|
分析2:确定被控量与控制量
上面的基本特性分析已经明确:被控对象是灯泡,被控量实质上是电流——流过电灯的电流。输出量就是被控量。
那么,什么是控制量呢?也就是说,通过改变什么参数来实现对被控量的控制呢?
由图4-23可见:控制器以及常开接点,根据声音传感器传送过来的电信号(有或无),接点的触头动作(动或不动),对电路实现控制(接通或断开),从而决定是否产生电流。因此,接点的通与不通,就是控制量。只有这种控制量,仅表现为两种状态而已。
声响是输入信号,简称输入。声响强,输入(信号)量大;声响弱,输入(信号)量小。声传感器将声信号转换成电信号。控制器根据它立即使接点动作,接通电路供电,并延长Δt。时间Δt的设置,保证了人在楼道里走过时所需要的亮灯持续时间。
分析3:确定控制系统构成方案
开环控制与闭环控制,二者的根本区别在于:闭环系统应用反馈作用来减少系统的误差,即以反馈量与输入量比较产生偏差量(如本章第二节中的水位差,本章第四节中的温度差、角偏差等),用偏差量作为控制器的输入去实现控制,就是所谓偏差控制。因此,闭环控制利用反馈作用,可以使被控量的误差做到很小。
声控灯系统,只有亮与灭两种运行状态,不存在被控量在量上的误差。因此,声控灯选用开环控制方案,就能很好地完成控制任务。系统的具体构成,包括声传感器、控制器以及常开接点。
分析4:绘制系统框图
参照前述的控制系统框图的绘制方法,绘制出声控灯系统框图,如图4-24所示。
输入(声响)→传感器→控制器→常开接点(执行器)→控制量→电灯(对象)→输出(亮/灭)
图4-24声控灯系统框图
系统框图是系统设计方案的图形描述。它清楚地表述了声控灯系统的设计方案:采用开环控制;系统构成的各环节;输入量(声响)、输出量(被控量)、控制量(接通/断开):信息传递途径。
以上四点分析,便是以声控灯为例的控制系统设计的思想和方法、过程与结果。
讨论交流
在白天,如果楼道里有足够的光亮,那么,从节电角度出发区,应当如何改进上述设计?大家一起来想办法,并尽量具体化。
提示:1.利用感知光强的传感器(常称为光敏器件)。
2.查询并学习逻辑电路中有关与门的资料。
|