控制系统的工作过程

控制系统的工作过程与方式一、教学目标1.通过案例分析，归纳控制系统的基本特征；2.了解开环控制和闭环控制的特点；3.分析典型案例，熟悉简单的开环控制系统的基本组成和简单的工作过程4.学会用框图来归纳控制系统实例的基本特征，逐步形成理解和分析简单开环和闭环控制系统的一般方法二、教学内容分析本节是“控制与设计”第二节的内容，其内容包括“控制系统”、“开环控制系统与闭环控制系统的组成及其工作过程”是学生在学习控制在我们的生活和生产中的应用后，进一步学习有关控制系统的组成、工作方式以及两种重要的控制系统：开环控制和闭环控制，并熟悉它们工作原理和作用。

生活中不乏简单控制系统的应用，人们对此往往象看待日出日落一类自然景色般的习以为常。

本部分内容的学习，正是要引导学生，从技术的角度、用控制的思维看周围的存在，分析其道理，理解其基本的组成和工作过程。

本课教学内容，从学生生活经验出发，从实例分析入手，归纳出对控制系统的一般认识，以及根据控制系统方式分类的开环控制系统和闭环控制系统两类，并侧重对开环控制系统的工作过程、方框图、重要参数进行分析。

本课要解决的重点是：开环控制系统的工作过程分析，用方框图描述开环控制系统的工作过程。

三、学习者分析学生在前面的学习中已经学习和分析了控制在生活生产中的应用，获得了有关控制及其应用的初步感性认识和体验，但是对控制的基本工作方式和工作机理还缺乏了解，他们对进一步了解控制系统的知识是有探究的欲望的。

结合前面的应用案例分析，进一步分析案例中控制是如何工作的，以及有怎样的工作方式，是学生学习的最近发展区。

四、教学策略：1. 教法：本章的教学结合具体的教学内容和目标我们采用“案例情景—机理分析—总结归纳－认识提升”的模式展开。

在教学中把知识点的教与学置于具体的案例情景当中，通过丰富而贴近生活的案例使学生从生活体验到理性分析的思维升华过程。

同时关注学生能否用不同的语言表达、交流自己的体验和想法。

控制系统的工作过程和方式(教学案例)引言控制系统是现代工程中不可或缺的一部分，它可以通过对输入信号进行处理和反馈来实现对系统状态的控制和调节。

在本教学案例中，我们将详细介绍控制系统的工作过程和方式，并通过一个实际案例进行讲解，帮助学生更好地理解控制系统的原理和应用。

控制系统的基本原理控制系统的基本原理可以简单概括为：通过对输入信号进行处理和反馈，实现对输出信号的控制和调节。

具体来说，控制系统通常包括以下几个基本要素：1.输入信号：输入信号是控制系统中的参考信号，它可以是一组预设值或输入变量。

2.处理单元：处理单元接受输入信号，并根据预先设定的控制算法进行运算和处理。

处理单元可以是一个简单的逻辑电路，也可以是一个复杂的控制算法。

3.输出信号：输出信号是经过处理和反馈后的结果，它可以控制和调节系统的状态和行为。

4.反馈单元：反馈单元接收输出信号，并与输入信号进行比较，从而产生一个反馈信号。

反馈信号可以用来调节处理单元的运算和处理过程，实现对输出信号的准确控制。

5.传递函数：传递函数描述了输入信号和输出信号之间的关系，它是控制系统设计和分析的基础。

传递函数可以通过数学模型或实验测量来确定。

控制系统的工作过程和方式控制系统的工作过程可以分为以下几个步骤：1.设置输入信号：根据系统要求和控制目标，设置输入信号的数值或变化规律。

2.处理输入信号：处理单元接收输入信号，并根据预先设定的控制算法进行运算和处理。

3.生成输出信号：处理单元根据输入信号的处理结果生成输出信号，并将其送往系统中。

4.反馈调节：反馈单元接收输出信号，并与输入信号进行比较，从而产生一个反馈信号。

反馈信号可以用来调节处理单元的运算和处理过程，实现对输出信号的准确控制。

5.循环迭代：根据反馈信号的调节，处理单元重新处理输入信号，并生成新的输出信号。

这个过程将一直循环迭代，直到系统达到期望的控制状态或目标。

控制系统的工作方式可以分为开环控制和闭环控制两种方式：开环控制开环控制是一种基本的控制方式，它没有反馈信号，无法准确调节输出信号。

简述发动机控制系统工作过程
发动机控制系统是通过管理燃油和空气供应、点火和排放系统来控制发动机的电子系统。

它的工作过程通常包括以下几个步骤：
1. 传感器收集数据：发动机控制系统中有多种传感器，它们可以监测发动机的各个指标，如温度、压力、转速等，并将这些数据传递给控制器。

2. 控制器计算和反馈：控制器接收传感器的数据，并使用内置的算法和模型计算出适当的操作指令。

3. 操作执行：控制器通过传递电信号来控制附加到发动机的一系列执行器和执行部件，例如节气门、喷油器、点火线圈等，让发动机在最佳的情况下运转。

4. 监测和反馈：控制器继续监视传感器的数据，以确保发动机的运行状态在可接受范围内，同时还会在需要的情况下自动调整和修正。

控制器也可以提供警告或反馈信息，以便车辆操作员进行必要的调整和维护。

总之，发动机控制系统是一种高级的电子系统，可以自动控制发动机的各种操作和维护，从而提高车辆的性能和燃油经济性。

二控制系统的工作过程与方式学习目标节次考试内容考核要求考试属性控制系统的工作过程与方式①简单开环控制系统的基本组成和工作过程必考＋加试c②闭环控制系统的基本组成 b③简单的闭环控制系统的方框图 c④控制器和执行器的作用 c一、控制系统控制系统的输出与输入之间有一定的对应关系．二、开环控制系统1．概念：输出量不对系统的控制产生任何影响的控制系统。

2．特征：系统的输出量仅受输入量控制，输入量到输出量之间的信号是单向传递．3．方框图：输入量―控制器执行器――→控制量被控对象→输出量输入量：控制系统的给定量。

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。

执行器：直接对被控对象进行控制的装置或元件。

控制量：执行器的输出信号。

被控对象：控制系统中所要求控制的装置或生产过程。

输出量：控制系统所要控制的量。

三、闭环控制系统的基本组成1．概念：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。

2．基本组成：与开环控制系统相比，闭环控制系统多了检测装置、比较器(检测装置有的开环系统也有)。

3．特征：系统的输出端与输入端信号之间存在一个回路——反馈回路。

4．简单的闭环控制系统的方框图5．检测装置：检测输出量(被控量)并将其返回到输入端。

6．比较器：将给定量与所检测的被控量进行比较，求出偏差值，往往和控制器集成到一起。

四、开环控制系统与闭环控制系统的比较1．开环控制系统输入量到输出量之间的信号是单向传递的，它对输出量的控制精度较低，但它具有结构简单、成本低、容易实现等优点。

2．闭环控制系统的输入量和输出量之间还有一个反馈环节，它们形成一条闭合回路。

它对输出量的控制精度较高，但它结构复杂、成本高，主要用在要求较高精度和高可靠性的控制中。

例1(2016·浙江4月学考)根据消防要求，仓库、图书馆等场所都要安装火灾自动报警系统。

当烟雾探测器检测到的烟雾浓度超过设定值时，电子开关被接通，报警器发出声光信号进行报警。

常见的自动控制系统的工作流程
1. 信号检测：传感器监测并转换被控对象的状态信号。

2. 信号处理：采集到的信号经过信号调理电路（如有必要）后送至控制器。

3. 控制决策：控制器根据预设的控制算法对输入信号进行计算，得出控制指令。

4. 执行操作：执行机构（如电动阀、电机等）接收到控制器输出的指令后，对被控对象实施控制动作。

5. 系统反馈：系统中的反馈元件再次检测被控变量的实际值，并将此信息返回给控制器。

6. 偏差比较与校正：控制器比较设定目标值和实际反馈值之间的偏差，并据此调整控制输出，实现闭环控制。

7. 持续调节：上述过程循环进行，直至系统达到稳定状态或设定目标。

控制系统的工作过程和方式（教学案例）第一篇：控制系统的工作过程和方式(教学案例)教学目标分析知识目标：1、熟悉简单的开环控制系统的基本组成和简单的工作过程。

2、熟悉闭环控制系统的基本组成，理解其中的控制器、执行器的作用。

3、掌握控制过程的一般描述方法。

行为目标：通过分析和比较，了解开环控制与闭环控制系统各自的控制特征及其之间的差别。

情感目标：使学生感觉、体验控制设计的一般思想方法和技术方法，激起学生设计的欲望，培养学生富于想象、善于批判、勇于创新的个性品质。

能力目标：学生学习本课后可以对简单的开环控制系统和闭环控制系统的工作过程进行分析，并能对一些控制系统提出改进意见。

教学内容分析：本节内容是本章的第二节，第二、第三节是本章的第二教学单元，是本章的教学重点，应将本节视为重点中的重点。

教材从学生熟悉自行车行驶的速度控制和电风扇的风速控制开始，在根据学生的知识水平引入游泳池注水系统控制以及改进游泳池注水系统控制，从而达到对开环控制和闭环控制的分析和对比的目的。

再者根据开环控制和闭环控制的工作过程分析，让学生掌握分析控制系统工作过程的方法。

重点难点重点：通过具体控制系统案例的分析，培养学生的分析控制系统的能力，能说清楚简单的开环控制系统和闭环控制系统的基本组成，以及它们是如何实现控制的。

难点：开环控制系统和闭环控制系统的分析和对比。

学情分析学生学习了第一节控制手段和应用，理解控制的含义，但对什么是开环控制什么是闭环控制是空白，这就需要通过多个案例进行对比才可以让学生掌握开环控制和闭环控制以及它们的组成和工作过程。

在本主题中，根据课程标准的要求，以及限于学时以及高中学生现有的知识水平，对控制系统中的控制器、执行器、传感机构和被控对象等环节只限定于一般性的理解，不作进一步的要求，不去探讨其内部的工作过程，只了解其输入和输出之间的关系就可以。

教学策略节课根据教学内容的特点及教学目标上的要求,我主要采用了教师讲授、学生阅读、实物演示、讨论交流等教学方法，运用多媒体展示等教学手段。

简述发动机控制系统工作过程
发动机控制系统是现代汽车中的重要部分，其主要功能是监控和控制发动机的运行。

它由多个电子设备组成，包括传感器、执行器和计算机等，通过实时监测和分析发动机各项参数，控制汽车的功率、燃油经济性和排放等方面的性能。

发动机控制系统的工作过程可以大致分为以下几个步骤:
1.监测发动机参数
发动机控制系统通过安装在发动机上的传感器，实时监测引擎转速、氧气含量、温度、气压、节气门位置等参数。

这些传感器将获得的数据发送给主控计算机，以便后续的处理和控制。

2.分析和计算数据
主控计算机会根据传感器收集到的数据，进行分析和计算，以确定发动机所需的燃油供应量、点火时机以及其他关键参数。

这样可以确保发动机的稳定运行，并且能够优化动力、燃油经济性和排放等方面的性能。

3.控制发动机运转
主控计算机将计算结果发送到执行器，控制发动机的运作。

例如，计算机可以控制喷油器的打开和关闭时间，以确保燃油供应量准确无误。

同时，计算机也会控制点火时机，以确保点火时机与发动机转速匹配。

这样可以优化发动机的性能，确保其在各种不同的驾驶条件下都能高效运转。

4.监测排放水平
发动机控制系统还可以实时监测排放水平，以确保汽车符合环保标准。

它通过监测氧气含量、废气温度、氧化还原催化剂等参数，来检测发动机排放的废气含量。

如果发现排放异常，它将调整发动机运转模式，以减少排放。

总体来说，发动机控制系统是一个复杂的系统，通过实时监测和控制发动机的运转来优化汽车的性能和环保性能。

随着技术的发展和创新，发动机控制系统将会变得更加智能化和高效，为汽车的未来发展提供更加强大的支持。

1.1有传感器的开环控制系统：比如自动门控制系统、声控灯控制系统，红外线自动水龙头 “某某装置”检测到“某某”信号，该信号输入到“控制器”，“控制器”发出相应的指令，让“执行器”“运作”，使“控制对象”“怎么样”。

“某某装置”检测到信号，“控制器”接收到该信号后，便发出相应的指令，让“执行器”“运作”，使控制对象“怎么样”。

说明：“某某装置”：传感器，比如红外传感器，声音传感器，光传感器等等“某某”信号：红外信号，声音信号，光线信号“控制器”，“执行器”，“控制对象”等都是可以从控制系统的方框图里读出；“运作”，即“控制量”转化成动词；“怎么样”，即“被控量”转化成动词。

注意点：在阐述工作过程时，要把控制系统所有状态的控制都写出来，可以按照以上的模式阐述，但是可以简洁一些。

例如自动门的控制系统，要说明如何自动开启，也要说明如何自动关闭。

实际上，写控制系统的工作过程就是将方框图转化为文字表述，所以在写的时候一定要利用好方框图。

同理，在写方框图的时候，也是从工作过程找到“控制器”、“执行器”等等。

举例：自动门控制系统红外装置检测到人体的红外信号，该信号输入到控制电路，控制电路便发出相应的指令，让电机转动，从而使门开启。

当门开启之后，如果没有人在门四周，控制电路作出判断，并发出指令，电机就反向转动，使门关闭。

1.2无传感器的开环控制系统：农业灌溉水泵抽水系统，电风扇风速控制系统“一个输入量”，“控制器”接收到该信号后，便发出相应的指令，让“执行器”“运作”，使控制对象“怎么样”。

举例：农业灌溉水泵抽水系统表述一：只要接通电源，电机接受到该信号后，带动水泵工作，水从水管里排出。

只要关闭电源，电机停止工作，停止供水。

表述二：只要接通电源，电机就带动水泵工作，水从水管里排出。

只要关闭电源，电机停止工作，停止供水。

水流量输入量到人热辐射发出的信号）门开或门关“某某检测装置”测出“被控量”，与给定值进行比较，其偏差值进入“控制器”， “控制器”发出相应的指令，让“执行器”“运作”，使“控制对象”的“被控量”回到给定值。