控制系统方案的初步设计.ppt

4.5控制系统方案的初步设计,复习:技术设计的一般过程,发现与明确问题,制定设计方案,模型或原型制作,方案优化,一、形成初步的控制设计方案,（案例4-5）声控灯系统,声控灯原理,声控灯已经广泛应用在居民楼的楼道中,它给人民的生活带来很多的方便。这些声控灯电路中几乎都使用了集成电路,并且直接使用220V的交流电源。虽然这样做简化了电路,但对于初学者来说他们理解电路有一定的困难,调试电路也具有一定的危险性。这里介绍一个简单的声控灯电路,采用了三极管等分立元件和低压电源,不仅适合初学者的学习,而且通过电路中的继电器也可以控制其它电器进行工作。当你对着声控电路拍手或喊叫时,电路中的继电器会动作,如果用它控制小灯,可以使小灯工作几秒钟,然后自动关闭。,声控灯组成,声传感器/控制器/常开接点/灯泡,1、了解被控对象的基本特性,常规灯,开-有电流，灯亮,关-无电流，灯灭,声控灯,有声-有电流，灯亮,无声-无电流，灯灭,正常情况下，输入和输出之间的关系，输出与干扰之间的关系，叫被控对象的基本特性,2、确定被控量与控制量,被控对象-灯泡被控量-电流控制量-接点的通与不通输入量-声响,3、确定系统的构成方案,不需反馈,开环控制,系统构成：声传感器/控制器/常开接点,4、绘制系统框图,输入,（声响）,传感器,控制器,常开接点（执行器）,电灯（对象）,输出,（亮/灭）,案例4-6棚室温度控制系统,1、了解被控对象的基本特性,输出量-棚室温度：c(t),输入量-棚室设定温度：r(t),干扰-室外冷环境：f(t),2、确定被控量与控制量,被控量-室温,控制量-电磁阀的开度x(t),3、确定系统的构成方案,感温元件-反馈,闭环控制系统,4、绘制系统框图,棚室温度控制系统框图,r(t),继电器,电磁阀,散热器棚室,感温元件,c(t),e(t),x(t),f(t),r(t)-输入,c(t)-输出,e(t)-偏差,x(t)-控制,f(t)-干扰,二、控制系统方案初步设计方法,1、从分析入手,2、首先关注:传感器/控制器/执行器/对象/反馈,3、了解对象的基本特性,4、变量：输入/控制/被控量/反馈量/偏差量,5、开/闭环选择,6、绘制系统框图,