开环控制系统方框图20例
1、水泵抽水控制系统
2、家用窗帘自动控制系统
3、宾馆自动门控制系统
4、楼道自动声控灯装置
5、游泳池定时注水控制系统
7、公园音乐喷泉自动控制系统 控制量
控制量
控制量 控制量 控制量
控制量 控制量
8、自动升旗控制系统
9、宾馆火灾自动报警系统 10、宾馆自动叫醒服务系统
11、活动猴控制系统 12、公共汽车车门开关控制系统 13、家用缝纫机缝纫速度控制系统
14、根据车流量大小自动改变红绿灯时间控制系统
15、普通全自动洗衣机控制系
控制量 控制量 控制量 （压缩空控制量
控制量
控制量
控制量
控制量
....
16、手电筒控制装置 17、宾馆自动门加装压力传感器防意外事故自动控制系统
18、可调光台灯控制系统
19、电吹风控制系统
20、普通电风扇控制系统
闭环控制系统方框图12例
1
控制量 输入量 （压力传感器是否测到压力异常信号） 控制量 控制量
控制量
控制量
给定量
给定量
....
2、投篮
3
4、加热炉的温度自动控制系统
5、抽水马桶的自动控制系统
6、花房温度控制系统
7、夏天房间温度控制系统
被控量
给定量 被控量
给定量 被控量
给定量 被控量
给定量
给定量 被控量
房内实
给定量 被控量
控制量
.... .
8、家用电饭锅保温控制系统
9、家用电冰箱温度控制系统
10、宾馆使用多台热水器串联电辅助加热自动控制系统
11、粮库温、湿度自动控制系统
12、自动保温电热水壶控制系统
被控量
给定量 控制量 被控量 冰箱实
给定量 给定量 被控量
—80℃） 控制量 被控量 粮库内
给定量（设定控制量 给定量
控制量
新课标高中通用技术《控制与设计》练习题 一、选择题 1、下列所述属于自动控制的是（） A、驾驶汽车 B、拖地板 C、用ATM取款 D、人工纺纱 2、下列控制现象是自动控制的是：( ) A、骑自行车 B、舂米 C、用气筒给自行车的轮胎充气 D、农用灌溉抽水机抽水的控制 3、射击比赛的射手通过瞄准目标，使子弹射中靶心，分析这个过程，我们理解一个控制现象应该从（）入手？ A、对象 B、目的 C、手段 D、对象、目的、手段 4、“神六”在空中动行中，在地面人员对其发出变轨指令的过程中，其控制的对象是（） A、返回舱 B、推进舱 C、轨道舱 D、整个飞船 5、理解一个控制现象，要明确控制的对象是什么，控制要达到什么目的和采取什么控制手段。例如，导弹控制系统控制的是导弹与目标之间的距离，目的是要击中目标（距离为零）。分析这个控制系统，其控制的对象是（）。 A、人 B、目标 C、计算机 D、导弹 6、普通家用自行车的刹车控制是属于：( ) A、机械控制 B、气动控制 C、液压控制 D、电子控制 7、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 8、人们使用空调器对室内温度进行调节，使人感到舒适．这是控制在（）方面的应用．Ａ、生活Ｂ、生产Ｃ、农业Ｄ、军事 9、下列控制系统中，属于开环控制系统的是（）。
A、智能电冰箱的温度控制 B、计算机的CPU上的风扇的转速控制 C、现代化农业温室的温度控制 D、红绿灯定时控制系统 10、理解一个控制现象，要明确控制的对象是什么，控制要达到什么目的和采取什么控制手段。例如，射击比赛的射手通过瞄准目标，使子弹射中靶心，分析这个过程，其控制的对象是（） A．人B．枪C．子弹 D．靶 11、下列不属于开环控制系统的是：（） A、自动门 B、自动声控灯 C、自动烘手机 D、电饭锅温控系统 12、根植于历史文化名城泉州的提线木偶戏古称“悬丝傀儡”,又名“丝戏”,民间俗称“嘉礼”,乃流行于闽南语系地区的古老珍稀戏种，在提线木偶的控制过程中控制对象是（）。 A．手B．提绳C．木偶D．大脑 13、上题的案例中，演员对提线木偶的控制过程属于（）。 A．人工控制B．自动控制C．机械控制 14、在电冰箱温度控制中不属于干扰因素的是（） A、打开冰箱门 B、把食物放到冰箱内 C、市电电压下降 D、房间温度变化很大 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、花房恒温度控制 D、汽车驾驶 16、在电冰箱温度控制中不属于干扰因素的是（C） A打开冰箱门 B 把食物放到冰箱内 C 市电电压下降2伏 D 房间温度变化很大 17、电冰箱工作时温度设定在一定的范围值，当箱内温度变化超过设定的范围值时，热敏电阻的阻值也相应地变化，通过热敏电阻的变化电流经过三极管放大器的放大，带动继电器，
浙江省衢州市仲尼中学高中通用技术《闭环控制系统的干扰与反馈》教案 新人教版 一、教材分析 本课是《技术与设计2》的第四单元“控制与设计”的第三节“闭环控制系统的干扰与反馈”中的第三课时的内容，包括“功能模拟方法”和“黑箱方法”两部分内容。功能模拟方法是以功能行为的相似性为基础建立模型，用模型模拟原型的功能和行为的一种方法。教材首先以“加热炉温度的手工控制与自动控制”的比对案例来说明功能模拟方法。温度能自动控制的加热炉系统在上一课时是已经分析探讨过的案例。在这里重提就可以很好的与“手工控制加热炉”配对比较。但考虑到“加热炉”对学生来说还是比较陌生，所以在上课时不采用这个案例，而是改用“人工驾驶与自动驾驶汽车”的案例做比对。教材在后面又举了根据模型与人脑在功能行为上相似而实现对人脑的模拟的“国际象棋人机对弈”案例，从而使功能模拟方法更清晰的展现在我们面前。在“黑箱方法”部分教材使用“中医看病”“挑西瓜”等贴切生活的案例把黑箱方法分析得非常的清晰明了。教材引用这些生活化的案例就一子就把理论与人的距离拉近了，陌生感也没有了。利用黑箱方法事物进行分析，可使许多繁杂的问题简单化，它是认识事物的一种有效方法。 教材内容的顺序编排也是比较合理的。在前几课时分别介绍了“控制”“开环控制系统”“闭环控制系统”“干扰因素”“反馈”等内容，而这些都是学习探讨功能模拟方法与黑箱方法的前提基础。 二、学情分析 在此前，学生学过了开环与闭环控制系统，对开环与闭环控制系统的组成也都有了一定的认识，这些再加上学生的生活经历都是学习本节的前提基础。“人工驾驶汽车”“中医看病”“挑选西瓜、椰子、电视机”以及“机器人”都是学生熟悉的案例，正是以这些熟悉的案例做分析铺垫，才有可能降低理解难度。本课主要通过大量的生活案例让学生在分析案例的过程中逐步掌握功能模拟方法与黑箱方法的思想的，但对于功能模拟方法的理解还是有一定难度的，所以在实施教学时需要想办法去突破。 三、教学目标 通过“汽车全自动驾驶”与“人工驾驶”的类比分析理解功能模拟方法和“挑椰子”“判别计算机性能”等案例的分析，了解黑箱方法的应用。知道功能模拟方法与黑箱方法都是研究控制系统的常用方法，了解功能模拟方法与黑箱方法在控制系统中的应用懂得功能模拟方法与黑箱方法在控制领域的重要作用；将功能模拟方法特别是黑箱方法有意识的渗透到今后的问题分析当中。 四、教学重点 功能模拟方法与黑箱方法在控制系统的设计与分析中应用。 五、教学难点 1. 功能模拟方法的理解。 2. 功能模拟方法与黑箱方法在控制系统的设计与分析中应用。。 六、教学方法 教授、案例分析、任务驱动。 七、设计思想 1. 设计理念 功能模拟方法是仿生学中的一种常用研究方法，在控制领域应用广泛，它也为人工智能研究的提供了科学方法。在平时进行方案构思时采用的模仿法与本课探讨的功能模拟法很相近，模仿法的范畴更大一些，这一点在上课时是一定要学生清楚的。本节教学的主体任务是使学生理解并掌握两种分析、设计控制系统的思想方法，最终能对两种方法做简单的应用。为了让学生易于理解就必须尽可能的多使用案例，且是学生熟悉的案例，案例既有文字性也有图片式的。 2.教学策略设计 先以“人工驾驶汽车”的方向控制问题做导入，分析汽车的行驶方向是如何受到控制的，接着投影“全自动驾驶汽车”案例，比较前后两种行驶方向的控制，知道“全自动驾驶汽车”中控制器代替了人脑的转
高中通用技术《控制与设计》教案 高中通用技术《控制与设计》教案 第一节：什么是控制 第二节：控制系统的基本组成与工作过程 教学目标： 知识目标： 1、理解控制的概念及在现在生活中的应用 2、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 3、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
4、理解控制系统的基本组成 过程与方法： 理解控制系统的基本组成和简单的工作过程 情感态度与价值观： 充分利用技术的作用，解决生活与学习中的问题 复习重点：理解控制系统的基本组成和简单的工作过程复习难点：理解控制系统的基本组成和简单的工作过程教学策略
教法： 本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 引入：知识铺垫：通过系统与设计过度到 第四单元：控制与设计
第一节什么是控制 1、控制的概念： 2、控制的应用： 第二节：控制系统的基本组成与工作过程1、控制系统： 【案例分析】
第四单元控制与设计第一节控制的手段与应用 一、教学内容分析 本节是本章的第一节，可以说是本章的开始，也是本章的基础，对于本节知识的掌握有助于后面几节的学习。 二、教学对象分析 学生正处于高中阶段，对于生活中的一些控制虽然见过，但是由于生活经验不是很丰富，所以必须要老师引导才能发现问题。 三、教学目标 知识与技能 1.通过分析社会各领域的具体例子，理解控制的涵义及其在生产和生活中的应用。 2.通过学习，培养学生注意观察问题，发现问题，帮助学生了解控制的作用。 过程与方法： 通过视频导出新课，通过案例分析和课堂讨论理解控制的含义和了解控制的手段，并知道控制的应用。 情感态度与价值观： 激发学生了解控制，研究控制的兴趣与热情。 四、教学重点和难点 重点：理解控制的含义 难点：理解控制的含义 五、教学策略 采用多媒体进行教学，引导学生理解控制的含义和了解控制的手段及应用 六、教学准备 典型案例图片收集，课件制作，收集相关视频材料 七、教学过程
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。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。 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。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。 三、教学目标 知识与技能 熟悉简单的开环控制系统的基本组成和简单的工作过程 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 理解闭环控制系统中的控制器、执行器的作用 初步理解开环与闭环系统的区别 过程与方法 经历“回想—分析—联想—猜想”的思维过程，与同学和老师充分沟通和交流，将前面所学的结构、流程、系统与控制的基本知识应用于具体问题的分析，发展创新精神。 情感态度与价值观 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、教学重点和难点 重点：开环控制系统的工作过程分析 难点：用方框图描述开环控制系统的工作过程 五、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
第二节控制系统的基本组成与工作过程（教材） 一、典型控制系统案例分析 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1】自动门 自动门的动作过程是：当门口没有人时，门是关着的(图1)；当有人来到门口时，门打开(图2)；当人离开门口后一段时间，门又关闭。 功能 (1)无人时，常关；(2)有人时，开门。 技术要求 (1)当人距门l m(也可设为其他值)时，门即打开； (2)门打开后，延时10 s(也可设为其他值)后关门。 门是怎样实现自动开、关的呢?我们来看一看自动门(实际上是自动门系统，简称自动门)的组成和工作过程。 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1 m)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(这里电动机叫做执行器，也称驱动器)； (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)； (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。上述的系统组成与工作过程，可以用图3表示。
在图3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)。 【问题思考】当有人一直站在门口时，自动门会怎样动作？为什么？ 【案例2】水箱水位控制 再来看水箱的水位控制。当水箱内的水没有达到设定的水位(水箱内的“△”所示)时，水箱的水龙头打开，向水箱内放水；当水面达到设定位置，水龙头关闭。它有两种控制方式：一为人工控制(图4)；一为自动控制(图5)。下面分别分析、研究这两种控制。 功能 当水面(位)达到设定的水位(高度)时，关闭进水阀门。 控制方式 (1)人工；(2)自动。 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)。 工作过程 (1)人工控制： 当水面低于设定水位时，人打开阀门放水入水箱，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：