闭环控制系统的干扰与反馈教案
- 格式:doc
- 大小:1.56 MB
- 文档页数:4
《闭环控制系统的干扰与反馈》作业设计方案第一课时一、概述闭环控制系统是自动控制领域中的重要概念,其通过反馈控制实现对系统输出的稳定控制。
在实际应用中,系统往往会受到各种干扰的影响,因此对干扰的抑制和反馈控制的设计显得至关重要。
本作业设计方案旨在帮助学生深入理解闭环控制系统中干扰与反馈的关系,提高他们的设计能力和解决问题的能力。
二、作业内容1. 了解闭环控制系统的基本原理和结构;2. 研究闭环控制系统中干扰的种类和影响;3. 分析闭环控制系统中反馈的作用和重要性;4. 设计一种针对干扰的反馈控制策略;5. 使用仿真软件(如MATLAB)对设计的闭环控制系统进行模拟实验;6. 分析实验结果,总结干扰与反馈之间的关系。
三、作业要求1. 按照指导老师的要求完成作业设计方案的撰写;2. 深入研究闭环控制系统的理论知识,结合实际案例进行分析;3. 清晰明了地阐述干扰与反馈的概念及其在闭环控制系统中的作用;4. 设计的反馈控制策略需要具有一定的创新性和实用性;5. 模拟实验结果需要准确可靠,对比实验数据进行详细分析与讨论。
四、作业流程1. 阅读相关理论书籍和文献,深入了解闭环控制系统的干扰与反馈;2. 设计反馈控制策略,确定实验的具体步骤和参数设置;3. 使用仿真软件进行实验模拟,记录实验数据;4. 对比不同情况下的实验结果,分析干扰对系统稳定性的影响;5. 撰写实验报告,提出改进建议和未来研究方向。
五、作业评分标准1. 理论知识掌握(30%):对闭环控制系统的干扰与反馈理论有深入的理解;2. 设计方案创新(20%):设计的反馈控制策略具有一定的创新性;3. 实验完成度(20%):实验步骤和参数设置合理,实验数据准确可靠;4. 结论和讨论(20%):对实验结果进行详细分析和讨论,提出合理的结论;5. 文字表达与排版(10%):论述清晰明了,文责一致、格式规范。
六、参考资料1. 《现代控制理论》2. 《自动控制原理与系统》3. 《控制系统工程》七、总结通过本次作业设计,学生将能够深入理解闭环控制系统中干扰与反馈的关系,提高自己的设计能力和解决问题的能力。
一、教案基本信息教案名称:闭环控制系统的干扰与反馈教案课时安排:2课时(90分钟)教学目标:1. 让学生理解闭环控制系统的概念及其基本组成部分。
2. 让学生了解干扰在闭环控制系统中的影响。
3. 让学生掌握反馈在闭环控制系统中的应用和作用。
4. 培养学生分析和解决闭环控制系统问题的能力。
教学重点:1. 闭环控制系统的概念及其基本组成部分。
2. 干扰在闭环控制系统中的影响。
3. 反馈在闭环控制系统中的应用和作用。
教学难点:1. 闭环控制系统中干扰的分析和处理。
2. 反馈机制的设计和优化。
教学准备:1. 教学PPT。
2. 相关教学案例或实例。
3. 闭环控制系统仿真软件(可选)。
教学过程:第一课时:一、导入(10分钟)1. 引导学生回顾控制系统的相关知识,如开环控制系统和闭环控制系统。
2. 提问:什么是闭环控制系统?它有哪些基本组成部分?二、讲解闭环控制系统的基本组成部分(20分钟)1. 讲解闭环控制系统的基本组成部分,包括控制器、执行器、传感器和被控对象。
2. 强调闭环控制系统相较于开环控制系统的优势。
三、分析干扰在闭环控制系统中的影响(25分钟)1. 讲解干扰的定义和类型。
2. 分析干扰对闭环控制系统的影响,如降低系统稳定性和准确性。
3. 举例说明常见干扰及其对闭环控制系统的影响。
四、案例分析(20分钟)1. 提供几个闭环控制系统的实际案例,让学生分析其中的干扰因素。
2. 引导学生思考如何减小或消除干扰对闭环控制系统的影响。
第二课时:一、讲解反馈在闭环控制系统中的应用和作用(20分钟)1. 讲解反馈机制的定义和作用。
2. 强调反馈在提高闭环控制系统稳定性和准确性中的重要性。
二、分析反馈mechanisms design(25分钟)1. 讲解反馈mechanisms design的基本原则和方法。
2. 分析不同的反馈mechanisms design在闭环控制系统中的应用。
3. 举例说明反馈mechanisms design对闭环控制系统性能的影响。
2021年一年级道德与法治(上册)期中试卷及答案(完美版)(时间:60分钟,总分100分)班级:姓名:分数:一、填空题(共18分)1、当别人取得成功时,替别人高兴,分享他人的()。
2、靠()行,不追跑,抓紧时间不迟到。
3、课桌要干净,书籍、纸张要()。
4、不马虎的()有很多。
5、升国旗时, 我们要立正,行()礼。
6、元旦是()月()日,是全世界人民的新年。
二、选择题(每小题2分,共20分)1、我们吃的米饭是地里的()长出来的。
A.秧苗B.麦苗C.油菜2、我们通常在学校操场上做的活动是()。
A.B.C.3、上学路上,小明刚要过马路,对面开来一辆车()A.停下来等车过去再走B.先跑过去4、课间活动要注意安全,以下()行为应禁止。
A.攀高、跳台阶 B.在楼道不快跑、不追逐C.不做危险的游戏、上厕所不推挤等5、表弟来做客,我这样做()A.给弟弟洗水果 B.和弟弟抢玩具 C.不让弟弟吃我的东西6、做完家庭作业,课本和作业本应放在()。
A.书桌上B.书包里C.随便放哪里都可以7、我自己会()红领巾,发现歪了就赶快扶正。
A.穿B.系C.拿8、小学生要做到自己的仪容端正,正确的做法是()。
A.脸只要不脏,就不用洗B.扣好衣服上的每一粒扣子,并系好鞋带C.帽子斜着带,更显个性9、同桌让你一起合作考试,共同做试卷,你会()A.拒绝B.答应C.大声告诉全班10、因为好奇被小动物咬伤了该怎么办?()A.不和家人说 B.没事,一会儿就好了 C.快点告诉家人,处理伤口三、判断题(每小题2分,共20分)1、红灯亮时没有车,我赶紧过马路。
()2、下课了,方方和田田在教室里跑和闹。
()3、我又不近视,不需要做眼保健操。
()4、上课时趴着听,一样可以让学习变优秀。
()5、今天妈妈买回的饼干很好吃,睡觉前我再去拿几块吃。
()6、当别人帮助你时,你要说谢谢。
()7、同学之间应该相互帮助,相互关心,共同进歩。
()8、人们根据青蛙的游泳姿态发明了蛙泳。
《闭环控制系统的干扰与反馈》作业设计方案第一课时一、设计背景闭环控制系统是摩登自动化控制系统中的重要组成部分,其稳定性和性能受到干扰的影响是一个重要的探究领域。
干扰是闭环控制系统中的一种常见问题,需要通过反馈来进行补偿和抑止,以提高系统的稳定性和鲁棒性。
因此,本作业设计旨在援助同砚深度了解闭环控制系统的干扰与反馈机制,并通过实践精通相关知识和技能。
二、设计目标1. 了解闭环控制系统中的干扰类型及影响;2. 精通利用反馈来抑止干扰的方法和技巧;3. 提高同砚实际动手能力和问题解决能力。
三、设计内容1. 理论进修:同砚将通过教室教学进修闭环控制系统中的干扰来源、类型、影响以及反馈抑止的原理和方法。
2. 试验设计:设计一组闭环控制系统试验,通过改变不同干扰源的大小和频率,观察系统响应特性,并实行不同的反馈控制策略来抑止干扰。
3. 试验数据分析:同砚将分析试验数据,比较不同反馈控制策略的效果,总结干扰与反馈之间的干系。
四、试验步骤1. 搭建闭环控制系统试验平台,包括传感器、执行器、控制器等设备。
2. 设置干扰源,模拟系统受到外部干扰的状况。
3. 调整控制器参数,观察系统响应特性。
4. 分别接受比例控制、积分控制和比例积分控制等不同反馈控制策略,比较试验结果。
5. 记录试验数据,绘制响应曲线和控制曲线。
6. 分析数据,总结干扰与反馈之间的干系,撰写试验报告。
五、评判标准1. 试验设计的合理性和创新性;2. 试验数据的准确性和完备性;3. 数据分析的逻辑性和深度;4. 试验报告的明晰度和好用性。
六、参考资料1. 《控制系统工程导论》,周志华,清华高校出版社;2. 《摩登控制理论与应用》,刘慕国,机械工业出版社;3. 《自动控制原理与设计》,潘建伟,电子工业出版社。
七、总结与展望通过本次试验设计,同砚将深度了解闭环控制系统的干扰与反馈机制,提高了实际动手能力和问题解决能力。
期望同砚能在实践中不息探究,深化理论熟识,不息提高自身的科研能力和创新能力。
闭环控制系统的干扰与反馈教学设计1.教材分析及教学设计介绍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。
【教学目标】知识目标:了解闭环控制系统的干扰与反馈的各方面因素能力目标:能结合身边的案例找出干扰的因素,并作出分析。
情感目标:培养学生对一个控制系统的理解能力和分析能力,并能从物性到理性过渡,能对学习与人生产生干扰影响的因素进行分析。
【重点与难点】重点:学会分析干扰在控制系统的影响,反馈在技术发明和革新中的作用。
难点:干扰系统的全面分析,反馈环节的使用。
【教法设计】本课通过“案例分析法”,采用启发式、讲述式、分析等多种教学方式,以课程目标为依据,努力提高教学的生动性和逻辑性,激发学生的学习兴趣,提高学生的注意力,使学生能够自己建构出本课的知识点。
【学法设计】本节课的教学对象是刚刚对控制系统有了初步的了解学生,对控制的干扰还蒙着一层神秘的面纱。
好奇心较强,思维活跃,虽然他们的生活经验不是很丰富,但根据他们现有的认知水平和认知风格还是很容易接受本节课的内容。
本课教给学生的学法是“分析案例——合作探究——得出结论——思维扩展”。
【教学资源准备】教学相关资料的准备,包括文本(骑自行车的干扰分析,学生生活经验)、图片(各种自行车图片、影响因素图片);教师演示教学课件。
课件容纳一些图片和例子说明。
图片可以从网上下载,也可以把书中照片用数码相机拍摄,通过电脑处理后使用。
【教学策略】根据本课的教学目标,我采用教师讲授,媒体演示,任务驱动,学生自主思考、合作讨论等多种教学方法相结合的策略。
2.教案【创设情境、导入新课】做一个简单的调查:每天上学骑自行车的感受?乘车的感受等?在送乘飞机出行时,为什么不能说祝你一路顺风,(活跃课堂气氛,激发学生的求知欲。
)大部分同学应该是有风的影响,从而联系到本节课的内容:干扰因素,同时乘车也有干扰,而且不论是骑自行车还是乘车干扰因素不止一个,有主要的,有次要的。
闭环控制系统的干扰与反馈
一、教学目标
1. 知识与技能目标
(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)熟悉闭环控系统中反馈环节的作用。
(3)能识读和画出简单的闭环控制系统的方框图,理解其中的控制器、执行器的作用。
2. 过程与方法目标
(1)通过课堂小试验亲身体验“反馈”的作用。
(2)通过典型闭环控制系统的分析,熟悉闭环控制系统的基本组成及工作过程。
(3)逐步形成理解和分析闭环控制系统的一般方法,学会使用逆推法分析问题。
3. 情感态度与价值观目标
(1)通过“神奇”的自动控制装置,感受科技的魅力,形成和保持探究控制系统的兴趣与热情。
(2)通过对闭环控制系统的探究,形成勇于探索敢于创造优良品质。
二、教学重难点
重点:对闭环控制系统反馈环节的作用的体会,及学会用系统框图来帮助分析和理解闭环控制系统。
难点:分析闭环控系统的基本组成及工作过程
三、教学方法
演示法、逆推分析法、游戏法
四、教学资源准备
相关图片资料、PPT,水箱flash
五、教学过程
学生回答,教师总结飞机在受到风和电磁波干扰的时候出现的反应,
出干扰因素的概念。
在日常生活中,干扰是时常存在的
3. 案例分析:加热炉的温度控制系统
提问:在加热炉的温度控制系统中,可能有哪些干扰因素,系统是如何克服干扰使炉温稳定在给定的范围内的?其控制量是什么?控制量可以有其他选择吗?
4. 思考
如果请你设计一个温室的温度控制系统,你将选择什么作为控制量?。
闭环控制系统的干扰与反馈
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:闭环控制系统的干扰与反馈
章节:第四单元控制与设计第三节闭环控制系统的干扰与反馈
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)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)熟悉闭环控系统中反馈环节的作用。
(3)能识读和画出简单的闭环控制系统的方框图,理解其中的控制器、执行器的作用。
2. 过程与方法目标
(1)通过课堂小试验亲身体验“反馈”的作用。
(2)通过典型闭环控制系统的分析,熟悉闭环控制系统的基本组成及工作过程。
(3)逐步形成理解和分析闭环控制系统的一般方法,学会使用逆推法分析问题。
3. 情感态度与价值观目标
(1)通过“神奇”的自动控制装置,感受科技的魅力,形成和保持探究控制系统的兴趣与热情。
(2)通过对闭环控制系统的探究,形成勇于探索敢于创造优良品质。
二、教学重点
本节学习重点偏重于对闭环控制系统反馈环节的作用的体会,及学会用系统框图来帮助分析和理解闭环控制系统。
三、教学难点
分析闭环控系统的基本组成及工作过程
四、教学方法
演示法、逆推分析法、游戏法
五、设计思想:
1. 教材分析
本节是“控制与设计”第三节的内容,其内容包括“干扰因素”、“反馈”、“功能模拟方法”和“黑箱方法”。
闭环控制系统相对于开环控系统要复杂些,但闭环控制系统因其控制准,自动化程度高,有着“神奇”的控制效果,对学生来说也同样具有一定的吸引力,成为学生进一步学习的动力。
本节学习重点偏重于对闭环控制系统反馈环节的作用的体会,及学会用系统框图来帮助分析和理解闭环控制系统。
2. 学情分析
(1)知道什么是开环控制系统,什么闭环控制系统;
(2)熟悉开环控制系统的基本组成及工作过程;
(3)在和学习开环控制系统过程中,学会了用系统框图来帮助分析和理解开环控制系统的组成和工作过程,及用系统框图来抽象概括开环控制系统的特征;
(4)对分析闭环控制系统有一定的畏难情绪;
(5)对闭环控制系统“神奇”的控制效果充满的好奇心,有着进一步了解其内部组成和工作原理的欲望。
3. 教学策略
(1)通过实物模型演示闭环控制系统“神奇”的控制效果,激发学生的学习兴趣;
(2)通过课堂小试验亲身体验“反馈”的作用;
(3)采用逆推法引发学生的思维,帮助分析闭环控制的基本组成和工作过程;
(4)淡化对概念或定义的描述,侧重机理的分析。
六、教学资源准备
实物模型、相关图片资料、技术试验工具、材料等
七、教学过程
b. 水塔水位靠什么来实现?(水泵)
c. 水泵靠什么来控制?(控制电路)
d. 控制电路怎么知道什么时侯该开始抽水,什么时侯停
止抽水?(通过传感器检测水位,再反馈给控制电路)2. 自动抽水控制系统的工作过程
(1)再次演示自动抽水控制装置自动抽水过程:将水位传感器定在第一条水位线,通电,水泵往水塔里抽水,水位到达传感器位置时水泵即停止抽水,从排水口排水,水位低于第一水位线时水泵又开始抽水;将水位传感器定在第二条水位线,重复上述操作。
(2)提问:这个水塔的工作过程是怎样的,请同学们相互讨论一下,试用系统框图来描述。
3. 案例分析:加热炉的温度控制系统
提问:在加热炉的温度控制系统中,可能有哪些干扰因素,系统是如何克服干扰使炉温稳定在给定的范围内的?其控制量是什么?控制量可以有其他选择吗?
4. 思考
如果请你设计一个温室的温度控制系统,你将选择什么作为控制量?画出控制系统框图:(略)
分析、归纳
分析思考后得出:用散热量作为控制量
五闭环控制系统
与开环控制系
统的比较
引导学生对闭环控制系统与开环控系统进行比较
比较,归纳。