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
