复件 四、控制系统的设计与实施.ppt
《复件 四、控制系统的设计与实施.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《复件 四、控制系统的设计与实施.ppt(124页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、四、简单控制系统的设计与实施,1、控制系统设计的一般思路,1、设计要求:电吹风能根据不同的挡位(冷风挡、热风挡、强热风挡)输出不同的风。2、设计分析:对象:电吹风装置 目的:不同种类的风 手段:改变挡位 干扰:房间温度、电源电压波动 3、方案构思:开环控制系统方框图 4、电路图、器材、组装、调试,(1)开环控制系统:电吹风控制系统的设计,干扰因素:房间温度、电源电压波动,控 制电 路,电动机、风扇、电热丝,电吹风及空气,电吹风的挡位,风的速度和温度,转速、热量,基本要求:第一、一个闭环控制系统要正常工作,首先必须是稳定的。第二、控制系统的控制精度必须符合要求,即系统的输出量与给定值之差应控制在
2、允许的范围之内。第三、闭环控制系统应有较好的抗干扰性能。,(2)闭环控制系统的设计,闭环控制系统抽水马桶,冲水量=水箱内横截面积高度变化,节约用水(减小冲水量)的方法 1、将杠杆支点右移,使浮球在较小的高度变化上关闭进水阀;2、在水箱中放入比水重的物体,起到减小水箱平均截面积的作用;3、控制出水阀开启的时间,使其在水未放完前关闭出水阀;4、设计两种冲水方式:一种是半箱水冲洗,一种是整箱水冲洗。,2、在水箱中放入比水重的物体,起到减小水箱平均截面积的作用;3、控制出水阀开启的时间,使其在水未放完前关闭出水阀;4、设计两种冲水方式:一种是半箱水冲洗,一种是整箱水冲洗;5、改变浮球大小,改变杠杆长度
3、。,升国旗控制系统,滑轮半径怎么算?,由v=L/t,=v/r,=2 得 r=v/,干扰因素:滑轮摩擦、电压影响转速、定时器误差、启动与停下的反应时间,定时装置,电动机,滑轮、国 旗,设定时间,升旗速度,转速,定时装置,电动机,滑轮、国 旗,设定时间,升旗速度,转速,定时装置,手 动,定时器,CD唱机,CD唱机:唱国歌的时间里,国旗刚好从底端升到顶端。,机械定时器,电子定时器,机械定时器用力学的方法,消耗机械能,电子定时器用电学的方法,消耗电能,机械式定时器:以发条为原动力,用擒纵调速器控制走时精度,通过齿轮传动和凸轮,按时间控制机构预置的时段操纵执行机构动作。计时精度要求不高的定时器(如风扇定
4、时器、洗衣机定时器、厨房用定时器、照相暗房用定时器、电视机控制用定时器、电灯开关定时器),一般采用无固有振动周期的调速器。这些定时器都是在手动上发条的同时预置时限,定时精度不高,但结构简单,使用方便。计时精度要求高、定时范围在312小时的定时器,一般采用摆轮游丝调速器。,电子式定时器:利用石英振荡器或民用交流电的标准频率,经过分频计数组成时间累加器或数字钟,按照预置的时间编码输出控制信号。这种定时器走时精确,时间设定没有误差,定时精度高,控制程序多。其中长时段定时器最小控制时段一般为1分钟,配上微处理器后能精确地编制一年的时间程序,组成多路可编程序的定时器。电子式定时器在工业自动化控制系统中应
5、用广泛,它也是节约能源管理中一种有效的技术措施。电子定时器类的电子定时开关钟,可用于按高、平、低峰用电收取不同电费制度的场合,它将一天内的用电高峰、平峰、低谷时间在定时开关中设定,并分别接通3种电表进行计费。电子式定时器在科学实验中和在微波炉、电饭锅、洗衣机等电器中也有使用。,教材P123练习2设计并制作可伸缩的凉衣控制装置。(要求天晴移出,下雨时收回室内),控制装置,电动机 和滑轮、皮带,凉衣杆和衣架,移进/移出,转速,手 动,控制装置,雨水感湿器,其 他,输入,干扰因素:杆子生锈、摩 擦雨感器不够灵敏,自攻螺丝:不需要预先打孔,能自己攻丝而拧入。,机械定时器,(一)控制系统概念比较与区别,
6、(1)输入量:控制系统的给定量;(2)输出量(被控量):控制系统所要控制的量,也是控制系统的输出信号;(3)控制量:执行器的输出信号;(4)控制器:对输入信号进行处理并发出控制命令的装置或元件;(5)执行器:直接对被控对象进行控制的装置或元件;(6)被控对象:控制系统中所要求控制的装置或生产过程。,(二)常见的装置或元件,(1)控制器:控制电路、控制装置、控制机构、定时器;(2)执行器:开关(阀门、继电器)、制冷装置(压缩机)、加热装置(加热器、压缩器)、电动机、水泵、活塞(3)被控对象:取决于控制目标(如游泳池、加热炉、国旗、水箱、自动门、货物、摄像头、喷泉、三轮车)(4)检测装置:传感器(
7、热、光、声、压力、距离)、浮球、热电偶,传感器,控 制装 置,电 机,支撑臂、磁头,预设磁头位置,比较器,实 际磁 道,读取数据时,需将磁头定位到某个磁道,检测信号与预期信号进行比较,双 金属 片,控 制装 置(控制电路),发热元件,金属底板,设定温度,比较器,实际温度,与热量有关的执行器是发热元件(电阻丝),控制循环水的温度,热电偶测出的温度与设定温度进行比较,3、功能模拟法P114,概念:以功能和行为的相似性为基础,用“模型”模拟“原型”的功能和行为的方法。,例1(行为相似)上海世博会上的引路机器人,该机器人能够模仿人体的功能进行引路;例2(功能相似)人造心脏与人类心脏大小相当,椐它的发明
8、者称可以完全替代人类心脏,从而挽救数千患者的生命。这种人造心脏的跳动与真正的心脏类似,上面覆盖有经过特殊处理的组织以避免引起人类免疫系统的排异反应,尤其是血栓的形成。该人类心脏的控制方法为 A、黑箱方法 B、功能模拟法 C、模拟实验法 D、虚拟实验法,4、黑箱方法,概念:把将要研究的系统作为黑箱,通过对系统输入与输出关系的研究,进而推断出系统内部结构及其功能的方法。,例:买西瓜、心脑电图、中医搭脉、按穴,控制系统,输入,输出,西瓜,看、听、拍,生/熟,案例:根据旋转速度怎样判断生熟鸡蛋?生鸡蛋里的蛋黄和蛋白是液体,当我们转动鸡蛋后,蛋壳开始旋转,而鸡蛋里面的液体由于惯性的作用,要保持原来的静止
9、状态,所以生鸡蛋旋转起来比较慢。因此旋转快的是熟鸡蛋,旋转慢的是生鸡蛋。,案例:中医中黑箱方法的运用中医中的“以象测脏”的方法就是原始的黑箱方法。象就是输入输出的信息;脏就是人体黑箱内部的规律性联系。中医看病主要通过“望、闻、问、切”等外部观察作出诊断,开方抓药,有时遇到疑难杂症没有把握时,可以先投以试探性的药物,观察病人的反应,并随时增减药物,观其疗效,一旦抓住病症就大胆对症下药。这种从人体的输入特征入手,实施“辩证论治”的方法正是黑箱方法的精髓所在。其中人的气色、舌苔、脉搏等等都是人体内部付出的信息则人体是否健康的反映。中医应用黑箱方法推导人体内部规律时,主要采用了演绎推理和类比推理。,人
10、机关系设计要实现的目标:高效例:“科学管理之父”泰勒“铁锹作 业试验”。健康例:高跟靴、设计不合理的椅子舒适例:培土小工具手把处理安全如:安全帽、安全带、课桌角等,考虑到普通人群和特殊人群(例:要考虑到残疾人的需求、考虑不同人种的身体差异、色盲等,老人、小孩也是)考虑静态的人与动态的人的关系 满足人的心理需求和生理需求例:办公空间一般应以冷色调为主,空间处理要简洁明快,以求产生严谨、高效的工作氛围。信息的交互(例:电话机的液晶屏显示、可以视屏通话。电梯到达楼层),系统的特性(1)整体性(全局、集合):侧重于“部分影响整体”。是系统的最基本的特性,也是观察和分析系统最基本的思想和方法。系统是一个
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 复件 四、控制系统的设计与实施 控制系统 设计 实施
链接地址:https://www.31ppt.com/p-6456181.html