控制与设计

控制与设计（精选14篇）

控制与设计 篇1

　　一、控制的含义：控制是人们按照自己的意愿或目的，通过一定的手段，使事物向期望的目标发展。

　　师：师生分析控制的三要素：有目的、有对象、有手段

　　举例：一群孩子一块玩，有一人想控制其他   遥控器、电灯开关……

　　大禹治水：[目的]泄洪  [手段] 疏通河道，泄洪为主  禹的父亲鲧（gǔn）

　　二、控制的分类

　　人工控制：人工纺纱、普通自来水龙头，旋转按钮打开电灯、驾驶汽车等；

　　自动控制：数控机床、饮料自动装罐生产线、花房恒温控制、十字路口红绿灯的转换等 ，按照执行部件的不同，控制分为：机械控制、气动控制、液压控制、电子控制等 ；

　　对于自动控制，按控制方式分为：开环控制、闭环控制

　　1、开环控制——我行我素（学生理解的用成语表达开环控制系统的特点，有趣）

　　控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响。如：红绿灯、电风扇的速度控制

　　联系《算法与程序设计》，是顺序结构

　　[实例]自动门的控制系统：人走近门时，门上方的红外装置检测到人体热辐射发出的红外信息，控制电路接收到该信号后，便会发出相应的指令，启动电机运转，从而带动门自动开启，当门开启后，控制电路将做出判断，如果没有人在门四周，就通知电机做反向运转，使门关闭。

　　[分析]输入量（给定量）：红外装置是否检测到人体热辐射发出的信号；控制器：电路；执行器：电机；被控对象：自动门；输出量：门开启或关闭

　　2、闭环控制——随机应变、见风使舵

　　把系统的输出量返回到输入端并对控制过程产生影响。

　　联系《算法与程序设计》，是循环结构

　　实例：饮水机

　　简单的自动水位控制装置

　　在工厂化的家禽饲养中，由于饲养的空间很小，家禽密度很高，饮水槽不可以做的很大，否则将被家禽践踏而使引水受到污染。但又要保持有充足的水量，不断的自动补充新鲜的饮水。解决这个矛盾的办法就是需要一套自动水位控制系统，使得很小、很浅的饮水槽中始终有水而且水位维持不变。

　　这个水位控制系统其实非常的简单，基本结构如下图所示

　　由于蓄水桶上方密闭的空间气压比外界大气压强低，所以能够保持蓄水桶中的水位高于水槽中的水位，当水槽中的水被饮用之后，外部的空气将通过蓄水桶的下方桶口进入到桶上方的密闭区域中，增加了密闭区的压强，蓄水桶中的水位降低，补充了水槽中的水，直至水槽中的水平面高过蓄水桶下方的桶口。

　　这个水位控制系统，非常可靠，而且极其简单，似乎没有如前所述的检测装置和反馈环节。

　　其实，这个系统巧妙地利用了空气压力的变化作为“检测信号”，蓄水桶下部桶口的边缘高度就是水位的“给定量”； 进入到桶上方的密闭区域中的空气就是“反馈信号”，通过空气的反馈，达到控制水位的目的，非常巧妙的设计。

　　10)this.width=10" border=0 twffan="done">

　　三、干扰的概念

　　1.

　　【涵义】：干扰就是对控制系统的行为造成影响的有害的信号及扰动，即除给定量外，引起被控量量值变化的各种因素。

　　要点：系统行为、被控量量值变化；引起变化的各种因素。

　　干扰因素

　　真正的控制系统在运行的过程中还会存在很多的因素影响。在控制系统中，除输入量以外，引起被控量变化的各种因素称为干扰因素。

　　（1）在电冰箱的温度控制系统中，下列情况是否属于影响其温度控制的干扰因素：

　　10)this.width=10" border=0 twffan="done">         开电冰箱门。

　　10)this.width=10" border=0 twffan="done">         电冰箱所在的房间的温度从20℃升高到30℃

　　10)this.width=10" border=0 twffan="done">         把热菜或热饭放入电冰箱中

　　10)this.width=10" border=0 twffan="done">         在电冰箱外放一盆冷水

　　[拓展知识]通过讲解冰箱工作原理帮助学生理解电冰箱所在房间的温度从20℃升高到30℃是干扰因素；热菜或热饭不能放入冰箱，蜂蜜本身具有抑制细菌生成的功能，所以不必将其放入冰箱内。

　　（2）骑自行车的干扰因素：逆风、上坡路……

　　四、反馈：（比较容易理解）出现在闭环控制系统中，举例机器人扑灭蜡烛

　　【思考与分析】

　　（1）在出现干扰的情况下，开环控制系统和闭环控制系统哪种受干扰的影响小？为什么？

　　是开环控制系统，它本身不能对被控量的偏差进行调整和补偿

　　（2）举出一些由于干扰而使控制系统受到影响的例子。

　　大雪天出行、病毒攻击、手机干扰、飞机

　　手机辐射较大时的几种情况：

　　a 一格电时   b 充电时    c 刚接电话的瞬间    d 开关机的瞬间

　　五、控制系统设计

　　功能模拟法（人机对奕）

　　黑箱方法（中医“望闻问切”、挑西瓜）

　　六、跟踪练习

　　题目中涉及到atm自动取款机：联系“许霆案”，和学生讨论当你到自动取款机取款，遇到类似的情况，怎样处理？学生很感兴趣，多数学生对法院判其无期徒刑不理解，顺势给学生讲了已经构成盗窃国家金融机构罪。

控制与设计 篇2

　　[知识要点]

　　一、控制的含义

　　人们根据自己的目的，通过一定的手段，使事物沿着某一确定的方向发展，就形成了控制。这里的手段就是控制技术。现代控制技术是指自动控制技术。自动控制是科学和技术的一个重要分支。自动控制系统能在无人直接参与的情形下运行，并承担人的某些职能。

　　二、控制的意义

　　控制技术的广泛应用，提高了产品质量，降低了生产成本，增长了劳动生产率，使人们从繁重或危险的体力劳动和重复的手工操作中解放出来。

　　三、控制系统典型案例分析

　　1.自动门

　　(1) 系统组成

　　①门

　　②电动机

　　③控制器

　　④传感器

　　(2)工作过程

　　(1)当有人到达门前某 一距离（如1米）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 10 s）后，自动发出关门信号，电动机反转，门重新关闭。

　　2.水箱水位控制

　　(1)控制方式

　　①人工控制

　　②自动控制

　　(2)系统组成

　　①人工控制：水箱(包括水箱内的水)、进水阀门。

　　②自动控制：水箱(包括水箱内的水)、阀门、连杆机构、浮子(俗称水漂)。

　　(3)工作过程

　　①人工控制：当水面低于设定水位时，人打开阀门放水人水箱，人眼监视水面高度。当水面达到设定的水位时，人关闭阀门。

　　②自动控制：当水面低于设定水位时，浮子下落，阀门打开，进水；浮子监测水面高度，并随着水面升高而浮升。当水面达到设定的水位时，浮子传感，通过连杆机构，将阀门关闭。

　　当水位差（给定水位与实际水位之差）不为零时，此信号经连杆机构使阀门打开，放水入水箱；同时，浮子将实际水位的信号反传给比较环节，从而形成水位差信号。当水位差为零时，阀门将关闭，不再进水。

　　四、开环控制与闭环控制

　　1.含义

　　案例(水箱水位自动控制)中，信息流经一个闭合环路，这类系统称为闭环控制系统。闭环控制系统中，将输出信息反传给比较环节的做法，称为反馈。而另一案例(自动门)中，没有反馈，也就不存在闭环，这类系统称为开环控制系统。

　　2.比较

　　种类 构成 本质 精度 抗干扰 输出量对输入的影响

　　开环控制 无反馈 前向通道 低 弱 无

　　闭环控制 有反馈 前向通道反馈通道 高 强 有

　　五、控制系统的基本组成与工作过程

　　1.控制系统的基本组成

　　简单的控制系统由被控对象和控制装置两部分组成，。控制装置，包括传感器、控制器、执行器等环节，对于闭环系统来说，还包括反馈环节与比较环节。

　　2.闭环控制系统的工作过程

　　对于闭环控制系统来说，输人信号和反馈环节传回来的反馈信号相比较，产生偏差信号,控制器根据偏差信号的大小和极性（正或负），产生控制作用，传给执行器,执行器将此信号放大、变换后，传到被控对象上,被控对象受执行器传来的信号（称为控制信号）的驱动，产生输出信号；同时，反馈环节又将感知到的被控对象的输出信号，经变换后产生反馈信号。

　　六、控制系统框图

　　1.绘制框图的方法

　　①按下面的顺序确定系统各个环节： a——被控对象，b——执行器，c——控制器，d—一反馈环节（对闭环系统而言，以下同）

　　②确定被控量（输出量）、控制量、输入量、反馈量和偏差量。

　　③用带箭头的直线表示信息在系统中流动、传递的方向与过程。

　　④加上比较环节，闭环。

　　有时，将控制器与执行器一起总称为广义控制器。                                                

　　2.绘制的技巧

　　自右往左画：先画被控对象，再画执行器，接着画控制器、反馈环节，最后画○ⅹ,连线闭环，并标注各量。

　　3.闭环控制系统框图格式

　　七、与控制有关的几个概念

　　二、控制系统框图中的通道与环节的作用

　　1.通道

　　框图中，信息流经的路径叫做通道。对于闭环控制系统来说，有两类基本通道，即前向通道和反馈通道。

　　(1)前向通道，信息流自系统输入量，经比较环节、控制器、执行器，直至被控对象。

　　(2)反馈通道，信息流采自被控环节的输出量，流经反馈环节，再反馈到系统的输入端（比较环节）。

　　2.环节及其作用

　　(1)传感器：也称敏感器。实质上是一个监测元件。其功能与反射弧中的感受器类似。

　　(2)控制器：产生控制器输出信号并传送给下一个环节。而且还要起到信号的变换与放大作用。其功能与反射弧中的神经中枢类似。

　　(3)执行器：是控制器输出信号的执行机构，也称执行元件。电动机，是常用的执行器之一。它根据控制器的输出信号产生旋转运动，从而驱动控制对象作相应运动。执行器也可称为驱动器。其功能与反射弧中的效应器类似

　　(4)比较环节，它根据输人量与反馈量的大小与极性，产生偏差，再传给控制器。

　　3. 干扰因素与干扰作用

　　外界环境的变化会对控制系统的运行带来影响。这种外界环境的变化叫做干扰因素，干扰因素通常标注在框图中的被控对象上。这类影响叫做干扰作用。

　　一个控制系统的干扰因素不止一个，所有的控制系统的工作运行，都会受到干扰因素的影响。干扰因素对控制系统的影响，有时是破坏性的，甚至是致命的。例如，过高或过低的环境温度，可以使人生病，甚至死亡；过于恶劣的气候条件会威胁飞机的飞行安全。

　　4.干扰与抗干扰性

　　(1)干扰

　　控制系统的外部环境或条件对系统的工作准确性产生的影响。

　　(2) 抗干扰性

　　如果一个控制系统能够很好地避开或抑制干扰，使干扰对系统产生的影响很小，我们就说这个系统抗干扰性强。

　　[典型例题分析]

　　1.小强用恒温箱进行实验时，发现恒温箱的温度持续升高，无法自动控制。经检查，恒温箱的控制器没有故障。参照右图，下列故障判断正确的是(    )

　　a.只可能是热敏电阻出现故障

　　b.只可能是温度设定装置出现故障

　　c.热敏电阻和温度设定装置都可能出现故障

　　d.可能是加热器出现故障

　　解答：此题旨在考查简单控制系统的设计与分析。答案：c

　　2.某办公楼大厅采用自然光照明，控制系统如下图，大阳光经过反光镜反射到反光球面镜上，反光球面镜再将光线反射到大厅，从而达到采集自然光的目的。当大阳移动后，光线到达反光球面镜的位置也随之发生偏移，相应的传感器就会受到光照产生电信号，控制器根据不同传感器送来的信号控制反光镜作相应的调整。(    )

　　(1)该系统是开环控制系统还是闭环控制系统？

　　(2)该系统中，被控对象是_____________。

　　(3)控制器与人体哪个器官的功能是类似的？

　　(4)请再写出两种利用太阳能的产品。

　　解答：(1)判定是开环控制或闭环控制，主要看其工作过程中有无反馈，或输出量对控制有无影响。依题意可知该系统为闭环控制系统。

　　(2)依题干可知被控对象是反光镜

　　(3)大脑

　　(4)太阳能热水器、太阳能电池、太阳能飞机、太阳能路灯等

　　[探究互动]

　　一、选择题

　　1.下列控制系统中，属于开环控制系统的是(    )

　　a.电冰箱的温度控制

　　b.高级笔记本电脑里风扇的转速控制

　　c.现代化农业温室的温度控制

　　d.红绿灯定时控制系统

　　2.按时间顺序进行控制的“交通路口红绿灯控制系统”，系统中被控对象是(    )

　　a.控制电路           b.红绿灯

　　c.开关装置           d.路面车辆

　　3.下列属于闭环控制的是(    )

　　a.电灯               b.电视机

　　c.电风扇             d.空调机

　　4.在电冰箱的温度控制系统中，下列情况不属于影响其温度控制的干扰因素(    )

　　a.开电冰箱门  

　　b.电冰箱所在房间的温度从20摄氏度变到32摄氏度

　　c.热菜或热饭放入电冰箱中         

　　d.在电冰箱外放一盆冷水

　　5.在公共楼道里，常安装声控灯，既方便，又节电。从控制系统方面来分析，声控灯是(    )

　　a.闭环控制系统        b.开环控制系统

　　c.声音控制系统        d.循环控制系统

　　6.电冰箱能够将温度控制在一定范围内，从而保持蔬菜新鲜。电冰箱所采用的设计思想是(    )

　　a.没有反馈信息的控制

　　b.有反馈信息的控制

　　c.系统设计流程化

　　d.系统设计结构化

　　7.“长征”火箭能把各种卫星准确送入太空轨道，“神舟”飞船能准确地返回地面，这些高技术成果的核心技术之一是(    )

　　a.抗干扰技术          b.流程设计技术

　　c.控制技术            d.系统优化技术

　　8.使用电饭煲能方便地蒸出香喷喷的米饭而不糊锅。电饭煲的设计思想采用了(    )

　　a.开环控制            b.闭环控制

　　c.结构设计            d.实用设计

　　9.进入阅卷机的答题卡如果破损或被污染了（特别是黑白相间的“同步框”区域），或者被折叠了，阅卷机会自动停止，同时微机屏幕上显示有关的提示。这属于(    )

　　a.开环控制           b.闭环控制

　　c.分支控制           d.顺序控制

　　10.现代技术大多是自动控制的，“鹰眼”导弹 能自动寻找目标，识别目标，分析这个过程，其控制的对象是(    )

　　a.操作员    b.导弹    c.弹头    d.目标

　　11.卫生间的抽水箱，当放水冲刷时，水箱水位下降，浮球也随之下沉，这时与浮球以杠杆相连接的活塞式进水阀门打开，开始注水。水位升高，浮球上升，进水阀门逐渐关小，浮球升到一定位置，进水停止。这种控制系统是(    )

　　a.闭环控制系统       b.开环控制系统

　　c.浮球控制系统       d.活塞控制系统

　　12.下面控制系统中，属于闭环控制系统的是(    )

　　a.电风扇机械定时开关控制系统

　　b.电子门铃控制系统

　　c.加热炉温自动控制系统

　　d.自动门

　　13.新型电热水壶水开自动断电的工作原理为：装水后接通电源，发热器对水进行加热，当水沸腾时，产生的蒸汽冲击开关的双金属片，使其受热膨胀变形，弹开开关触点，断开电源。该控制系统中的控制器是(    )

　　a.开始通电时的手动开关

　　b.用于水干时断电的防干烧温控器

　　c.由双金属片等组成的蒸汽开关

　　d.由电热管组成的发热器

　　14.用电视遥控器选台属于(    )

　　a.人工控制           b.自动控制

　　c.气动控制            d.液压控制

　　15.控制系统中属于自动控制系统的是(   )

　　a.按钮开关控制       b.普通自来水龙头

　　c.花房恒温控制       d.汽车驾驶

　　二、填空题

　　1.下列生活中的控制系统各属于什么类型？请将序号填入相应的空格

　　①声控灯    ②电铃   ③电饭煲        ④饮水机         ⑤空调      ⑥冰箱

　　开环控制系统有                    

　　闭环控制系统有                     

　　2.“嫦娥一号”卫星在运行过程中，太阳能帆板和天线都要不停地调整方向，为的是精确地对着太阳和地球，它们的控制系统都属于     环控制系统。

　　3.根据消防要求，仓库、图书馆、轮船甚至家庭等处，都需要安装火灾自动报警控制系统，如发生火灾，控制系统就能检测到室内浓烈的烟雾，从而报警，请将下列火灾自动报警控制系统的控制过程框图补充完整。

　　烟雾→感应控制器→     →报警器→

　　4.老鹰抓兔子时，老鹰的控制系统主要由眼睛、大脑和翅膀三部分组成。老鹰的眼睛在盯住兔子的同时，也注意自己的位置，并把二者作一比较。比较后的信号代表老鹰的位置与兔子的位置的差距，这种差距信号传递到大脑，大脑接收这种信号后，经过处理，变换相应的控制信号，指挥翅膀改变鹰的俯冲度及方向，一直到逮到兔子。老鹰的控制系统是     （开环/闭环）控制系统。该系统中，控制器是            。该控制系统要达到跟踪的目的，须建立反馈机制，该机制中的反馈环节是             。

　　5.控制系统中，将输出量通过适当的检测装置返回到输入端并进行比较的过程，就是      。

　　6.在水箱水位自动控制系统中，其连杆机构、阀门、水箱等结构从功能上看，分别属于控制系统的         、           、           环节，浮子的作用是                            ，这是一个      控制系统。

　　7控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响，这种控制系统称为        控制系统。

　　[参考答案]

　　一、选择题

　　1.d  2.b  3.d  4.d  5.b  6.b  7.c  8.b 9.b  10.c  11.a  12.c  13.c  14.b  15.c

　　二、填空题

　　1.①②   ③④⑤⑥

　　2.闭

　　3.控制器   报警

　　4.闭环   脑   鹰眼

　　5.反馈

　　6.控制器   执行器   被控对象   检测输出量和输入量之间的差值（反馈作用）   闭环

　　7.开环

控制与设计 篇3

　　.doc

　　.ppt

　　第四单元控制与设计

　　第三节  闭环控制系统的干扰与反馈

　　一、教学内容分析：

　　本节是在学生对控制系统有一定认识的基础上具体的阐述闭环控制系统的干扰与反馈的辨证关系，是全书的重点章节，也是控制系统的具体应用章节。为以后学习的控制系统的设计等内容奠定了理论基础。

　　本节内容在《控制和设计》中起到举足轻重的作用，不仅可以使学生对闭环控制系统中的反馈（feedback）有很深的认识，而且也为闭环控制系统的设计与实施打好基础。本节教材主要包含三部分内容：干扰因素、反馈、功能模拟法、黑箱法。本节是本单元的重点，也是一个难点，分析干扰因素及反馈给控制系统带来的影响，综合了本单元前两节的知识。从模块角度看，该节融合了该模块第二单元流程与设计，以及第三单元系统与设计的内容，控制过程本身的工作过程就是一个流程，闭环控制系统大致包括控制环节、执行环节、反馈环节和比较环；反馈也体现了系统的环境适应性，因此，本节是本模块的综合应用。本单元是本课程知识的综合应用，综合了必修1、必修2的知识，讲了闭环自适应控制，体现了技术以人为本的理念。

　　二、教学对象分析：

　　学生对控制机理比较陌生，整个教学都应以案例分析为主，所举案例应力求简单。

　　三、目标：

　　1.知识与技能：

　　（1）能结合案例找出影响简单控制系统运行的主要干扰因素，并作分析。

　　（2）熟悉闭环控制系统中反馈环节的作用。

　　（3）熟悉闭环控制系统的工作过程。

　　（4）了解功能模拟方法和黑箱方法在控制系统中的应用。

　　2.过程与方法：

　　用方框图分析生活中常见控制系统，通过实践、游戏、讨论、分析、讲授法、问题教学法、小组讨论法、设计教学法等方法使学生懂得反馈在闭环控制系统中的作用，了解功能模拟方法和黑箱方法在控制系统中的应用；结合案例分析影响简单控制系统运行的主要干扰因素及克服方法。

　　3.情感态度价值观：

　　通过学习，联系生活，能具体问题，具体分析，能在生活中应用反馈原理，调节自身的心理、学习与生活。培养学生的观察能力，体验学习乐趣。渗透安全教育、德育教育、环保等教育。

　　四、教学重难点：

　　1.教学重点：

　　干扰因素；反馈与闭环系统的工作原理；开环控制系统与闭环控制系统的选用。

　　2.教学难点：

　　干扰因素的判定；闭环系统的工作原理；功能模拟方法、黑箱方法。

　　五、教学概述：

　　通过人们熟悉的例子来说明在控制系统中除输入量以外能引起被控量变化的各种因素都是控制系统的干扰。用方框图分析生活中常见控制系统，通过实践、游戏、讨论、分析等方法使学生懂得反馈在闭环控制系统中的作用。

　　....

控制与设计 篇4

　　点击下载完整稿《控制系统的工作过程与方式》.doc

　　点击下载完整稿《控制系统的工作过程与方式》.ppt

　　第四单元控制与设计

　　第二节  控制系统的工作过程与方式

　　一、教学内容分析：

　　《控制系统的工作过程与方式》选自普通高中课程标准实验教科书《通用技术-技术与设计 2 》的第四单元第二节（江苏教育出版社）。

　　《控制系统的工作过程与方式》这节的内容是有关“控制系统的工作过程与方式”的学习和掌握，包含“控制系统”、“开环控制”和“闭环控制”等三个内容。

　　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。

　　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。

　　二、教学对象分析：

　　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。本节课的教学除了继续加深对技术与设计的知识深度和技能程度外，更是培养技术思想和方法的很好的平台和载体。因此，应多贴近学生生活经验出发，从实例分析入手，逐步归纳出对控制系统的一般认识，并能对开环控制系统的工作过程、方框图进行分析。

　　三、目标：

　　1.知识与技能：

　　1.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。

　　2.熟悉闭环控制系统的基本组成，能画出一个简单的闭环控制系统的方框图。

　　3.理解闭环控制系统中的控制器、执行器的作用。

　　2.过程与方法：

　　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，特别是理解闭环控制的工作过程以及其构成的作用。

　　3.情感态度价值观：

　　提高对生活中技术问题的敏感度和引发出探究欲望，并能保持积极审慎的态度。

　　四、教学重难点：

　　1.教学重点：控制系统的构成；开环系统与闭环系统的构成与判断。

　　2.教学难点：开环系统与闭环系统的构成与判断。

　　五、教学概述：

　　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。

　　在重要的“问题分析”环节上立足于“控制系统设计的目的性”，让学生抓住问题的主要矛盾，“归纳总结”阶段着重引导学生完善知识框架。让学生在自主探索中经历思维升华的过程。

　　2课时

　　六、教学器材：

　　多媒体课件等。

　　七、教学过程：

　　一）引入新课：

　　日常生活中的控制举例：

　　a.拔动教室电灯开关，灯的亮与不亮与手动有关。

　　b.声光感应开关，当有声音时灯亮。

　　c.红外感应出水龙头，手靠近水龙头出水，离开则不出水。

　　d.宾馆自动门，当有人进入，门自动打开。

　　e.当手靠近自动烘手机时，机器启动；当手离开时，机器关闭。

　　（是靠着红外线感知手的靠近过程，没有人用的时候，鼓风机和加热电炉丝都自动切断了电源。当手的温度在红外传感器监视范围之内的时候，烘手机就启动。）

　　师生归纳、抽象以上活动的特征：

　　一个输入信号（如手拔开关）对应着一个输出信号（如灯亮或不亮）。

　　这些控制是怎样实现这个功能的呢？或者说，它们工作过程是怎样的呢？这个知识我们这节课就要学到。今天我们来学习第二节：控制系统的工作过程与方式

　　二）新课教学....

控制与设计 篇5

　　教学案例

　　二 控制系统的工作过程与方式

　　教学目标

　　1 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

　　2 熟悉闭环控制系统的基本组成，能画出一个简单的闭环控制系统的方框图

　　3 理解闭环控制系统中的控制器、执行器的作用

　　教学内容分析

　　《控制系统的工作过程与方式》选自普通高中课程标准实验教科书《通用技术-技术与设计 2 》的第四单元第二节（江苏教育出版社）。

　　《控制系统的工作过程与方式》这节的内容是有关“控制系统的工作过程与方式”的学习和掌握，包含“控制系统”、“开环控制”和“闭环控制”等三个内容。它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。

　　根据学生已经学习的内容和认知特点，我们利用两个课时来完成本节的教学，让学生通过对相关典型控制应用案例的深入分析，引导学生在对控制系统的生活生产应用分析，进而熟悉控制系统的基本组成和工作过程，通过对开环和闭环控制基本组成和其工作机理的学习，进而掌握和理解这两种控制方式的重要作用。

　　教学对象分析

　　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。

　　教学策略

　　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。

　　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，特别是理解闭环控制的工作过程以及其构成的作用。

　　教学过程

　　1、控制系统：

　　【案例分析】

　　自行车速度的控制的实现过程、电风扇风速的控制过程、自动门的控制过程、遥控电视频道更换的控制过程、航空模型的控制过程

　　（画出控制过程方框图）

　　【总结】

　　一般的控制过程都有一个输入和一个输出。

　　任何一种控制的实现，都要通过若干个环节，这些环节构成一个系统，我们称之为控制系统。

　　控制系统的输入输出之间有一定的对应关系。

　　【马上行动】（课文p102）

　　控制系统一般分为开环控制系统和闭环控制系统。

　　2、开环控制：

　　【利用前面的案例和普通游泳池注水控制系统控制过程分别引出两个名词：输入量和输出量】

　　控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响，这种控制系统成为开环控制系统。

　　开环控制系统的方框图：

　　【案例分析】

　　自动门的控制