最新开环控制系统与闭环控制系统教学文稿
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1.3开环控制及闭环控制一、开环控制如果系统的输出量与输入量间不存在反馈的通道,这种控制方式称为开环控制系统。
在开环控制系统中,不需要对输出量进行测量,也不需要将输出量反馈到系统输入端与输入量进行比较。
在任何开环控制中,系统的输出量都不被用来与参考输入进行比较,因此,对应于每一个参考输入量,便有一个相应的固定工作状态与之对应,这样,系统的精度便决定于校准的精度(为了满足实际应用的需要,开环控制系统必须精确地予以校准,并且在工作工程中保持这种校准值不发生变化)。
当出现扰动时,开环控制系统就不能实现既定任务了,如果输入量与输出量之间的关系已知,并且不存在内扰与外扰,则可以采用开环控制。
二、闭环与开环控制系统的比较反馈控制:特点偏差控制,可以抑制内、外扰动对被控制量产生的影响。
精度高、结构复杂,设计、分析麻烦。
开环控制:顺向作用,没有反向的联系,没有修正偏差能力,抗扰动性较差。
结构简单、调整方便、成本低。
在精度要求不高或扰动影响较小的情况下,这种控制方式还有一定的实用价值。
开环控制按给定量控制按扰动控制,可产生一定的补偿作用,适用于扰动可测量的场合。
复合控制:将按偏差控制与按扰动控制结合起来,对于主要扰动采用适当补偿装置实现扰动控制。
同时,再组成反馈控制系统实现按偏差控制,以消除其余扰动产生的偏差。
开环控制系统和闭环控制系统1开环控制系统开环控制系统(open-loop control system)是指被控对象的输出(被控制量)对控制器(controller)的输出没有影响系统的输出不对控制器施加影响2闭环控制系统闭环控制系统(closed-loop control system)是系统被控对象的输出(被控制量)会反送回来影响控制器的输出,形成一个或多个闭环反馈有正反馈和负反馈之分,若反馈信号与系统给定值信号极性相反,则称为负反馈( Negative Feedback),若极性相同,则称为正反馈一般闭环控制系统均采用负反馈,又称负反馈控制系统。
《开环电子控制系统和闭环电子控制系统》导学案第一课时一、先导知识在进修电子控制系统之前,我们需要了解一些基本观点和原理。
电子控制系统是一种通过电子设备来控制机械或其他设备的系统,它可以依据输入信号来控制输出信号的大小和方向。
电子控制系统分为开环电子控制系统和闭环电子控制系统两种。
二、开环电子控制系统开环电子控制系统是一种只有输入信号和输出信号之间的干系,没有反馈调整的系统。
在开环系统中,输出信号不会对输入信号进行修正,而是直接由输入信号决定。
开环系统的优点是简易、成本低,但缺点是误差较大,稳定性差。
三、闭环电子控制系统闭环电子控制系统是一种具有反馈回路的系统,通过测量输出信号并与输入信号进行比较,实现对输出信号的调整。
闭环系统可以依据反馈信息对输出信号进行修正,使系统更加稳定和准确。
闭环系统的优点是精度高、稳定性好,但缺点是复杂、成本高。
四、案例分析举例来说,我们可以将汽车的控制系统比作电子控制系统。
车内的空调系统可以是一个开环系统,它通过调整空调的温度控制旋钮来控制室内温度,但无法依据室内实际温度进行自动调整;而车辆的ABS系统则是一个闭环系统,它可以通过传感器实时监测车轮的转速,并依据状况自动调整刹车力度,以保持车辆稳定性和安全性。
五、沉思谈论1.开环电子控制系统和闭环电子控制系统各有什么优缺点?你觉得在什么状况下更适合应用开环系统?在什么状况下更适合应用闭环系统?2.举例说明现实生活中其他的开环电子控制系统和闭环电子控制系统,并分析其特点和应用途景。
3.在工程设计中,你认为如何选择合适的电子控制系统对于系统的稳定性和性能至关重要?你会如何设计一个既经济实惠又稳定可靠的电子控制系统?六、拓展延伸1.了解更多关于电子控制系统的相关知识,进修不同种类的电子控制系统及其应用。
2.深度了解闭环系统中的PID控制算法,并尝试应用到实际项目中。
3.参观当地企业或试验室,了解他们在电子控制系统方面的应用和探究,扩大自己的视野和实践阅历。
开环控制与闭环控制说课稿长沙市望城二中蒋小红一、说教材(一)教材分析与处理说课内容选自广东版通用技术必修2第四章控制与设计。
本章由四节组成,在内容的编排上,分为4个层次,即了解(第一节了解控制)→探究(第二节控制系统的组成和描述)→设计(第三节简单控制系统的设计)→提高(第四节控制中的干扰)。
我将第一节中的“控制”、“手动控制和自动控制”设计为本章的第一课时,而将这节的“开环控制和闭环控制”部分与第二节“控制系统的组成”部分进行有机整合,作为本章第二课时即今天的说课内容,节约了本章的课时量,同时也为第三节简单控制系统的设计奠定了一定基础。
(二)教学目标1、知识与技能:(1)理解开环控制与闭环控制;(2)了解控制系统的组成及各部分的作用。
2、过程与方法:通过提出解决城市高层住宅的二次供水问题作为挑战任务,引导学生掌握4C学习方法(联系Connect、建构Construct、反思Contemplate、延续Continue)。
3、情感、态度与价值观:学以致用,增强学生自主探究、勇于创新和实践的意识,深刻体会通用技术课程价值所在。
(三)教学重点:开环与闭环控制系统的应用。
(四)教学难点:1、开环与闭环控制系统的区分;2、控制器、控制量、被控对象和被控量等概念。
二、说学情“开环控制与闭环控制”对于学生来说是全新的内容,以前从未接触过。
而在传统的教学方法中,教师照书念词,照图解说,空对空地问,空地空地答,即使有PPT课件、FLASH动画,学生对众多的技术术语感觉还是一头雾水,常常强迫性被动性地来接受新知识。
三、说教学策略为了改变上述局面,教学器材借助乐高机器人套件和必修2套件,教学过程采用以建构主义学习理论为基础的4C教学模式,它具体包括联系(Connect)、建构(Construct)、反思(Contemplate)、延续(Continue)四个环节。
四、说教学过程(一)联系环节:通过展示城市高层住宅图及高层住宅二次供水原理示意图将学生已有知识和经验与高层住宅供水问题相联系,用任务驱动法促使学生学习。
《开环控制系统和闭环控制系统》说课稿范文第1篇:《开环控制系统和闭环控制系统》说课稿范文我将从教学依据、教法学法、教学过程、教学反思四个方面,谈一谈我对本节课的教学设计。
一、说教学依据1.教材内容及地位分析我对比了*苏教育出版社和河南科技出版社两个版本的教材,这一节都是技术与设计2第四章第二节的内容。
《控制及其设计》这一章是在必修一中学习了技术设计的一般思想和方法以及学习了必修二结构、流程、系统等知识之后的综合运用,这些知识在生产和日常生活中有广泛的应用,与现代科学技术紧密相关,而《开环控制系统和闭环控制系统》一节是本章的重要基础,为下一节理解闭环控制系统的干扰与反馈打下基础,为最终完成控制及其设计做铺垫。
通过学习也有助于学生今后运用简单的控制方法解决现实生活中遇到的相关问题,发展学生良好的思维品质。
2.课程标准我们倡导基于课程标准的教学设计。
与本节课相关的课程标准是:“分析典型的案例,了解手动控制、自动控制,熟悉简单的开环控制系统和闭环控制系统的基本组成和简单的工作过程。
”在这句话中手动控制、自动控制在第一节中已经讲到,要达到熟悉开环控制系统和闭环控制系统的基本组成首先需要对它们进行辨别,而辨别的依据是有无反馈,这恰好是学生难以掌握的地方,所以计划用1课时重点突破,将工作过程和画出方框图放在第2课时处理。
3.课时安排本节课时安排为:第1课时主要了解开环控制系统和闭环未完,继续阅读 >第2篇:《细胞核——系统的控制中心》说课稿教材分析:本节教材承前面的细胞膜和各种细胞器结构和功能等内容,使学生对细胞的亚显微结构和功能的认识更加全面完整,也为以后的学习作铺垫,如染*质和染*体的关系是学习细胞有丝*时染*体变化的基础,细胞核的结构和功能是以后学习遗传的基础,也使学生对“结构和功能相统一”的观念有进一步认识。
另外,其中的资料分析也让学生体验了生物学研究的一般方法和过程。
学情分析:经过初中阶段的学习,学生对细胞的整体结构如细胞膜、细胞质、细胞核有了初步认识,但学生的生物学知识还很薄弱,对于基因是如何通过控制蛋白质的合成、进而控制生物的遗传和代谢,以及细胞*的知识还不了解。
《开环电子控制系统和闭环电子控制系统》教学分析在电子控制系统领域,开环电子控制系统和闭环电子控制系统是两种常见的控制方式。
本文将对这两种控制系统进行详细的教学分析,帮助读者更好地理解它们的原理和应用。
一、开环电子控制系统开环电子控制系统是一种简单的控制系统,它通过输入指令直接控制执行器的动作,而不思量输出结果对系统的影响。
开环系统中没有反馈回路,无法自动调节输出来纠正误差,因此对系统的稳定性和鲁棒性要求较高。
开环系统通常用于对控制要求不高的场合,如家用电器、玩具等。
开环电子控制系统的特点包括:1. 简单直观:只需输入指令,系统即可执行相应动作,操作简单直观。
2. 精度低:由于没有反馈回路,系统无法自动调节输出,容易受到外部干扰影响,精度较低。
3. 稳定性差:系统稳定性差,容易出现误差累积,影响系统的性能。
二、闭环电子控制系统闭环电子控制系统是一种相对复杂的控制系统,它通过测量输出并与期望输出进行比较,通过反馈回路来调节控制器的输出,以实现系统的稳定性和精度要求。
闭环系统具有自动调节功能,能够根据实际输出情况来调节控制器的输出,使系统更加稳定和精确。
闭环电子控制系统的特点包括:1. 精度高:通过反馈回路调节输出,能够实时纠正误差,提高系统的精度。
2. 稳定性好:系统稳定性高,能够自动调节输出以保持系统稳定。
3. 复杂性高:闭环系统相对开环系统更加复杂,需要精确的传感器和控制器来实现反馈控制。
在实际应用中,开环电子控制系统和闭环电子控制系统各有优缺点,需要根据具体的控制要求来选择合适的控制方式。
开环系统适用于对控制要求不高的场合,闭环系统适用于对精度和稳定性要求较高的场合。
通过本文的教学分析,读者可以更深入地了解开环电子控制系统和闭环电子控制系统的原理和特点,帮助他们在实际工程应用中选择合适的控制方式,提高系统的性能和稳定性。
教学设计方案(第一课时)一、教学目标:1. 了解开环电子控制系统和闭环电子控制系统的基本观点和原理;2. 能够区分开环电子控制系统和闭环电子控制系统的特点和应用途景;3. 能够分析和设计简单的开环电子控制系统和闭环电子控制系统。
《开环控制和闭环控制》教学设计一、教材分析本节内容是粤科版《技术与设计2》第四章“控制与设计”的第一节。
本节是针对“控制与设计”的了解性内容,是学习全章的导入和基础。
让学生通过体验控制过程,了解控制的含义,体验如何进行控制,并对开环控制和闭环控制有一个基本的认识,同时能够感受控制与生活生产的密切关系。
二、学生分析学生通过对《技术与设计2》中,前面三个专题“结构与设计” 、“流程与设计” 、“系统与设计” 的学习,已经有了一定的技术素养,能够联系生活,在实践中区体验控制的重要。
本节课内容相对比较简单,主要是激发学生对控制及其设计的兴趣,引起他们的重视,激发他们的学习热情,初步掌握控制中的思想和方法。
学生在前期学过一些开源硬件arduino 的硬件知识和Mixly 图形化编程软件的使用,为了让学生更好的理解开环控制和闭环控制的控制过程以及两者的区别、优缺点设计了运用arduino 智能小车套件和Mixly 图形化编程软件学生采用开环控制控制小车走S型路线而老师采用闭环控制然后进行PK的体验活动。
本节课主要是三个学习内容:控制的含义、开环控制和闭环控制、手动控制和自动控制。
由于开环控制和闭环控制学生在生活中有遇到但很少听到,且比较复杂难以区分,而手动控制和自动控制学生在生活中经常遇到听得也比较多,比较容易区分,所以本节课将开环控制和闭环控制作为教学重点,用比较多的时间进行学习、体验和讲解,而将手动控制和自动控制放在控制系统的组成和描述一起学习。
三、教学目标(一)知识与技能1.理解控制的含义及其在生产生活中的应用;2.了解开环控制和闭环控制并理解他们的区别,学生学会用简易的方框图简单的开环、闭环控制系统的基本组成和简单工作过程;3.能利用开环控制和闭环控制的区别正确判断生产、生活中常见控制实例的类别;4.理解开环控制和闭环控制的优缺点。
(二)过程与方法通过案例分析,体验控制在生产生活中的应用。
(三)情感态度价值观1.通过介绍控制案例和亲身体验控制,使学生对控制技木产生巨大熱情;2.在学生小组讨论、合作学习中培养团队协作的能力。
闭环控制与开环控制控制系统在工业自动化领域中起着至关重要的作用,其中闭环控制和开环控制是两种常见的控制策略。
本文将介绍闭环控制和开环控制的基本概念、原理及其应用,并探讨两者的优缺点以及在实际应用中的选择。
一、闭环控制闭环控制,又称反馈控制,是一种通过测量输出并将其与期望值进行比较,然后根据差异来调整输入,以实现系统稳定运行的控制方式。
闭环控制系统一般由传感器、控制器和执行器组成。
其基本原理是通过不断监测和调整系统输出,使其接近或稳定于期望状态。
闭环控制可以提供更稳定、更精确的控制效果。
通过实时的反馈信息,闭环控制可以补偿外部环境变化和系统误差,使系统更具鲁棒性。
闭环控制广泛应用于诸多领域,如温度控制、位置控制、速度控制等。
在这些应用中,闭环控制可以实现精确的控制目标,并对系统的稳定性和鲁棒性有较高的要求。
然而,闭环控制也存在一些缺点。
首先,闭环控制系统的设计和调试较为复杂。
其次,闭环控制需要传感器对系统的输出进行实时监测,从而增加了系统的成本和复杂度。
此外,闭环控制往往需要较快的反应速度,因此需要较高的计算能力和实时性。
二、开环控制开环控制,又称前馈控制,是一种根据预先设定的输入信号来控制系统的运行,而无需实时的反馈信息。
开环控制系统一般由输入设备、控制器和执行器组成。
开环控制通过预先确定的输入信号来指导系统运行,而忽略了系统输出与期望值之间的差异。
开环控制具有设计简单、调试容易的优点。
由于不需要实时的反馈信息,开环控制可以在很多应用中实现较低成本和复杂度的控制。
因此,在一些对控制精度和稳定性要求不高的应用中,开环控制是一个有效的选择。
然而,开环控制也存在一些限制。
首先,开环控制系统对外部环境的干扰和系统误差较为敏感,无法自动调整。
其次,由于没有反馈信息,开环控制无法实时纠正系统偏差,导致输出与期望值之间可能存在较大的误差。
因此,在一些对控制精度和稳定性要求较高的应用中,开环控制无法满足需求。
三、闭环控制与开环控制的应用闭环控制和开环控制在不同的应用场景中表现出各自的优势。