高中通用技术会考复习用书(全)教材8

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1、第四单元控制与设计复习纲要控制的含义简单控制系统的分析简单控制系统的设计复习内容一、控制的含义1、控制的含义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电风扇调节速度换档快慢的控制音响的音量控制音响音量的调节旋钮燃气热水器温度热水器调节出水口温度改变燃气火头的的控制的高低大小用喷雾器喷洒农喷雾器给庄稼治病操作喷雾器的手人们按照白己的意愿或目的，通过一定的手段，使事物向期望的目标发展，这就是控制。结合事例，重点阐明控制的对象是什么；控制要达到什么目的；采取什么控制手段。药柄2、控制的应用控制的应用自古就有，并在近代得到

2、迅速发展，在社会生产生活的各个领域都有极其广泛的应用。如：汽车自动化生产线；农业现代化设施；现代网络家电。3、控制应用的意义。答：①控制应用到生活屮，提高了人们的生活质量，人类能够在一定程度上按照自己的意愿改变周围的环境，使之能满足人们的需要。②提高劳动效率，减轻劳动这的劳动强度。③在军事、国防等领域的应用，能对目标进行准确锁定。二、简单控制系统的分析1、控制的分类：人工控制（控制的过程是在人的直接干预和全程干预下进行的）和自动控制（是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）。开环控制和闭环控制。2、

3、开坏控制和闭坏控制能将控制的结果（即比较量）反馈回来与希望值（即基准量）进行比较，并根据它们的误差及时调整控制作用的系统，称为闭环控制系统。而不将控制的结果反馈回来彫响控制作用的系统，称为开环控制系统。系统中将控制结果反馈回来的部分，称为反馈环节。闭环控制系统都有反馈环节，所以有时又称闭环控制系统为反馈控制系统。反馈环节是闭环控制系统的重要特征。判断一个控制系统是否为闭环控制的简单方法是：考察分析当控制效果发生变化时，例如给被控对彖或被控量施加一些干扰，控制系统能否作出相应的调整去改变控制的效果，以减少控制误差，如果能，则为

4、闭环控制，否则是开环控制。3、控制系统的组成以投掷飞镖和骑自行车为例子，可分別用下图描述它们的控制过程。期望值落点■大腋i>肪体»飞镖》期望值>大脑投掷飞镖的控制过程►肢体行驶方向—►自行车—一►眼睛v骑自行车的控制过程一个工程领域的控制系统的控制过程与人进行控制的过程是相似的，两者都有控制指令的发出者、控制指令的执行者，如果是闭环控制，还都存在反馈环节。控制系统的基本构架是相似的，我们引入控制器与空置量、被控对象与被控量等概念。①在上图中，人的大脑都是控制命令的发出者，我们把这一部分称为控制系统的控制器。②控制系统都有确定

5、的控制H的。骑口行车耍控制的是口行车的行驶方向；投掷飞镖的冃的是击中靶心，即控制飞镖的落点。所以自行车的行驶方向、飞镖的落点就是这两个控制系统中的被控量。③要对被控量进行调整，在骑自行车的例子中，是通过对自行车的控制实现的，而在投掷飞镖的例子中，是通过対飞镖的控制实现的。自行车和飞镖就是指两个控制系统中的被控对象。④有时，控制器发出的命令并不能直接对被控对象产生影响。在骑自行车和投掷飞镖的过程屮，大脑发出的生物信号，并不能直接影响自行车或飞镖的状态，而是要通过肢体去控制自行车和飞镖。这种将控制器发出的信号转换成能影响被控对象

6、的信号的装置，称为执行器。上图中人的肢体就是执行器。⑤肢体动作能够控制自行车和飞镖的状态，实际上是对它们施加了一定的力。这种能対被控对象产生作用，从而使被控量发生变化的量，称为空置量。4、控制系统的框图表示给定值A控制器—A执行器—控制量_►被控对象被控量A开环控制系统结构框图比较器厂、控制量被控量)_►控制器>执行器>被控对象>给定值Y_反馈环节v一闭环控制系统结构框图三、简单控制系统的设计1、控制系统设计的步骤：第一步是确定控制的目的。第二步是确定系统的被控量，即控制系统要控制什么。一般情况下，系统的控制FI的就是系统的

7、被控量，如速度控制系统的被控量是速度，温度控制系统的被控量是温度。第三步是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。第四步是选定控制系统的结构。控制系统有开环和闭环，系统的控制精度、造价指标，将知道我们选择控制系统的类型（开环或闭环）及闭环控制中対反馈环节的要求。第五步是建立系统各个环节的模型。大型、复杂控制系统分析和仿真都依赖于模型的建立,对于简单的控制系统可不建立模型而直接通过实验检验系统的性能。第六步是确定待调参数。不管是对模型进行仿真还是进行系统实际实验，我们都要找出最能影响系统性能的一些参数作为仿真或

8、实验时观察、调整的对象，通过对它们的调整，使系统达到最佳的性能。设计的最后步骤是分析、实验系统的性能。2、控制中的干扰在实际的控制系统屮，常常会有一些变化不定的因素对系统的行为造成不利影响，这种有害的因素我们称其为干扰。3、克服干扰的基本方法闭环控制系统比开环控制系统有更好的抗干扰能力。另