控制系统的设计与实施 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：控制系统的设计与实施 章 节：第四单元 控制与设计 第 4 节 控制系统的设计与实施 课 时：共 1 课时 教材核心：相关学科素养的问题，主要用到工程思维，创新设计，物化能力。 主要将意念，控制，设计，控制设计的方案能过案例转化为有形物品或对物品 改进与设计实施的能力，启发具有很强的控制系统中的设计与实施能力。 一、教学目标 1. 了解简单的被控对象的基本特性。 2. 能确定被控量、控制量，画出控制系统的方框图。 3. 形成初步的控制系统设计的方案。 4. 能根据开环控制系统的设计方法，制作一个控制装置；学会调试运行，提出 改进方案。 二、教学重点 设计一个控制系统应明确的问题；分析对控制系统的基本要求； 三、教学难点 设计一个“自感式智能人手消毒装置”应明确的问题的分析； 设计控制系统的思想方法。 四、教学方法 讲授法、案例教学法、任务驱动教学法。 五、教学准备 PPT、实物教具（电吹风、数显温度计、人手消毒控制装置） 六、教学过程 （一）、温故知新 ① 为什么需要控制： ② 控制系统的选择和确定： ③ 检测与反馈： （二）、新课教授 如何去设计一个控制系统？怎样才能使事物发展的结果朝着人们期望的方向进 行发展呢？这就需要我们设计一个控制系统。 课本里是如何描述一个控制系统的设计过程的 课本里将一个控制系统拆分为 8 个部分，分别为：明确控制目的；分析被控对 象的主要特性；确定被控量、控制量；控制系统方案的选择；分析主要的干扰 因素；控制系统的调试运行和评价；系统的成本分析；实施控制系统所需的设备、 元件。 我们如何确定与选择？ . 选择开环控制还是闭环控制； . 被控对象特性的确定 ； . 干扰因素的确定； . 被控量与控制量的确定； . 执行器、检测器的选择; 实施案例： 自感式智能人手部消毒装置 （1），在“手部消毒装置” 中被控对象是什么？消毒机/电机。 （2），这个系统的控制目的是什么？自动消毒。 （3），那么被控量是什么？舵机 （4），控制量决定了被控量的输出，在这个系统里什么是控制量？ （5），舵机的开与关 （6），这个系统采用了什么类型的控制系统？闭环控制系统。 （7），这个系统怎样实现的反馈？消毒机、避障器 这是“自感式智能人手部消毒装置”控制系统的方框图 方框图 ( 检测装 置 ) ( 电机 ) ( 舵机 ) ( 单片 机 ) ( 舵机的开 关 ) ( 电流 ) ( 消毒机、避障器 ) 比 给定量 人 较 控制量 ( 被控对 ) ( 被控量 )控制器 执行器 象 视频演示： 控制装置”结构和功能 “手部 案例拓展 控制事例 控制目的 特性分析 控制方式 电风扇 电吹风 抽水马桶 消毒装置 八，练习讲解： 1，如图所示为高速公路汽车速度监测系统， 测速雷达测量车速， 经控制器判 ( 息记录 测系统 )断后，控制摄像头将超速车辆的图像信 下来，作为违章处罚的证据，该速度监 中的被控对象是：（C） A、汽车 B、测速雷达 C、摄像头 D、速度显示器 2，汽车安全气囊控制系统的工作过程是：传感器检测到汽车碰撞信号，经诊断 模块判定和处理后，触发气体发生器给气囊充气。该控制系统的被控量是： (A) A ．充气 B ．气囊 C ．诊断模块 D ．气体发生器 3,如图所示为自动火炮控制系统示意图。当雷达检测到飞机后发出信号给跟踪系 统，跟踪系统操纵火炮，调整火炮角度，该系统中输入量是：（D） A ．火炮 B ．跟踪系统 C ．雷达 D ．飞机 九，课后思考 寿县古城排水系统（月坝） 图 图一 水位外高内低 图二 水位内高外低 问题一，根据以上两幅图片，请你画出寿县古城排水控制系统的方框图 问题二，自动控制技术在各行各业的应用， 一方面减轻了人的劳动强度， 解 放了劳动生产力 ... ...
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