第四單元控制與設(shè)計（Control&Design）通古今中外用現(xiàn)代未來技神乎其也術(shù)在行動中4.3閉環(huán)控制系統(tǒng)的干擾與反饋復(fù)習(xí)鞏固：開環(huán)控制系統(tǒng)通用方框圖輸入量控制器執(zhí)行器被控對象輸出量

控制量公共汽車車門的開關(guān)控制是氣動控制，司機操作開關(guān)的裝置，電流控制“電磁閥”的啟閉，通過電磁閥決定壓縮空氣的流向，最后由壓縮空氣推動雙向汽缸內(nèi)的活塞帶動連桿機構(gòu)開門或關(guān)門。開關(guān)門的按鈕（輸入量）電磁閥雙向汽缸汽車車門車門的開關(guān)（輸出量）位移（控制量）鞏固練習(xí)給定水位控制器進水閥門游泳池水流量檢測裝置×

+-比較器游泳池的水位一、閉環(huán)控制系統(tǒng)1.閉環(huán)控制系統(tǒng)定義系統(tǒng)的輸出量返回到輸入端并對控制過程產(chǎn)生影響的控制系統(tǒng)稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)。

2.閉環(huán)控制系統(tǒng)方框圖給定量控制器執(zhí)行器被控對象控制量檢測裝置被控量×

+-比較器案例分析在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及日常生活應(yīng)用中，常常會需要對容器中的液位（水位）進行自動控制。抽水馬桶就是典型的案例：請嘗試畫出抽水馬桶的控制系統(tǒng)方框圖二、干擾與反饋在控制系統(tǒng)中，除輸入量（給定值）以外，引起被控量變化的各種因素稱為干擾因素。例如：人在逆風(fēng)中騎自行車風(fēng)應(yīng)保持的速度自行車行車速度在電冰箱控制系統(tǒng)中，下列哪些屬于干擾因素？

⑴開電冰箱門；

⑵房間溫度變化；

⑶把熱菜或者熱飯放入電冰箱中；

⑷在電冰箱外放一盆冷水。

馬上行動游泳池水位控制系統(tǒng)的干擾因素定時器的誤差（定時控制系統(tǒng)）進水閥門水流量的不穩(wěn)定性控制系統(tǒng)中，為了克服干擾，保持輸出穩(wěn)定，需要將輸出量通過適當(dāng)?shù)臋z測裝置返回到輸入端并與輸入量進行比較，這種比較過程稱為反饋。

閉環(huán)控制系統(tǒng)是指在系統(tǒng)的輸出端與輸入端之間存在反饋回路，輸出量對控制過程產(chǎn)生影響的控制系統(tǒng)。

閉環(huán)控制系統(tǒng)的核心是通過反饋來減少被控量（輸出量）的偏差。三、閉環(huán)控制系統(tǒng)與開環(huán)控制系統(tǒng)的比較比較項目開環(huán)控制系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)能否自動調(diào)整和補償不能能控制精度比較低高結(jié)構(gòu)簡單相對復(fù)雜適用場合控制精度要求不高而系統(tǒng)本身的元件又比較穩(wěn)定的場合要求高精度和高可靠性的場合四、黑箱方法西瓜拍控制系統(tǒng)系統(tǒng)的輸入系統(tǒng)的輸出所謂黑箱方法是將要研究的系統(tǒng)作為黑箱，通過對系統(tǒng)輸入與輸出關(guān)系的研究，進而推斷系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其功能的方法。聲音馬上行動：列舉黑箱方法應(yīng)用的例子，并填寫下表。黑箱方法應(yīng)用的例子輸入輸出需要了解的情況信息學(xué)奧賽選手程序初始數(shù)據(jù)運算結(jié)果程序是否正確⑴路燈控制系統(tǒng)

路燈控制系統(tǒng)一般分兩種，一種是定時控制，比如下午6點自動打開，早上7點自動關(guān)閉；另一種是增加感光電路，當(dāng)光照低到某個值時自動打開路燈，反之自動關(guān)閉。五.馬上行動光線亮度感光

傳感器開關(guān)電路燈燈的亮滅開關(guān)信號設(shè)定的時間定時電路開關(guān)電路燈開關(guān)信號燈的亮滅⑵電冰箱的溫度控制系統(tǒng)設(shè)定溫度控制電路壓縮機電冰箱輸出溫度溫度檢測裝置+-比較器⑶走道路燈的聲控系統(tǒng)聲音聲音

傳感器開關(guān)電路燈開關(guān)信號燈亮(4)交通路口紅綠燈自動控制（根據(jù)車流量大小改變紅綠燈時間）系統(tǒng)設(shè)定紅綠燈停留時間控制電路紅綠燈

轉(zhuǎn)換器紅綠燈紅綠燈停留時間車流量檢測裝置開關(guān)+-比較器課堂小結(jié)1.閉環(huán)控制系統(tǒng)方框圖給定量控制器執(zhí)行器被控對象控制量檢測裝置被控量×

+-比較器干擾：在控制系統(tǒng)