高中通用技术二轮复习专题八控制与设计

008通用技术必修2第八讲控制与设计总复习第八讲是关于控制与设计的总复习。

本节课将回顾我们在前几节课中学习的内容，并进一步探讨控制与设计的重要性。

我们将从控制的定义、控制系统的基本概念、控制系统的分类、以及控制系统的设计等方面进行总结和回顾。

首先，我们回顾一下控制的定义。

控制是指通过采取一系列措施使系统或过程保持在所期望的状态，并在遇到干扰或变动时进行调整和修正，以实现预定的目标。

控制的基本原则是通过对系统的输入和输出之间的关系进行监控和调节，使系统能够按照预定的方式运行。

接下来，我们回顾一下控制系统的基本概念。

控制系统由输入、输出、控制器和被控对象组成。

输入是控制系统的指令或命令，用于控制系统执行特定的功能。

输出是控制系统根据输入进行处理后得到的结果。

控制器是控制系统的核心部分，负责对输入和输出进行处理，根据预定的规则和算法进行控制计算。

被控对象是控制系统所要控制或监控的物理过程或设备。

控制系统根据其输入和输出之间的关系可以分为开环系统和闭环系统。

开环系统是指输入和输出之间没有反馈和调节，仅通过事先设定的控制规则来控制系统的运行。

闭环系统则引入了反馈机制，在系统的输出作为系统参数的一部分被反馈到控制器中，用于修正和调节系统的运行。

闭环系统相对于开环系统具有更强的稳定性和鲁棒性。

最后，我们总结一下控制系统的设计。

在控制系统设计中，我们需要了解被控对象的工作原理和特性，并根据所需的控制要求确定输入、输出和控制规则。

然后，我们选择适当的控制器和传感器来实现控制系统的功能。

在具体的设计过程中，我们通常会采用模型预测控制、PID控制等常用的控制算法和方法，根据实际情况进行调整和优化。

总之，控制与设计是通用技术必修2课程中的重要内容。

通过对控制的定义、控制系统的基本概念、控制系统的分类和控制系统的设计进行总复习，我们可以更加全面地理解和应用控制与设计的知识。

在实际应用中，控制与设计可以帮助我们解决各种复杂的控制问题，提高系统的稳定性和性能，推动科技进步和社会发展。

专题八控制与设计挖命题【考情探究】分析解读本专题主要涉及控制的概念、控制系统的组成及工作过程的分析,要求学生能区分人工控制与自动控制、开环控制与闭环控制,能分析具体的控制系统中的被控对象、控制器、执行器、检测装置、输入量、输出量、给定量、控制量等内容,能确定控制系统中的干扰,能分析控制系统是否存在反馈。

预计选考考查控制的手段、控制系统的组成和工作过程,控制系统的优化改进措施的实例分析,备选内容还包括干扰与反馈的概念,考题形式多为选择题和控制分析题,所占分值为2+4=6分左右。

破考点【考点集训】考点一控制的手段与应用1.(2017浙江杭州期末,11,2分)如图所示是一款智能卡门锁,采用IC卡作为开锁的钥匙,智能门锁能根据授权名单识别刷卡人员卡信息,它包含了IC卡技术、精密制造技术及机电一体化技术,是现代智能化门锁的典范。

当将经授权的IC卡放在门锁的读卡区时,绿色LED灯亮并解锁;若将未授权的IC卡放在门锁的读卡区时,门锁内部的红色LED灯将闪亮并伴有“嘀”响声。

根据描述,关于该智能卡门锁的声光报警系统,以下说法中正确的是()A.该控制系统属于人工控制B.该控制系统的被控对象是门锁C.该控制系统的输出量是声光信号D.该控制系统是闭环控制系统答案C2.[2016浙江4月选考,14(1),2分]如图所示为车间温度控制系统示意图。

当传感器检测到室内温度达到设定值的上限时,控制器发出信号,接通水泵和风机电源,水泵向进气窗输送冷却水形成水帘,风机将室内的空气排出,室外的空气通过水帘降温后进入室内,降低室内温度。

当室内温度达到设定值的下限时,断开水泵和风机电源。

请根据示意图和描述,完成以下任务:该系统的控制手段和控制方式分别属于和(在①手动控制;②自动控制;③开环控制;④闭环控制中选择合适的选项,将序号填写在“”处)。

答案②④考点二控制系统的工作过程与方式3.(2019届浙江宁波十校联考,10,2分)下列关于控制系统工作过程的说法中,正确的是()A.开环控制系统的控制量不参与控制过程B.闭环控制系统中的信息只能从输入端传至输出端C.闭环控制系统的核心就是通过反馈来减少输出量的偏差D.控制系统中的输入量与输出量没有对应关系答案C4.(2017浙江温州模拟,10,2分)如图所示为数控机床伺服控制系统原理图,步进驱动器将指令脉冲信号转换为步进电机所需的信号,步进电机将接收到的信号变换为机械转角,再经过丝杠带动机床工作台移动。

第四章控制与设计〔一〕本章重点知识阐述：（1）控制是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。

这里所说的手段就是控制技术。

（2）简单的控制系统由两部分组成，即被控对象和控制装置。

其中的控制装置，包括传感器、控制器、执行器等环节，对于闭环系统来说，还包括反馈环节和比较环节。

（3）闭环控制系统是信息流经一个闭合环路，在其系统中将输出信息反传给比较环节的做法，称之为反馈。

开环控制系统是信息总是自输入端单向传至输出端，不存在信息逆向流动，也就不存在闭环。

（4）干扰就是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，这种影响越小越好。

分析一个控制系统的干扰因素要分析控制系统易受到其外部环境或条件中的哪些因素的影响。

（5）控制系统的运行调试通常有以下几方面的内容，即：系统的试运行、系统参数的调整、其他问题的发现与解决。

〔6〕控制系统的评价与优化通常有以下几个方面内容，即系统方案的评价与优化，系统制作水平的评价与优化，系统的总体评价与优化等。

〔二〕基础知识再现：1、信息流经一个闭合环路，这类系统称之为。

此系统中将输出信息反传给比较环节的做法，称之为。

2、闭环控制系统与开环控制系统，是两类不同的系统。

从构成形式上看，二者的不同表现为。

从本质上讲，二者的不同在于。

3、简单的控制系统由两部分组成，即和。

其中的控制装置，包括传感器、控制器、执行器等环节，对于闭环系统来说，还包括环节与环节。

4、开环控制系统的结构和原理比较简单，信息从输入端传到输出断，仅有一条路径。

它的最大缺点是不高；闭环控制系统的结构较为复杂，信息流经的路径有两条，它可以有较高的和较强的性能。

5、控制系统框图中，信息流经的路径叫做，对于闭环控制系统来说，有两个基本通道，那就是和。

6、在控制系统中，将控制器的信号转换成能影响被控对象的信号的装置，称为。

7、在人体温度控制系统中，皮肤相当于。

8、就是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。

高中学业水平考试复习学与练指导丛书——通用技术目录专题一走进技术世界专题二技术世界中的设计专题三发现与明确问题专题四制定设计方案专题五设计表达与交流专题六模型或者原型制作专题七设计的评价、优化专题八产品使用说明专题九结构与设计专题十流程与设计专题十一系统与设计专题十二控制与设计专题一走进技术世界【考点直击】1.技术是人类为满足自身的需求和愿望对大自然进行的改造。

2.技术对人类、自然、社会的价值，技术在保护人、解放人、发展人的同时，促进了社会经济的发展、综合国力的增强，推动了社会的发展和文明进步。

3.技术的发展需要发明和革新，技术发展的灵魂是创新，技术发明是推动人类社会进步的动力。

4.技术对个人生活、经济、社会环境、伦理道德等方面的影响，技术可以给人们带来福音，也可能给人们带来危害，坚持技术造福人类的信念。

5.技术的综合性，技术活动往往需要综合运用多种知识，科学促进技术发展，技术推动科学进步。

6.技术的两面性，知识产权在技术领域的重要性，专利的作用，有关规定，申请方法。

【典例剖析】例1下列关于技术与自然的关系的说法，错误的．．．是（）。

A. 依靠技术，人类得以利用自然和改造自然B. 技术使填海造田、南水北调、西气东输成为可能C. 利用先进的技术可无限度的开发和利用自然D. 技术的发展应以可持续发展为目标【解析】本题考查的技术是人类为满足自身的需求和愿望对大自然进行的改造，但是人类在利用技术开发改造自然时应该把握合理的尺度，注意人与自然的和谐发展，培养正确的技术价值观，A 、B、D答案都表达了技术与自然和谐发展的关系。

【答案】C例2适时喷洒农药使农作物免受病虫灾害，而且保证了农作物的产量，但是它的不当使用对环境造成了污染，下列理解正确的是A. 此项技术危害人类生存环境，应当杜绝使用农药。

B. 此项技术只要能保证农作物产量，很实用，可以无限制使用。

C.是农药都有毒，危害人类，不应当再研发农药技术。

D. 技术具有两面性，既可以给人们带来福音，也可能给人们带来危害，使用技术应该避免急功近利、目的不良，使用不当的等情况发生。

专题八控制与设计1、公开汽车车门的开关由司机操作，司机操作开关装置，电流控制“电磁阀”的启闭，电磁阀决定压缩空气的流向，最后由压缩空气推动活塞开门或关门。

公共汽车车门的开关控制属于（D）A、机械控制B、电子控制C、液压控制D、气压控制2、平移型感应自动门控制系统的工作过程是：传感器检测到人，触发开门系统的开关，把门打开。

该控制系统的执行器是：A、门B、传感器C、主控器D、电机3、下列属于开环控制系统的是A、学校里的定时铃声控制系统B、抽水马桶的水箱水位控制系统C、电冰箱温度控制系统D、能根据交通路口车流量的大小自动改变、调整红绿灯时间的红绿灯控制系统4、关于控制，下列说法不正确的是( )A、能将控制的结果反馈回来与期望值进行比较，并根据它们的误差及时间调整控制作用的系统，称为闭环系统B、手动控制系统与自动控制系统最大的区别在于控制的过程中需不需要人的直接干预C、在控制过程中，所有能引起被控量量值变化的各种因素都可以称只为干扰D、闭环控制系统的核心是通过反馈来减少被控量的偏差5、以下属于交通路口红绿灯按时间自动控制系统的干扰因素的是( )A、穿过斑马线的人群B、正常按红绿灯指挥的车辆C、闯红灯行驶的违规车辆D、使红绿灯产生频闪的电磁波6、声控灯控制系统中，传感器接收声音信号，经控制电路处理后驱动开关接通或关闭灯泡。

该系统的控制对象是灯泡，控制量是A、灯泡的发光B、声音的大小C、电源电压的高和低D、开关的通与断7、张伟同学设计了国旗自动升旗的简易控制装置，其基本的原理是：通过定时器控制电动机，用电动机带动国旗上升。

对该控制系统，以下的说法中，不合理的是( )A、定时器设定的时间就是国歌播放的时间B、国旗的上行速度=旗杆长度/国歌播放时间C、该控制系统属于开环控制系统D、该控制系统的被控对象就是国旗上升的速度阅读以下材料，回答第8-11题许多商店和旅馆都采用的自动门的工作过程为：当人走近自动门时，门上方的检测装置检测到人体信号，控制电路接收到该信号后，便发出相应的指令，启动电机转动，带动门自动打开；当人里开门口一段时间后，控制电路将作出判断，通知电机反向转动，门又自动关闭。

通用技术复习学案5技术2专题二控制与设计【学习目标】1、理解控制的概念2、知道控制系统的组成（传感器、控制器、执行器及被控对象）及其作用3、了解控制系统的分类4、掌握控制系统的工作原理及特点，会分析具体的控制过程开环控制系统、闭环控制系统5、知道有关控制系统的基本概念：输入量、输出量、控制量、反馈量、干扰等【知识要点】一、什么是控制？人们根据自己的意愿目的，通过一定的手段，使事物沿着确定方向发展，就形成控制。

二、控制系统的组成：传感器（或检测装置）、控制器、执行器及被控对象。

各部分的作用：1、传感器：相当人的各种感官。

作用是感知光、声、磁、温度、湿度、压力、速度、位移等信号并传送给控制器。

(在电子控制系统中，传感器将非电信号转变成电信号传给控制器) 2、控制器：相当人的大脑，对输入信号进行处理并发出控制指令的装置或元件，如控制电路、连杆机构等3、执行器：相当人的四肢，直接对控制对象进行控制的装置或元件，如电动机、开关、阀门等4、控制对象（被控对象）：控制系统中所要求控制的装置，如空调控制的房间、冰箱、自动门、水箱等三、控制系统的分类：1、根据控制过程中有无人工干预：人工控制、自动控制2、根据执行部件的不同：机械控制：完全由机械装置来实现控制。

如自行车用刹车装置来控制车速、抽水马桶的水位控制等。

电子控制：采用电子元器件组成的电子电路来实现控制功能的控制装置。

如电铃、自控灯、空调、冰箱的温度控制等。

另有气动控制、液压控制等3、根据控制系统的工作原理:开环控制系统、闭环控制系统四、控制系统的工作原理、框图及特点（重点掌握）1、开环控制系统:是由输入来控制输出的单向控制（控制精度较低、控制装置简单）；控制框图如下：控制系统特点：①是单向的控制过程，信息只有一条向前通道；②输入量与输出量往往是不同性质的量。

生活中常见的开环控制系统：台灯电脑的开关、电风扇风速调控等；自动门、声控灯、电子门铃、红绿灯定时控制、火灾自动报警控制、公园音乐喷泉控制、防盗报警控制等2、闭环控制系统:输出量反馈回输入端参与控制的控制系统（精度高、抗干扰；有比较、反馈环节）控制框图如下：闭环控制系统特点：①有反馈。

高中学业水平考试复习学与练指导丛书——通用技术目录专题一走进技术世界专题二技术世界中的设计专题三发现与明确问题专题四制定设计方案专题五设计表达与交流专题六模型或者原型制作专题七设计的评价、优化专题八产品使用说明专题九结构与设计专题十流程与设计专题十一系统与设计专题十二控制与设计专题一走进技术世界【考点直击】1.技术是人类为满足自身的需求和愿望对大自然进行的改造。

2.技术对人类、自然、社会的价值，技术在保护人、解放人、发展人的同时，促进了社会经济的发展、综合国力的增强，推动了社会的发展和文明进步。

3.技术的发展需要发明和革新，技术发展的灵魂是创新，技术发明是推动人类社会进步的动力。

4.技术对个人生活、经济、社会环境、伦理道德等方面的影响，技术可以给人们带来福音，也可能给人们带来危害，坚持技术造福人类的信念。

5.技术的综合性，技术活动往往需要综合运用多种知识，科学促进技术发展，技术推动科学进步。

6.技术的两面性，知识产权在技术领域的重要性，专利的作用，有关规定，申请方法。

【典例剖析】例1下列关于技术与自然的关系的说法，错误的．．．是（）。

A. 依靠技术，人类得以利用自然和改造自然B. 技术使填海造田、南水北调、西气东输成为可能C. 利用先进的技术可无限度的开发和利用自然D. 技术的发展应以可持续发展为目标【解析】本题考查的技术是人类为满足自身的需求和愿望对大自然进行的改造，但是人类在利用技术开发改造自然时应该把握合理的尺度，注意人与自然的和谐发展，培养正确的技术价值观，A 、B、D答案都表达了技术与自然和谐发展的关系。

【答案】C例2适时喷洒农药使农作物免受病虫灾害，而且保证了农作物的产量，但是它的不当使用对环境造成了污染，下列理解正确的是A. 此项技术危害人类生存环境，应当杜绝使用农药。

B. 此项技术只要能保证农作物产量，很实用，可以无限制使用。

C.是农药都有毒，危害人类，不应当再研发农药技术。

D. 技术具有两面性，既可以给人们带来福音，也可能给人们带来危害，使用技术应该避免急功近利、目的不良，使用不当的等情况发生。