通用技术

（地质版）《技术与设计2》课文内容

第四章  控制与设计

第二节  控制系统的基本组成与工作过程

2010年7月第二版  2011年7月第二次印刷

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一  典型控制系统案例分析（一）

我们先来分析两个典型控制案例，旨在了解控制系统是怎样构成的，以及它们是怎样实现控制的。

【案例4-1】自动门

自动门，实际上是指自动门控制系统。它的工作过程是：当门口没人时，门是关着的（图4-6）；当有人来到门口时，门打开（图4-7）；当人离开门口后一段时间，门又关闭。整个过程中，门的开或关，完全是自动完成的。

图4-6 自动门的常关状态

图4-7 自动门的来状态

功能

（1）无人时，常关。

（2）有人时，常开。

这种自动门，可设置具体的技术要求，如：

（1）当人距门1M（也可设为其它值）时，门即打开。

（2）门打开后，延时10S（也可设为其它值）后关门。

门是怎样实现自动开，关的呢？我们来看一看自动门的系统组成和工作过程。

系统组成

1门；2电动机；3控制器；4传感器。

工作过程

（1）当有人到达门前某一距离（如1M）时，传感器感知。并发出“有人”的信号。

（2）控制器接到传感器传来的信号后，经变换放大后传给电动机（这里的电动机叫做执行器，也称为驱动器）。

（3）电动机根据传来的开门信号转动，门被打开（这里的门叫做被控对象，也称为控制对象，简称对象）。

（4）控制器保持开门信号延时（如10S）后，自动发出关门信号，电动机反转，门重新关闭。

系统框图

上述的系统组成与工作过程，可以用图4-8表示。

输入（有人否）→传感器→控制器→电动机（执行器）→门（被控对象）→输出（开/关）

图4-8自动门控制系统框图

图4-8中，从左往右看：当门口有人时，即有输入，传感器感知并形成信号。信号先后经过控制器，电动机的变换与传递，直到把门打开，叫做有输出（门动作，打开）。没有人，则无输入，不发生信号传递，当然没有输出（门无动作，常关）。

由此可见，对于系统的功能，组成和工作过程以及信号在系统中的传递关系，框图给出了准确的描述。框图是一种重要的技术语言，后面还要运用。

阅读材料

在这里，有人，就是有了一种信号。它作用于传感器，便是通过传感器给系统以输入。这种输入信号，输入作用，我们简称输入。系统在输入的作用下，被控对象（这里指自动门）对输入产生相应的响应。如有人时，门就被打开。门打开，就是输出信号，输出作用，简称输出。这里的输入与输出，实际上指的是状态，如有（无）人，门开（关）。

(本课文文字未完成)

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