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电子控制系统的组成和工作过程

电子控制系统的组成和工作过程
电子控制系统的组成和工作过程

电子控制系统的组成和工作过程

一、教学分析

1.教材分析

本课是第一章第二节“电子控制系统的组成和工作过程”。从对比分析两种路灯控制系统的基本组成入手,再通过搭接一个路灯自动控制的电子模型,来学习电子控制系统的基本组成和工作过程,从而为学生学习后面各章提供了一把钥匙。

2.学情分析

学生在通用技术必修2的学习中,已学过关于控制系统的一些概念,例如输入、控制、输出,以及功能模拟方法的含义,但对电子控制系统内部电子元件,例如发光二极管、光敏电阻、三极管等的工作原理不太了解,教师可用通俗的语言补充解释其作用,以利于学生的学习。

二、教学目标

1.知识与技能目标

(1)知道电子控制系统的基本组成。

(2)能用方框图分析生活中常见电子控制系统的工作过程。

2.过程与方法目标

(1)通过对两种路灯控制系统方框图的对照,知道电子控制系统的基本组成。

(2)通过搭接一个路灯自动控制的电子模型,加深对电子控制系统组成的理解。

3.情感态度和价值观目标

(1)激发学生动手尝试的兴趣和热爱技术的情感。

(2)提高学生比较及分析电子控制系统的能力。

三、教学重难点

1.重点

(1)电子控制系统的基本组成。

(2)能用方框图分析生活中常见电子控制系统的工作过程。

2.难点

电子控制系统内部常见电子元件的工作原理。

四、教学策略

本节课程以多媒体技术为辅助教学手段,通过观察、基本知识讲授、小组探究、分析表达、技术试验、能力展示等教学方法和策略,在教师指导下,通过学生自主探究建构知识和技能。

五、教学准备

通用技术专用教室、多媒体、课件、路灯自动控制模型。

六、课时安排

共1课时

七、教学过程

(一)新课导入

教师展示:路灯自动控制模型

板书:第一章电子控制系统概述

第二节电子控制系统的组成和工作过程

(二)新课呈现

师:过去的路灯需要人工控制,现在利用电子控制技术实现了自动化控制,正如我们刚才看到的路灯自动控制模型,那么,这两者在组成上有什么异同呢?

学生讨论

教师总结

路灯的人工控制系统:

路灯的电子控制系统:

师:从上图的对应关系中可以看出:两个系统都是先进行信息的收集,然后经过对信息的分析、判断、发出命令,再执行命令,闭合或者切断电路,从而达到控制目的。

两个系统虽然结构的组成各不相同,但是各部分完成的功能十分相似。

板书:电子控制系统的基本组成

电子控制系统一般可分为输入、控制(处理)和输出三个基本的组成部分。用方框图表示如下:

讨论:电子控制系统各部分的组成及工作过程。

输入部分:通常由各种传感器组成,输入信息可以有多少形式,可以是作用力,也可以是温度、湿度、磁场、光照强度等环境参数的变化,用传感器把采集的非电量变化转变为电量的变化(传感器的工作原理在本书第二章有详细介绍)。

输入部分相当于人的感官,它能将采集的非电量变化转变为电量的变化。例如,手按动按钮开关,输入部分就把机械开关的通或断的非电量变化转变为电信号(电压或电流)的有或无的电量变化。

控制(处理)部分:一般由具有各种控制功能的电子电路(或微处理器)组成。它的作用相当于人的

大脑,它能对送入的电信号进行比较、分析和处理,并发出指令。

输出部分:由电磁继电器、晶闸管等多种执行机构组成。输出信号可以是位移,如电磁继电器中衔铁运动、电动机的转动等,也可以是声音、光等,如扬声器中发出的音乐声。

师:通过讨论与分析,我们可以将基本的电子控制系统的工作过程用下图来表示:

电子控制系统的工作过程

[马上行动] 分析下列电子控制系统的基本组成部分,并说出它们的简要工作过程(P9)。 电子控制系统名称 输入部分 控制(处理)部分

输出部分 智能化的红绿灯电子

控制系统

环形感应器

电子电路

红绿灯

全自动洗衣机进水控

制系统

水位传感器 电子电路 电磁开关

[在电子计算机家庭中,无论是大型的还是家用的,都可以看作是由输入、控制(处理)和输出三个最基本的部分组成的。

输入:键盘、鼠标、话筒、摄像头、手写板、扫描仪等; 控制(处理):主机;

输出:显示器、扬声器、打印机等。

[小组试验] 利用电子积木搭接一个光控路灯的模型,在电路试验板上按照下图所示电路搭接一个光控路灯的模型。使装置能达到下列要求:

模拟夜晚,用黑纸罩住光敏电阻R ,外界光线照射不到光敏电阻时,R 的阻值变得很大,三极管导通,代表路灯的发光二极管就会自动点亮。

模拟白天,当拿去遮光的黑纸,让强光照射光敏电阻R 时,R 的阻值变得很小,三极管截止,发光二极管就熄灭。

[讨论] 画出路灯自动控制模型的方框图。

电子控制系统的基本组成部分

输入

采集信息并转化为电信号

控制(处理)

分析、比较和处理电信号并发出命令

输出

执行命令

被控对象

信息

参考答案如下:

输入:光敏传感器;

控制(处理):晶体三极管组成的电子电路;

输出:发光二极管。

[扩展阅读1] 光敏传感器:

光敏传感器是最常见的传感器之一,它的种类繁多,主要有:光电管、光电倍增管、光敏电阻、光敏三极管、太阳能电池、红外线传感器、紫外线传感器、光纤式光电传感器、色彩传感器、CCD和CMOS 图像传感器等。它的敏感波长在可见光波长附近,包括红外线波长和紫外线波长。光传感器不只局限于对光的探测,它还可以作为探测元件组成其他传感器,对许多非电量进行检测,只要将这些非电量转换为光信号的变化即可。光传感器是目前产量最多、应用最广的传感器之一,它在自动控制和非电量电测技术中占有非常重要的地位。最简单的光敏传感器是光敏电阻,当光子冲击接合处就会产生电流。

[扩展阅读2] 晶体三极管:

三极管内部为由P型半导体和N型半导体组成的三层结构,根据分层次序分为NPN型和PNP型两大类。NPN(一般为硅管)和PNP (一般为锗管)上述三层结构即为三极管的三个区, 中间比较薄的一层为基区,另外两层同为N型或P型,其中尺寸相对较小、多数载流子浓度相对较高的一层为发射区,另一层则为集电区。晶体三极管(以下简称三极管)按材料分有两种:锗管和硅管。而每一种又有NPN和P NP两种结构形式,但使用最多的是硅NPN和锗PNP两种三极管,如下图:

两者除了电源极性不同外,其工作原理都是相同的。下面仅介绍NPN硅管的电流放大原理。

对于NPN管,它是由2块N型半导体中间夹着一块P型半导体所组成,发射区与基区之间形成的PN 结称为发射结,而集电区与基区形成的PN结称为集电结,三条引线分别称为发射极e、基极b和集电极c。

当b点电位高于e点电位零点几伏时,发射结处于正偏状态,而C点电位高于b点电位几伏时,集电结处于反偏状态,集电极电源Ec要高于基极电源Ebo。

在制造三极管时,有意识地使发射区的多数载流子浓度大于基区的,同时基区做得很薄,而且,要严格控制杂质含量,这样,一旦接通电源后,由于发射结正偏,发射区的多数载流子(电子)极基区的多数载流子(空穴)很容易地越过发射结互相向对方扩散,但因前者的浓度基大于后者,所以通过发射结的电流基本上是电子流,这股电子流称为发射极电流了。由于基区很薄,加上集电结的反偏,注入基区的电子大部分越过集电结进入集电区而形成集电集电流Ic,只剩下很少(1%~10%)的电子在基区的空穴进行复合,被复合掉的基区空穴由基极电源Eb重新补给,从而形成了基极电流Ibo.根据电流连续性原理,得到:Ie=Ib+Ic

这就是说,在基极补充一个很小的Ib,就可以在集电极上得到一个较大的Ic,这就是所谓电流放大作用,Ic与Ib是维持一定的比例关系,即:

β1=Ic/Ib

式中:β1称为直流放大倍数,

集电极电流的变化量△Ic与基极电流的变化量△Ib之比为:

β= △Ic/△Ib

式中β称为交流电流放大倍数,由于低频时β1和β的数值相差不大,所以有时为了方便起见,对两者不作严格区分,β值约为几十至一百多。

三极管是一种电流放大器件,但在实际使用中常常利用三极管的电流放大作用,通过电阻转变为电压放大作用。

三极管放大时管子内部的工作原理:

1.发射区向基区发射电子

电源Ub经过电阻Rb加在发射结上,发射结正偏,发射区的多数载流子(自由电子)不断地越过发射结进入基区,形成发射极电流Ie。同时基区多数载流子也向发射区扩散,但由于多数载流子浓度远低于发射区载流子浓度,可以不考虑这个电流,因此可以认为发射结主要是电子流。

2.基区中电子的扩散与复合

电子进入基区后,先在靠近发射结的附近密集,渐渐形成电子浓度差,在浓度差的作用下,促使电子流在基区中向集电结扩散,被集电结电场拉入集电区形成集电极电流Ic。也有很小一部分电子(因为基区很薄)与基区的空穴复合,扩散的电子流与复合电子流之比例决定了三极管的放大能力。

3.集电区收集电子

由于集电结外加反向电压很大,这个反向电压产生的电场力将阻止集电区电子向基区扩散,同时将扩散到集电结附近的电子拉入集电区从而形成集电极主电流Icn。另外集电区的少数载流子(空穴)也会产生漂移运动,流向基区形成反向饱和电流,用Icbo来表示,其数值很小,但对温度却异常敏感。

[扩展阅读3] 发光二极管:

发光二极管简称为LED。由镓(Ga)与砷(AS)、磷(P)的化合物制成的二极管,当电子与空穴复合时能辐射出可见光,因而可以用来制成发光二极管,在电路及仪器中作为指示灯,或者组成文字或数字显示。磷砷化镓二极管发红光,磷化镓二极管发绿光,碳化硅二极管发黄光。

它是半导体二极管的一种,可以把电能转化成光能,常简写为LED。发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成,也具有单向导电性。

[教师总结] 分析路灯自动控制模型中的各部分组成及工作过程。

(三)能力展示

[思考] 分析音乐喷泉的工作过程,并画出音乐喷泉的电子控制系统的方框图。

(四)课堂小结

本节我们从对比分析两种路灯控制系统的基本组成入手,再通过搭接一个路灯自动控制的电子模型,同学们要知道电子控制系统的基本组成,并能用方框图分析生活中常见的电子控制系统的工作过程。

(五)课后思考

电子控制系统内部常见电子元件的工作原理,对于学生是弱项,教师在本节要加以引导,以利于学生对电子控制系统内部工作过程的理解。

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电子控制系统的组成和工作过程

电子控制系统的组成和工作过程 一、教学分析 1.教材分析 本课是第一章第二节“电子控制系统的组成和工作过程”。从对比分析两种路灯控制系统的基本组成入手,再通过搭接一个路灯自动控制的电子模型,来学习电子控制系统的基本组成和工作过程,从而为学生学习后面各章提供了一把钥匙。 2.学情分析 学生在通用技术必修2的学习中,已学过关于控制系统的一些概念,例如输入、控制、输出,以及功能模拟方法的含义,但对电子控制系统内部电子元件,例如发光二极管、光敏电阻、三极管等的工作原理不太了解,教师可用通俗的语言补充解释其作用,以利于学生的学习。 二、教学目标 1.知识与技能目标 (1)知道电子控制系统的基本组成。 (2)能用方框图分析生活中常见电子控制系统的工作过程。 2.过程与方法目标 (1)通过对两种路灯控制系统方框图的对照,知道电子控制系统的基本组成。 (2)通过搭接一个路灯自动控制的电子模型,加深对电子控制系统组成的理解。 3.情感态度和价值观目标 (1)激发学生动手尝试的兴趣和热爱技术的情感。 (2)提高学生比较及分析电子控制系统的能力。 三、教学重难点 1.重点 (1)电子控制系统的基本组成。 (2)能用方框图分析生活中常见电子控制系统的工作过程。 2.难点 电子控制系统内部常见电子元件的工作原理。 四、教学策略 本节课程以多媒体技术为辅助教学手段,通过观察、基本知识讲授、小组探究、分析表达、技术试验、能力展示等教学方法和策略,在教师指导下,通过学生自主探究建构知识和技能。 五、教学准备 通用技术专用教室、多媒体、课件、路灯自动控制模型。 六、课时安排 共1课时 七、教学过程 (一)新课导入 教师展示:路灯自动控制模型 板书:第一章电子控制系统概述 第二节电子控制系统的组成和工作过程

汽车发动机电子控制系统开发现状及趋势

汽车发动机电子控制系统开发现状及趋势 丁志盛叶挺宁 摘要:介绍了汽车发动机电子控制系统相关技术背景、开发现状及发展趋势。 关键词:EECS,ECU汽车发动机电喷 一、汽车发动机电子控制系统概述 汽车发动机电子控制系统(Engine Electronic Control System,简称EECS)通过电子控制手段对发动机点火、喷油、空气与燃油的比率、排放废气等进行优化控制,使发动机工作在最佳工况,达到提高性能、安全、节能、降低废气排放的目的。汽车发动机电子控制系统主要包括: - 燃油喷射控制; - 点火系统控制; - 怠速控制; - 尾气排放控制; - 进气控制; - 增压控制; - 失效保护; - 后备系统; - 诊断系统等功能。 另外,随着网络、集成控制技术的广泛应用,作为汽车控制主要单元的EMS系统通过 CAN(Controllers Area Network)总线与其他控制系统,例如:安全系统(如ABS、牵引力电子稳定装置ESP (Electronic Stability Program))、底盘系统(如主动悬挂ABC(Active Body Control))、巡航控制系统(Speed Control System或Cruse Control System)以及空调、防盗、音响等系统实现网络互联,实现信息共享并实施集成优化统一控制。在不久的将来,车载通讯平台将利用现有无线通讯网络为汽车驾驶提供更广泛的咨询、娱乐等增值服务(如GPS全球定位系统的应用)。 汽车发动机电子控制系统的开发主要涉及以下技术容: - 传感器 主要包括空气流量传感器、空气温度传感器、节气门位置传感器、冷却液温度传感器、转速传感

8电子控制系统主要结构

主要教学内容及步骤教学过程师生活动设计意图 等 复习回顾: 回顾燃油供给系的组成,及主要电控原件的作用新课导入: 看电控发动机的电路示教板,分类器元件,归纳。新课讲授: 电子控制系统主要部件结构及工作原理 一、传感器概述 1、灵敏度。 2、分辨率 3、测量范围和量程 4、线性度(非线性误差)在规定条件下,传感器校准曲线与拟合直线间的最大偏差和满量程输出值的百分 比,称为线性度或非线性误差。 5、迟滞 6、重复性 7、零漂和温漂 二、车用计算机 车用计算机一般装在金属盒子内,硬件上由大量的集成电路(芯片)、印刷电路板和其他电子元件组成。从功能上可分为微处理器(ECU)、存储器和输入/输出电路(I/O)。学习汽车微型计算机的基本知识,有利于掌握电控系统的工作原理及进行故障分析。 1、电信号 (1)模拟电压信号 模拟电压信号是一种在一定范围内连续变化的信号。(2)数字电压信号 数字电压信号不是高电压就是低电压。换句话说,电压信号不是5V就是0V,这类电压信号就叫做数字信号,数字信号也可以叫做方波信号。 (3)二进制码 逢2进1的计数方法是二进制。数字信号低值和高值两种信号,低值数字信号可用0代表,高值数字信号用1及时复习回顾这就是完整的汽车电子控制系统

代表,二进制一词意味着只有0和1两个数字。在车用计算机中,将物理的、化学的、电学的状态、数值都用一串串的0和1表示,即信息都以二进制码进行交换。 2、输入信号处理 (1)放大器 放大器是将输入信号放大到计算机可准确识别的程度。(2)模数(A/D)转换器 模数转换器的作用是将模拟信号转换成数字信号。 三、微处理器 1、构造 微处理器(MPU或CPU)是计算机中的计算和决策的芯片。使用较多的是一种叫单片机的微处理器,它内部有成千上万个微型三极管和二极管,这些晶体管用作电子开关。 2、程序 程序是微处理器执行的一组指令。 3、信息存储 4、信息检索 四、存储器 存储器一般分为三种,只能读出的存储器叫只读存 储器,简称ROM;能读出也能写入的存储器叫随机存储器,简称RAM;能写入也能擦除的存储器叫可保持存储器,简称KAM。 1、只读存储器 只读存储器包括ROM、PROM、EPROM、EEPROM,当切断存储器电源时,这四种存储器的信息资料都不会丢失。 2、随机存储器RAM 五、汽车电脑的特点 1、汽车需要在不同的道路和气候条件下行驶,汽车电脑的工作环境较差,经常需要承受振动以及温度和湿度的变化。汽车电脑的电源电压变化较大,而且还受到车内外电磁波的干扰,因此汽车电脑需要很高的可靠性和对环境的耐久性。 2、汽车电脑必须具有足够的智能化,具有自诊断参照视教板上的原理图进行讲解,更加直观明了。

柴油发电机组控制系统工作原理

柴油发电机组控系统工作原理 LIXISE 作者: 作者:LIXISE 柴油发电机组控制系统工作原理和算法是相当的复杂,每个电路的设计都有其特定的算法来予以实现。柴油发电机组的控制器系统犹如发电机组的心脏,智能控制系统的使用大大提高了柴油发电机组的运行,保障了柴油发电机组的稳定工作,那么控制系统是通过何种原理和算法来实现呢?柴油发电机组的控制部分,数字式励磁控制器较传统的模拟电路励磁控制器具有精度高,反应快,控制算法适应性强,对于不同特性的电机只要通过调整程序参数就能适应,甚至可以实现更高端的自适应智能控制算法等优点。 一、数字励磁控制器软件实现与算法研究 主要是对数字式励磁控制器的软件和所采用的控制算法进行论述。首先对数字励磁控制器的主程序进行设计,然后对电量参数采集算法和智能励磁控制算法进行研究,并在CPU上进行实现。为了实现精确的数字励磁控制,需要得到实时、精确的电量数据,而要获得实时、精确的电量数据,则需要采用交

流采样方法,并推导出交流采样下各个电量的计算公式,最终编写计算出电量数据的算法程序。交流采样是按一定的规律对被测信号的瞬时值进行采样,再按照一定的数学算法求出被测电量参数的测量方法。下面给出交流电压,交流电流,有功功率,无功功率,功率因素的各种算法中的离散公式。 二、数字式励磁控制器总体设计方案 工作电源:由于微处理器的工作电源要求,我们需要一个5V的稳定直流电源,信号调理电路的运算电路的供电需要一组±12V的直流电源,另外,开关量输出需要驱动继电器,所以需要一个+24V的直流电源,为此我们需要设计一个电源转化模块得到系统正常工作所需的三组DC电源。 三、交流采样锁相环电路 要进行交流采样,通常需要进行同步采样,目前交流采样方式主要有硬件同步采样、软件同步采样和异步采样三种。硬件同步由硬件同步电路向CPU提出中断实现同步。硬件同步电路有多种形式,常见的如锁相环同步电路等。硬件同步采样法是由专门的硬件电路产生同步于被测信号的采样脉冲。它能克服软件同步采样法存在截断误差等缺点,测量精度高。利用锁相频率跟踪原理实

汽车电子介绍及控制系统

汽车电子介绍及控制系统 汽车电子是车体汽车电子控制装置和车载汽车电子控 制装置的总称。 车体汽车电子控制装置,包括发动机控制系统、底盘控制系统和车身电子控制系统(车身电子ECU)。车体汽车电子控制装置有如赤裸裸的、不穿戴任何衣物饰物的人体;车载汽车电子包括汽车信息系统、汽车导航系统和汽车娱乐系统。车载汽车电子控制装置有如人身的衣物、饰物。汽车电子分类随着汽车电子技术朝着集成化、智能化、网络化、模块化的方向发展,上述分类可能会有交叉与融合。汽车电子地位: 汽车电子化被认为是汽车技术发展进程中的一次革命,汽车电子化的程度被看作是衡量现代汽车水平的重要标志,是用来开发新车型,改进汽车性能最重要的技术措施。汽车制造商认为增加汽车电子设备的数量、促进汽车电子化是夺取未来汽车市场的重要的有效手段。 据统计,从1989年至2000年,平均每辆车上电子装置在整个汽车制造成本中所占的比例由16%增至23%以上。一些豪华轿车上,使用单片微型计算机的数量已经达到48个,电子产品占到整车成本的50%以上,目前电子技术的应用几乎已经深入到汽车所有的系统。汽车电子类别: 按照对汽车行驶性能作用的影响划分,可以把汽车电子产品

归纳为两类:一类是汽车电子控制装置,汽车电子控制装置要和车上机械系统进行配合使用,即所谓“机电结合”的汽车电子装置;它们包括发动机、底盘、车身电子控制。例如电子燃油喷射系统、制动防抱死控制、防滑控制、牵引力控制、电子控制悬架、电子控制自动变速器、电子动力转向等,另一类是车载汽车电子装置,车载汽车电子装置是在汽车环境下能够独立使用的电子装置,它和汽车本身的性能并无直接关系。它们包括汽车信息系统(行车电脑)、导航系统、汽车音响及电视娱乐系统、车载通信系统、上网设备等。目前电子技术发展的方向向集中综合控制发展:将发动机管理系统和自动变速器控制系统,集成为动力传动系统的综合控制(PCM);将制动防抱死控制系统(ABS)、牵引力控制系统(TCS)和驱动防滑控制系统(ASR)综合在一起进行制动控制;通过中央底盘控制器,将制动、悬架、转向、动力传动等控制系统通过总线进行连接。控制器通过复杂的控制运算,对各子系统进行协调,将车辆行驶性能控制到最佳水平,形成一体化底盘控制系统(UCC)。由于汽车上的电子电器装置数量的急剧增多,为了减少连接导线的数量和重量,网络、总线技术在此期间有了很大的发展。总线技术是将各种汽车电子装置连接成为一个网络,通过数据总线发送和接收信息。电子装置除了独立完成各自的控制功能外,还可以为其它控制装置提供数据服务。由于使用了网络化的设计,简

控制系统工作过程

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

电控系统工作原理

电控系统工作原理 一、电控系统工作原理 随着科技进步和电子工业的发展,国产轿车采用电子控制燃油喷射系统的比率逐年增加,早在2000年,一汽—大众就宣布停止化油器式发动机的生产,产品全部采用电子控制燃油喷射系统。最早研究和开发汽油喷射式发动机的是德国博世(Bosch)公司,汽油喷射技术首先应用于飞机发动机,随着对汽车节能降耗、降低排放和提高舒适性、增加动力性的要求,这一技术被应用于汽车发动机上。目前,博世公司在这一领域的技术和产品仍处于世界领先地位。捷达王轿车就采用了博世公司最新开发的Motronic M3.8.2发动机电控管理系统,并根据中国的国情做了改进和匹配。Motronic M3.8.2发动机电控管理系统为电子控制多点燃油顺序喷射系统,闭环控制,其突出特点是喷油量及点火时刻综合控制。该系统由电子控制单元、传感器、执行器等组成,传感器为燃油喷射系统和点火系统所共用。 1.Motronic M3.8.2发动机电控管理系统的组成及工作原理 Motronic M3.8.2电控系统由电控单元(即ECU,俗称电脑)、发动机转速传感器(也称曲轴位置传感器)、空气流量传感器、节流阀体、进气温度传感器、冷却液温度传感器(发动机水温传感器)、k传感器(即氧传感器)、爆震传感器、相位传感器(也称凸轮轴位置传感器或霍尔传感器)、双点火线圈、油压调节器和喷油器等组成。 驾驶员通过节气门(俗称油门)控制发动机进气量,控制单元通过节气门位置传感器得知节气门开度,再综合发动机转速、空气流量、进气温度、λ探测值等各传感器及电子开关提供的信息,经分析、计算,确定出最佳喷油量和点火时刻,向喷油器和点火线圈发出喷油和点火指令。发动机转速和空气流量信号是ECU计算基本喷油量的主信号,ECU再根据进气温度传感器、冷却液温度传感器、A传感器、爆震传感器和节气门位置等信号对喷油量进行必要的修正,确定出实际喷油量,然后根据转速传感器得到的曲轴位置信号和相位传感器检测到的1缸压缩上止点信号,适时地向喷油器和点火线圈发出动作指令。 发动机工作可分为如下工况: (1)起动工况 发动机被起动机带动运转,当转速低于某值时,ECU识别出发动机处于起动工况,根据转速传感器、凸轮轴位置传感器、节流阀位置传感器、冷却液温度传感器、进气温度传感器等提供的信号,以及ECU中存储的最佳控制参数,计算出起动喷油量、点火角度和怠速直流电机的位置,并驱动喷油器和点火动力组件动作,使节气门处于起动位置,保证发动机顺利起动。发动机起动后,当转速超过某值时,则起动工况结束。捷达王轿车起动时,司机无需踏油门踏板、节气门会自动处于最佳起动位置。 (2)怠速工况 发动机起动后,怠速运转时,节流阀体内的怠速开关触点闭合,ECU根据此信号得知发动机处于怠速工况,同时根据冷却液温度传感器信号计算出目标转速(存储在ECU中的理论转速,温度越低,理论转速越高,以保证发动机在低温时稳定运转并快速暖机),并与实际转速进行比较,根据转速差的正负和大小,使节气门处于目标位置,以保证发动机怠速转速达到目标值。KCU同时还通过改变点火提前角来稳定发动机怠速。捷达王发动机热车后怠速转速理论值设置为840r/mjn,怠速点火提前角设置为上止点前12°,这些值存储在ECU中,人工不能调整。 (3)运行工况 运行工况又包括部分负荷、全负荷、加减速过渡及被拖动等工况。ECU根据转

控制系统的工作过程与方式

控制系统的工作过程与方式 教材:(凤凰国标教材)普通高中课程标准实验教科书通用技术(必修2) 文档内容:控制系统的工作过程与方式 章节:第四单元控制与设计第二节控制系统的工作过程与方式 课时:第1课时 作者:叶朝晖(海南省海南中学) 一、教学目标 1. 知识与技能目标 (1)通过灯的开关、投影幕升降、婴儿尿湿报警器等控制系统案例分析,归纳控制系统的基本特征; (2)通过对音乐贺卡和自动门等典型案例的分析,熟悉简单的开环控制系统的基本组成和工作过程,了解开环控制的基本特征; 2. 过程与方法目标 (1)学会用方框图来归纳控制系统实例的基本特征,学会用方框图把复杂问题简单化; (2)借助老师搭建的支架,形成自己关于控制设计的创意,并学会用方框图表示自己的控制设计想法; (3)通过动手制作简单控制玩偶,亲自体验开环控制系统的组成和工作过程和原理。 3. 情感态度和价值观目标 (1) 通过魔术及控制系统的实物形成和保持学生了解控制系统、探究控制系统的兴趣与热情。 (2) 借助老师搭建的支架,形成自己关于控制设计的创意,从而体会创新的快乐,培养创新的精神。 二、教学重点 分析和理解开环控制系统的基本组成和工作过程分析,学会用方框图描述开环控制系统的工作过程,学会用方框图来表达设计想法 三、教学难点 理解开环控制系统的基本组成和工作过程,形成开环控制思想 四、教学方法 教授、任务驱动、小组合作。 五、设计思想 1. 教材分析 本节是“控制与设计”第二节“控制系统的工作过程与方式”第1课时的内容,其内容包括“控制系统”与“开环控制系统”,是学生在学习控制在生活和生产中的应用后,进一步深入学习与探讨有关控制系统的组成和工作过程,并为下一课时进一步学习“闭环控制系统的基本组成和工作过程”打下基础。为此,我对教学内容进行了如下的处理:首先理解什么是控制,再到归纳出控制系统的一般特征,接着分析开环控制的系统的基本组成和工作过程,最后对开环控制系统进行设计和制作,其内容是逐渐的深入和深化。其中画方框图作为一种分析问题的方法和手段贯穿这些内容中。对于画方框图,重点不在于教学生怎样画方框,而是要教学生怎样利用方框图来分析和理解控制系统,怎样利用方框图把复杂问题简单化,怎样用方框图来表达自己的设计想法。 2. 学情分析

汽车电子控制系统概述模板

汽车电子控制系统 概述

第四章汽车电子控制系统概述 第一节汽车电子技术的发展背景 汽车既可作为生产运输的生产用品, 又可作为代步、休闲、旅游等消费用品, 汽车技术的发展是人类文明史的见证。随着社会、经济的发展, 汽车成为人类密不可分的伙伴。当然, 汽车的发展也带来了一些负面的影响, 如随着汽车保有量的增加, 交通条件、安全、环境污染也成了日益严重的问题。汽车的安全、环保和节能是当今汽车技术发展的主要方向。 一、安全、环保和节能推动了汽车技术的发展 汽车的安全性是人类社会的一大祸害, 车辆的制动安全性、驱动安全性与行驶安全性是道路交通安全事故的三大主要根源。全世界每年由于交通事故死亡约50万人, 排在人类死亡原因的第10位; 中国当前每年因交通事故死亡占全国总死亡人数的1.5%, 约每年10万人。为此, 科技人员从汽车的主动安全性和被动安全性两个方面着手, 设计了防滑控制系统、车辆姿态控制系统、智能防撞预警与应急保护系统、碰撞后的保护系统等一系列电子控制装置。 HC和NOx 混合在一起, 在强烈的阳光照射下, 会发生一系列光化学反应, 产生臭氧和各种化合物。臭氧( O3) 具有很强的氧化性和毒性。1963年美国洛杉矶地区发生了光化学烟雾事件, 促使各国对大气污染的重视研究。据统计, 城市大气污染物一氧化碳( CO) 、碳氢化合物( HC) 和氮氧化物( NOx) 的主要污染源是汽车排气。因此, 世界各国都相继制订了日益严格的汽车排放物限制法规。另外, 随着汽车保有量的增加, 汽车噪声也是环境保护的重点治理对象。于是, 现代轿车普遍装有喷油与点火控制、废气再循环及三元催化等发动机尾气控制装置。人们还在降低机械噪声、隔振、隔音等方面进行了大量的实验与改进工作。 进入二十世纪70年代, 全球的石油危机, 使汽车节能问题受到

控制系统的工作过程及方式

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。通过富有吸引力的现实生活中的问题,使学生回想和体会控制系统的工作过程,激发学生的好奇心和主动学习的欲望。让学生本着“回想—分析—联想—猜想”的思维过程,对教学内容进行步步展开,使学生亲历自主探索和思维升华的过程。 2. 学法: 鼓励学生自主探究和合作交流,引导学生自主观察、总结,在与他人的交流中丰富自己的思维方式,获得不同的体验和不同的发展。注意引导学生体会控制系统的工作过程和方式,特别是引导学生会学用系统框图来抽象概括控制系统、帮助分析和理解控制系统的组成及其工作过程的方法 五、教学资源准备 多媒体设备、相关图片资料、技术试验工具、材料等

汽车电子控制系统英文缩写汇总

汽车电子控制系统英文缩写 AFM 空气流量计 AIC 空气喷射控制 AIS 空气喷射系统 ALT 海拔开关 A/M 自动—手动 ASC 自动稳定性控制 AT(A/T) 自动变速器 ATS 空气温度传感器 B+ 蓄电池正极 BPA 旁通空气 BPS 大气压力传感器 BTSC 上止点前 CCS 巡航控制系统 CFI 中央燃油喷射 CFI 连续燃油喷射 CID 判缸传感器 CIS (燃油)连续喷射系统 CIS气缸识别传感器(判缸传感器) CNG 天然气 CNGV 天然气汽车 CPS 轮轴位置传感器 CPS 曲轴位置传感器 CPU 中央处理器 CTP 节气门关闭位置

CTS 冷却液温度传感器CYL 气缸(传感器)DC 直流电 DI 分电器点火 DIS 无分电器点火系统DIAGN 诊断 DLC 数据线接 DLI 无分电器点火DTC 诊断故障码ECA 电子控制点火提前ECCA发动机集中控制系统ECD 电子控制柴油机ECM 发动机控制模块ECT 电控变速器ECT 发动机机冷却液温度ECU 电子控制单元(电脑) EDS 柴油机电控系EEC 发动机电子控制EFI 电控燃油喷射EGI 电控汽油喷射EGR 废气再循环EIS 电子点火系统EPA 环保机构 ER 发动机运转ESA 电子点火提前

EST 电子点火正时 EUT 电子控制燃油喷射系统 EVAP燃油蒸气排放控制装置 FP 燃油泵 FTMP 燃油温度 FFM 热膜式空气质量流量计 HAC 海拔(高度)补偿阀 HEI 高能点火 HEUI液压电子控制燃油喷射系统HIC 热怠速空气补偿阀 HO2S 加热型氧传感器 HZ 故障灯 IAA 怠速空气调整 IAB 进气旁通控制系统 IAC 进气控制 IACV 进气控制阀 常用汽车英文缩写含义全攻略Quattro-全时四轮驱动系统 Tiptronic-轻触子-自动变速器 Multitronic-多极子-无级自动变速器 控制系统 ABC-车身主动控制系统 DSC-车身稳定控制系统 VSC-车身稳定控制系统 TRC-牵引力控制系统 TCS-牵引力控制系统 ABS-防抱死制动系统 ASR-加速防滑系统 BAS-制动辅助系统 DCS-车身动态控制系统 EBA-紧急制动辅助系统

电控系统组成

一、电控系统组成: ①电子控制单元(ECU):ECU的功能:接收来自各种传感器的信息,经过快速地处理,运 算,分析和判断后,适时地输出控制指令,控制执行动作,借以控制发动机(主要由输入回路,A/D装换器,微型计算机和输出回路四部分组成) 基本功能:A给传感器提供标准电压,并接受传感器信号 B储存车型特征参数和运算中所需信息 C分析确定故障信息 D 向执行元件发出指令或输出故障信号 E自我修复 ②传感器 常见传感器及功用 1空气流量传感器测进气量 2进气管绝对压力传感器测气压 3曲轴位置和凸轮轴位置传感器点火正时控制 4冷却液温度传感器测冷却液温度 5 进气温度传感器给ECU提供进气温度信号,作为燃油喷射和点火正时控制的修正,调节信号 6节气门位置传感器提供进气量信号,控制喷量 7氧传感器提供氧含量信号 8爆震传感器检测发动机有无爆燃发生 ③执行器是发动机电控系统的执行元件,作用是接受电脑指令。完成某项功能,主要分为;电磁阀,继电器,进电器,功率晶体管,显示装置 二、发动机电控系统 1(EF)I电控燃油喷射系统 组成进气系统,燃油系统电控系统 功用在各种工况下对空燃比进行最优化控制 优点 A 精确控制喷油量,动力性,经济性,排放性 B进气阻力小,不需进气预热,充气效率高 C 多点喷射使各缸混合气分配均匀,排放降低。 D 喷油雾化,冷起动性好。 E 电子控制系统响应迅速,加减速灵敏性好 F 对空燃比反馈控制,排放更低。 2(ESA)电控点火系统组成主要由传感器,电脑ECU和点火执行器。 功能控制点火提前角,点火提前角点火时刻开始,活塞运动到上止点为止,曲轴转速和角度(10度左右) 点火提前角的控制:A 起动时将点火时刻固定在设定的初始点火提前角 B 怠速时根据DL信号,NE信号,A/C信号确定基本点火提前角 C 其他工况根据转速信号和负荷信号确定基本点火提前角增大

欧洲总线EI控制系统的工作原理及应用

欧洲总线EIB控制系统的工作原理及应用 一、EIB 系统工作原理 1、EIB 总线系统的发展进程 20 世纪80 年代中期,随着微电子技术和通讯技术的迅猛发展,自动控制领域尤其是工业界的过程控制领域对现场底层设备之间的通讯和控制问题提出了越来越高的要求,促使了控制技术的又一次大变革,即现场总线技术的产生。现场总线技术从出现开始,就以其在性能和结构上的巨大优势吸引了专家和用户的注意,众多知名的自动化集团公司纷纷独自或联合推出了各有特色的现场总线协议标准。这些优秀的总线标准在全世界得到了广泛的应用。 相对于对实时性、精确性及通讯效率等要求极高的工业自动化领域而言,建筑自动化领域的要求相对要低一些,从经济成本角度考虑,上面那些造价昂贵的现场总线技术并不非常适合于建筑领域。但是作为建筑本身的发展而言,随着用户对建筑提出的功能要求越来越高,满足这些功能而使用的现代化技术也日益复杂,在所谓的智能建筑中就集成了现代的通讯技术、微电子技术等多项尖端技术。这些技术的应用,不仅给建筑带来了较重的建设成本压力,其运行和维护的管理成本也越来越高,正是建筑对安全性、经济性、舒适性、应变性等各方面的不断提高的要求成为建筑领域的现场总线技术标准――欧洲安装总线(European Installation Bus)技术产生和发展的基础。 1990 年,欧洲著名的电气产品制造商为核心组成联盟,制定了

EIB 技术标准并成立了中立的非商业性组织EIBA(EIB Associate,欧洲安装总线协会),总部设在比利时的布鲁塞尔。这个协会的成立极大的推动了EIB 标准的发展,迄今为止,已有一百多家制造厂商成为了EIBA 的会员,按照开放的EIB 标准生产能够相互兼容和交互操作的各种元器件,各类产品品种多达4000 多种,几乎覆盖了建筑中各个行业和各种用途的需要。经过十多年的发展,EIB 不仅成为事实上的欧洲标准,也被成功地引入世界各地,2000 年时在IEC 国际现场总线标准大会上被作为提名国际标准之一。 1999 年,EIB 技术开始被引入中国,在短短的三年多时间内,以其优越的性能和质量获得了很大的成功,2001 年 3 月,为配合EIB 技术的推广,在同济大学建立了亚洲规模最大的EIB 认证技术培训中心。 2、EIB 总线系统基本原理 现代的建筑离开电是无法想象的。无论是传统的照明和插座,还是现代化的通讯、安保等技术,都离不开电源的供应。EIB 技术本身在传统电气安装技术基础上引入现场总线概念而发展起来的,它对传统电气安装技术而言是一次突破性的革命,它具有现场总线技术的核心优点如系统结构简单,设计、安装和维护方便,全分散控制等,解决了建筑由于涉及工种和功能过多而导致系统过于独立和操作复杂的问题,是当今技术领域非常优秀的技术标准。 2.1 总线传输介质

前馈控制系统的基本原理

前馈控制系统 前馈控制系统的基本原理 前馈控制的基本概念是测取进入过程的干扰(包括外界干扰和设定值变化),并按其信号产生合适的控制作用去改变操纵变量,使受控变量维持在设定值上。图2.4-1物料出口温度θ需要维持恒定,选用反馈控制系统。若考虑干扰仅是物料流量Q ,则可组成图2.4-2前馈控制方案。方案中选择加热蒸汽量s G 为操纵变量。 图2.4-1 反馈控制 图2.4-2 前馈控制 前馈控制的方块图,如图2.4-3。 系统的传递函数可表示为: )()()()()(1S G S G S G S Q S Q PC ff PD += (2.4-1) 式中)(s G PD 、)(s G PC 分别表示对象干扰 道和控制通道的传递函数; )(s G ff 为前馈控 图2.4-3 前馈控制方块图 制器的传递函数。 系统对扰动Q 实现全补偿的条件是:

0)(≠s Q 时,要求0)(=s θ (2.4-2) 将(1-2)式代入(1-1)式,可得 )(s G ff =) ()(S G S G PC PD - (2.4-3) 满足(1-3)式的前馈补偿装置使受控变量θ不 受扰动量Q 变化的影响。图2-4-4表示了这 种全补偿过程。 在Q 阶跃干扰下,调节作用c θ和干扰作用d θ的响应曲线方向相 反,幅值相同。所以它们的合成结果,可使θ达到 图2.4-4 前馈控制全补偿示意图 理想的控制连续地维持在恒定的设定值上。显然,这种理想的控制性能,反馈控制系统是做不到的。这是因为反馈控制是按被控变量的偏差动作的。在干扰作用下,受控变量总要经历一个偏离设定值的过渡过程。前馈控制的另一突出优点是,本身不形成闭合反馈回路,不存在闭环稳定性问题,因而也就不存在控制精度与稳定性矛盾。 1.前馈控制与反馈控制的比较 图 2.4-5 反馈控制方块图 图 2.4-6 前馈控制方块图

电子控制系统的组成和工作过程最新版本

1.电子控制系统一般可分为输入部分、控制(处理)部分、输出部分三个基本组成部分。P8 2.电子控制系统的输入部分相当于人的感官,它能将采集的非电量(信息)变化转变为电量(电信号)变化。控制(处理)部分的作用相当于人的大脑,它能将对送入的电信号进行分析、比较和处理,并发出指令。输出部分由电磁继电器、晶闸管等多种执行机构组成,相当于人的手足,它的作用是执行控制(处理)部分的指令,进行某种操作,实现某种功能。P9、P21 3.如图所示为某同学用电吹风改装的简易烘手器的系统示意图。关于该简易烘手器的电子控制系统,下列说法不正确的是(A) A.输入部分是使用者的手 B.输出部分是继电器模块 C.被控对象是电吹风 D.控制部分是控制电路 4.探测到可燃气体的浓 度超过2500PPM,就会语音报警,同时关闭 C) A.燃气探测器 B.微控制器控制电路 C.电磁阀 D.燃气管道 5.检测到水位低于低水位时,电源,水泵开始抽水;当水位达到高水位时,控制柜切断水泵电源,停止加水。 (1)填写完整该电子控制系统的方框图。 ○╳

(2)如果出现水位达到高水位时,水泵还在继续工作抽水的情况,下列情况不可能出现的是(D) A.水位传感器接入控制柜的探头线脱落 B.水位传感器损坏 C.控制柜中用于切断水泵的交流接触器损坏,无法切断电源 D.水泵损坏 6.如图所示为乐高EV3搭接而成的魔方机器人。它的工作原理是先用 魔方6面每个块的颜色,然后 魔方的效果。 (1)填写完整该电子控制系统的方框图。 (2)有网友觉得乐高EV3这个颜色传感器检测魔方每个块的速度很慢,而且根据算法计算出结果也很慢,他便利用手机设计了如下系统示意图。它的工作原理是:手机摄像头采集6面的颜色,然后直接计算出解魔方的步骤,通过蓝牙发送给乐高EV3,再实现解魔方的动作。那么手机在这个电子控制系统中属于输入部分、控制(处理)部分。(从“输入”、“控制(处理)”、“输出”和“被控对象”中选2个填写) (此文档部分内容来源于网络,如有侵权请告知删除,文档可自行编辑修改内容,供参考, 感谢您的配合和支持)

控制系统工作原理

一、控制系统工作原理 1、控制系统原理:(控制面板图如下) (1)、“电源”按钮:按下该按钮,控制系统通电,再次按该按钮,控制器断电; (2)、“操作方式”选择开关:用于选择“手动”和“自动”两种工作状态,“手动”状态下,调整电机旋转方向、速度、焊枪高度及起弧位置等,为正常焊接做准备;“自动”状态下,进行正常焊接流程。 (3)、“正转/停/反转”开关:“手动”状态下,将该旋钮旋转到“正转”位置,电机正向旋转;在“停”位置时,电机停止旋转;反知,当旋钮指向“反向”位置时,电机作反向旋转。 (4)、“旋转速度”旋钮用于调节电机转动速度,用户根据工件直径大小及焊接工艺调整电机速度。 (5)、“顶紧”按钮:电动该按钮,尾座升出,将工件顶紧;再次点动该按钮,尾座缩回,将工件松开。 (6)、“焊枪升降”按钮:“手动”状态下点动该按钮,焊枪下降;再次点动该按钮,焊枪上升。 (7)、“启动”按钮:再“自动”状态下,点动该按钮,进入自动焊接程序。 (8)、“急停”按钮,在正常焊接工程中出现紧急情况时,按下该开关,将系统停止。

2、参数设置

文本开机画面,点“↓”键,叶面跳转到 该叶面中, “电机采样脉冲”用于设置电机旋转角度,该脉冲数目与电机旋转的实际角度成正比。 “电机启动延时”:该参数指焊接工程中,从焊枪下降到位到电机开始旋转的那段时间; “焊机启动延时”:该参数指焊接工程中,从焊枪下降到位到焊机开始起弧的那段时间; 再次点击文本面板上的“↓”键,页面跳转到下图: “填丝延时”:在用到自动氩弧焊填丝的情况下,该参数指从焊枪下降到位到自动填丝机开始送丝的那段时间; “停丝延时”:即在焊接工程中,电机工作至设定角度到自动填丝机停止送丝的那段时间。

开环控制系统的工作过程和方式[一]

4.2 .1 《开环控制系统的工作过程与方式》教学设计 【整体设计说明】 (一)本节在单元中的地位 本课教学内容为苏教版《技术与设计2》第四单元“控制与设计”的第二节“控制系统的工作过程与方式”的第1课时。从总体上看,“控制与设计”这个单元按照控制的手段——控制系统——控制系统的设计这样的思路来组织教材内容。上节课让学生对控制手段和控制应用有所了解,下节课要让学生进一步学习闭环控制系统的基本组成和简单的工作过程,因此,本课教学非常关键,是承上启下的核心内容。 (二)学生学情分析 学生对“控制”一词并不陌生,经常提到控制温度、控制时间、控制音量、控制亮度、控制电流等。在生活、学习中,学生对控制形成了或多或少的感性认识,这些认识仅限于表面现象,对控制系统的组成和工作过程并没有进行过深入思考和研究。但学生毕竟也经常进行控制操作,对控制有一些体会,在物理等学科中学习了电子、传感器基础知识,具有观察和使用简单控制系统的生活体验,这些知识和经验在教学中为学生寻找教材以外的案例提供了条件,为学生配合教师教学提供了可能。 (三)本节整体教学思路 开环控制系统的基本组成与工作过程对后面的闭环控制和控制方案的设计至关重要,所以这节的教学一定要落实到位,使学生真正吃透和理解。要达到这样的效果,教师必须引导学生对典型实例详细分析,使学生对实例中的控制过程和原理有一个清晰的认识,然后再引导学生从中抽取出控制系统的基本组成:传感器、控制器、执行器、被控对象,各个组成部分的功能和作用学生自然也明白了。 对于控制系统的基本组成的作用,学生一般不难理解,但对于它们的工作原理,学生可能会存在许多问题,也极有可能在课堂教学中提出这些疑问。对于疑问的学生,教师要给予表扬和鼓励,这是学生技术素养提高的一个具体表现,培养学生的质疑的教学的一个重要方面。教师要不失时机地进行正确引导,同时在备课过程中应注意相关内容的学习和准备。 在“技术与设计1”中曾提出“技术是综合知识的结晶”。笔者认为在本节内容的教学中可以予以回溯,因为作为控制系统的基本组成涉及的学科比较多,单就传感器来讲,就可能涉及光、声音、射线、压力、温度、化学成分等,回扣这一内容一是可以加深学生对“技术需要综合知识”的进一步理解,二是可以激发学生学习其他学科知识的积极性,强化通用技术课程和其他领域课程的联系。 本节课教学应当避免“纸上谈兵”。教师可以利用学校现有的实验器材、教学设施资源,或通过自制或改制教具,尽量创造条件,利用实物展开教学。比如:声控自动门、游泳池注水系统等。利用这些必能起到事半功倍的效果。

汽车电子控制技术试卷答案

《汽车电子控制技术》课程试卷 一、填空题(每空1分,共30分) 1、汽车发动机电子控制燃油喷射系统由、和三个子系统组成。 2、发动机电子控制燃油喷射系统按喷射时序可分为、和。 3、在汽车发动机电控系统中常用的传感器有:、转速传感器、曲轴位置传感器、、、、和车速传感器。 4、怠速控制的内容一般有:、和。 5、现代汽车常用的排放净化装置有:、和。 6、液力变矩器主要由、和组成。 7、ABS系统主要由、和三部分组成。 8、电子控制液压动力转向系统由、和组成。 9、根据碰撞类型,安全气囊可以分为和;根据气囊的数目可以分为、和多气囊。 二、判断题(每题1分,共10分) 1、大多数EFI系统采用的是外装式燃油泵。() 2、在低温发动机起动暖机后,怠速空气调整器的通路打开,供给暖机时所需的空气量便进入进气歧管,此时发动机的转速较正常值高,称为高怠速。() 3、曲轴位置传感器的作用是采集曲轴转角和发动机转速信号,以确定喷油时刻和点火时刻。() 4、怠速修正时,当进气压力增大或发动机转速降低ECU减少喷油量。() 5、发动机电子点火提前角由基本点火提前角和修正点火提前角组成。() 6、一般在液力变矩器中,泵轮的叶片数目应当等于涡轮的叶片数目,以使液力变矩器工作平稳。() 7、制动压力调节器根据ABS ECU的指令来调节个各车轮制动器的制动压力。() 8、自动变速器主要根据节气门信号和车速信号决定何时换档、换什么档。() 9、在雨、冰、雪等路面条件下,不能使用循行驾驶系统。() 10、当不是使用钥匙或摇控器打开行李箱盖时,报警系统将工作。() 三、选择题(每题3分,共30分) 1、MPI是()系统的简称。()

汽车电子控制技术第二版课后习题答案

第一章汽车电子控制技术概论 1.采用电控系统能提高汽车那些性能? 答:动力性经济性排放性安全性舒适性操纵性通过性 2.衡量国家工业发展水平高低的三大标志? 答:环境保护建筑技术汽车技术 3. 汽车电子控制技术发展分为哪几个阶段?电子技术的发展的必然趋势是什么? 答:机械控制或液压-机械控制;电子电路(即分立电子元件电路与集成电路)控制;微型计算机(即模拟计算机和数字计算机)控制;车载局域网控制;必然趋势:汽车采用车载局域网LAN技术 4.汽车采用网络技术的根本目的? 答:1.减少线束;2.实现快速通信。 7.发展内燃机汽车过程中,全世界关注的三大课题是什么?就目前解决这些问题的基本途径有哪些? 答:汽车能源;环境保护;交通安全。 解决的有效途径: 采用电控技术,提高汽车整体性能; 实施严格的油耗、排放和安全法规; 开发利用新能源,燃用替代燃料; 开发电动汽车和混合动力汽车。 8汽车电子控制系统基本结构有哪几部分组成? 传感器; 电控系统(ECU);执行器执行元件 9汽车电子控制系统采用的传感器和执行器有哪些? 传感器:1流量传感器2位置传感器3压力传感器4温度传感器5浓度传感器6速度传感器7碰撞传感器执行器:见课本P19 10.汽车发动机电控系统功用?常用传感器和执行器有哪些? 功用:汽车发动机电控系统的主要功能是提高汽车的:动力性经济性排放性 传感器执行器见课本P21 P22 12据控制目标不同汽车电控系统分为哪几类?据控制对象不同电控系统分为哪几类?国产汽车普遍采用电控系统有哪些? 目标:发动机电控系统;底盘电控系统;车身电控系统 对象:动力性控制系统;经济型控制系统;排放性控制系统;安全性控制系统;舒适性控制系统;操纵性控制系统;通过性控制系统 国产汽车普遍采用的电控系统主要是: 第二章汽车发动机燃油喷射技术 1.燃油喷射系统EFi有哪几部分组成? 燃油供给系统、空气供给系统、燃油喷射电子控制系统 2.据燃油喷射发动机进气量控制方式不同供气系统分为哪两部分? 供气系统分为旁通式和直供式 3.为甚麽燃油喷射式发动机进气道长且设有动力腔? 充分利用进气管内的空气动力效应,增大各种工况下的进气量(即增大充气量),提高发动机的动力性(输出扭矩)。 6.据控制方式不同EFI可分为哪3类? 机械控制式、机电结合式、电子控制式燃油喷射系统 7.按喷油器喷油部位不同EFi可分为哪两种类型? 进气管燃油喷射系统、缸内燃油喷射系统 8.什么是缸内喷射系统?什么是进气管喷射系统?

工业机器人控制系统的基本原理

工业机器人控制系统 20世纪80年代以后,由于微型计算机的发展,特别是电力半导体器件的出现,使整个机器人的控制系统发生了很大的变化,使机器人控制器日趋完善。具有非常好的人机界面,有功能完善的编程语言和系统保护,状态监控及诊断功能。同时机器人的操作更加简单,但是控制精度及作业能力却有很大的提高。目前机器人已具有很强的通信能力,因此能连接到各种网络(CAN—BUS、PROFIBUS或ETHERNET)。形成了机器人的生产线。特别是汽车的焊接生产线、油漆生产线、装配生产线很多都是靠机器人工作的。特别是控制系统已从模拟式的控制进入了全数字式的控制。 90年代以后,计算机的性能进一步提高,集成电路(IC)的集成度进一步的提高,使机器人的控制系统的价格逐渐降低,而运算的能力却大大提高,这样,过去许多用硬件才能实现的功能也逐渐地使用软件来完成。而且机器人控制系统的可靠性也由最早几百小时提高到现在的6万小时,几乎不需要维护。 一、控制系统基本原理及分类 工业机器人的控制器在要求完成特定作业时,需要做下述几件事:示教:通过计算机来接受机器人将要去完成什么作业。也就是给机器人的作业命令,这个命令实质上是人发出的。 计算:这一部分实际上就是机器人控制系统中的计算机来完成的,它通过获得的示教信息要形成一个控制策略,然后再根据这个策

略(也称之为作业轨迹的规划)细化成各轴的伺服运动的控制 的策略。同时计算机还要担负起对整个机器人系统的管理,采 集并处理各种信息。因此,这一部分是非常重要的核心部分。伺服驱动:就是通过机器人控制器的不同的控制算法将机器人控制策略转化为驱动信号,驱动伺服电动机,实现机器人的高速、 高精度运动,去完成指定的作业。 反馈:机器人控制中的传感器对机器人完成作业过程中的运动状态、位置、姿态进行实时地反馈,把这些信息反馈给控制计算机, 使控制计算机实时监控整个系统的运行情况,及时做出各种决 策。 图1 机器人控制基本原理图 控制系统可以有四种不同分类方法:控制运动方式、控制系统信号类型、控制机器人的数目以及人机的相互关系等分类。 (1)、按控制运动方式进行分类可分为程序控制系统、自适应控制系统和组合控制系统。 A、程序控制系统:绝大多数商品机器人是属于这种控制系统,主 要用于搬运、装配、点焊等点位控制,以及弧焊、喷涂机器人的轮廓控制。

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