系统的特点：,（1）系统输出量对控制作用有直接影响。,（2）有反馈环节，并应用反馈减小误差。,（3）当出现干扰时，可以自动减弱其影响。,闭环控制系统 我们把系统的输出量返回到输入,17,比较器,设定的水位,(给定量,),连杆机构,进水阀门,马桶水箱,浮球,实际水位,(被控量),水流量,抽水马桶水位控制系统,比较器设定的水位(给定量)连杆机构进水阀门马桶水箱浮球实际,18,案例分析：空调器温度控制系统,炎炎夏日，人们采取各种消暑措施消暑，空调是第一选择。那么，空调器是如何控制温度的呢？它的工作过程又如何呢？,如设定温度为25,o,C，室内温度如果高于25,o,C，那么空调通过比较，控制电路发出信号促使压缩机进行工作；当温度达到设定温度时，控制电路发出信号，压缩机停止工作，风扇照常工作。因此，空调温度控制系统中有从输出端返回到输入端的信息反馈，它是闭环控制系统。,问题：根据空调器的工作过程，试画出其,温度控制系统,的方框图。,案例分析：空调器温度控制系统炎炎夏日，人们采取各种消暑措施,19,空调器温度控制系统方框图如下：,设定温度,比较器,控制电路,压缩机,空调器,检测装置,输出温度,空气温度,空调器温度控制系统方框图如下：设定温度比较器控制电路压缩机,20,开环控制系统与闭环控制系统比较,控制器,执行器,被控对象,输入量,输出量,控制量,被控对象,执行器,控制器,给定量,控制量,被控量,检测装置,比较器,-,+,开环控制系统:,闭环控制系统:,开环控制系统与闭环控制系统比较控制器执行器被控对象输入量输,21,游泳池的注水两种控制方式的比较,给定水位,进水阀门,游泳池,实际水位,水流量,控制器,检测装置,+,-,定时器,设定注水的时间,进水阀门,游泳池,游泳池的水位,水流量,开环控制系统,闭环控制系统,游泳池的注水两种控制方式的比较给定水位进水阀门游泳池实际水位,22,开环控制系统和闭环控制系统的比较,从信息传递过程上,从构成上,：,闭环控制系统比开环控制系统多了一个,检测输出量,的装置,从定义上：,开环控制系统：信息的传递是,单向,的。,闭环控制系统：信息的传递是一条,闭合,的回路。,开环控制系统：系统的输出量,不,对系统的控制产生任何,影响,闭环控制系统：系统的输出量返回到输入端并对控制过程,产生影响,。,开环控制系统和闭环控制系统的比较从信息传递过程上从构成上：闭,23,开环控制系统：,相对较低，一般结构简单，适用于控制精度要求不高而系统本身元件又比较稳定的场合。,闭环控制系统：,控制精度高，设计比较麻烦，结构也相对复杂，成本较高，适用于要求高精度和高可靠性的场合,开环控制系统和闭环控制系统的比较,控制精度上：,开环控制系统：相对较低，一般结构简单，适用于控制精度要求不高,24,闭环控制系统与开环控制系统的比较,控制系统,反馈,控制精度,结构,成本,应用范围,闭环,开环,有反馈,无反馈,精度高,精度较低,结构复杂,结构简单,成本高,成本低,高精度、高可靠、系统本身不稳定的应用领域,控制精度要求不高本身很稳定的应用,闭环控制系统与开环控制系统的比较控制系统反馈控制精度结构成本,25,判断以下控制系统是开环控制系统还是闭环控制系统,开环控制系统,闭环控制系统,电冰箱的温度控制系统,走道路灯的声光控制系统,交通路口红绿灯控制系统,粮库的温度、湿度控制系统,闭环,开环,开环,闭环,判断以下控制系统是开环控制系统还是闭环控制系统开环控制系统,26,电冰箱的温度控制系统,比较器,设定的温度,(给定量,),控制装置,电机-压缩器组,电冰箱,感温装置（热敏电阻）,实际温度,(被控量),制冷量,电冰箱的温度控制系统比较器设定的温度(给定量)控制装置电机,27,走道路灯的声光控制系统,光线强弱、声音,（输入）,声电、光电传感器,触点延时开关,电流,灯,灯亮、灭（输出）,走道路灯的声光控制系统光线强弱、声音声电、光电传感器触点延时,28,交通路口红绿灯控制系统,设定亮、灭时序,（输入）,电脑,时序控制装置,电流,红绿灯灯,灯亮、灭（输出）,交通路口红绿灯控制系统设定亮、灭时序电脑时序控制装置电流红绿,29,粮库的温度、湿度控制系统,温度、湿度检测装置,控制器,降温、除湿装置,粮库,设定的温度、湿度,比较器,实际温度、湿度,粮库的温度、湿度控制系统温度、湿度检测装置控制器降温、除湿装,30,闭环控制在日常生活中应用,闭环控制在日常生活中应用,31,普通电饭煲煮饭温度控制系统,普通电饭煲的做饭控制中，首先输入“做饭指令”，按下开关按钮，电热盘工作，煮饭开始，当内锅温度上升到限制温度（,103）时，感温磁体失去磁性，在弹簧作用下和永磁体分开，触点开关分离，电热盘停止工作，电饭煲的做饭工作过程结束，电饭煲进入保温控制。,普通电饭煲煮饭温度控制系统 普通电饭煲的做饭控,32,普通电饭煲的做饭控制中，首先输入“做饭指令”，按下开关按钮，电热盘工作，煮饭开始，当内锅温度上升到限制温度（,103）时，感温磁体失去磁性，在弹簧作用下和永磁体分开，触点开关分离，电热盘停止工作，电饭煲的做饭工作过程结束，电饭煲进入保温控制。,普通电饭煲的做饭控制中，首先输入“做饭指令”,33,当内锅温度下降到保温点（,65）时，实施保温控制，内锅温度继续下降时，双金片发生变形，触点开关接通，电热盘工作，内锅温度上升；当内锅温度升到保温点（65）时，双金片又发生变形，触点分离，电热盘停止工作，这样电饭煲就达到了保温的目的。,当内锅温度下降到保温点（65）时，实施保温控制，内锅温度继,34,当内锅温度下降到保温点（,65）时，实施保温控制，内锅温度继续下降时，双金片发生变形，触点开关接通，电热盘工作，内锅温度上升；当内锅温度升到保温点（65）时，双金片又发生变形，触点分离，电热盘停止工作，这样电饭煲就达到了保温的目的。,当内锅温度下降到保温点（65）时，实施保温控制，内锅温度继,35,思考与讨论：,电饭煲的做饭控制系统和保温控制系统分别是开环控制还是闭环控制？,做饭控制系统是开环；保温控制系统是闭环,画,出它们的控制系统方框图?,思考与讨论：电饭煲的做饭控制系统和保温控制系统分别是开环控制,36,浮球,控制器,阀门,水箱,预设水位,进水量,比较器,供水水箱的水位自动控制系统,水位,浮球控制器阀门水箱预设水位进水量比较器供水水箱的水位自动控制,37,(2013)如图所示是水箱液位控制系统，当水箱出水时，水位下降浮子下沉，带动活塞偏离进水口位置，此时进行补水直到水箱的水位上升到给定水位，浮子上浮，活塞归位。在这个系统中，浮子、活塞以及两者之间的连杆机构组成一个杠杆系统。试回答以下问题：,（1）该控制系统是开环控制系统还是闭环控制系统？（4分）,（2）该控制系统的输入量和输出量分别是什么？（5分）,（3）该控制系统中浮子起什么作用？（4分）,（4）画出该控制系统的框图。（5分）,(2013)如图所示是水箱液位控制系统，当水箱出水时，水位下,38,控制器,（连杆机构）,执行器,（活塞）,被控对象,（水箱）,被控量,（水箱实际水位）,给定量,（设定的水位）,检测装置,（浮子）,控制量,（进水量）,