控制系统的干扰与反馈

第四单元控制与设计三闭环控制系统的干扰与反馈2 反馈一、教学目标1、知识与技能目标（1）通过案例的分析，理解闭环控制系统的含义。

（2）掌握闭环控制系统的基本组成和工作过程，会画闭环控制系统方框图。

（3）熟悉闭环控制系统在日常生活中的应用。

2、过程与方法目标（1）体会闭环控制系统输入与输出的关系和工作过程。

（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。

3、情感态度和价值观目标（1）提高对生活中技术问题的敏感度和引发出探究欲望。

（2）通过对闭环控制系统的探究，形成勇于探索，敢于创造的优良品质。

二、教学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。

三、教学难点分析闭环控系统的基本组成及工作过程。

四、教学方法讲授法、演示法、游戏法五、设计思想1、教材分析本课教学内容为苏教版《技术与设计2》第四单元“控制与设计”的第二节“控制系统的工作过程与方式”的第2课时。

在学生学习了开环控制系统的基础上学习闭环控制系统的。

上节课让学生对控制手段和控制应用有所了解,这节课主要让学生进一步学习闭环控制系统的基本组成和简单的工作过程。

通过本节课学习，主要教育目标是培养和提高学生的技术素养。

我们知道，生活中有许多简单控制系统的实例，因此，本课教学要从学生生活经验出发，从实例分析入手，主要对闭环控制系统的工作过程、方框图进行分析。

2、教学策略设计（1）让学生自发地、主动地学习。

本课教学中以生活中最常见的控制系统等问题解决闭环控制系统的工作控制流程，激发学生的认知，引导学生自发地把生活中碰到的闭环控制系统的问题解决。

（2）通过同案例演示，让学生体会开环控制与闭环控制的不同及反馈的作用。

（3）对学生进行现代技术思想和高科技思想方法的指导，使学生获得新信息。

3、学情分析学生已学开环控制系统的基础知识和系统、控制等基本概念，具有观察和使用简单控制系统的生活体验，这些已知知识和经验为教学中提供了条件，同时也为本节顺利进行闭环控制系统的学习提供了可能。

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。

闭环控制系统的干扰和反馈班级：学号：姓名：一、知识梳理：1．干扰因素：在控制系统中，除以外，引起变化的各种因素。

在控制系统中干扰因素可能有一个，可能有多个；有些是环境造成的，有些是人为原因造成。

控制系统存在干扰。

干扰因素也是可以被利用的。

2．反馈：在控制系统中，将通过适当的返回到输入端并与进行比较的过程。

利用来分析和处理被控对象，通过来调整系统的行为，使系统沿着预期的目标运行，称为反馈方法。

反馈的组成方式有3．闭环控制系统是指在系统的输出端与输入端之间存在，对控制过程产生影响的控制系统。

闭环控制系统的核心是。

能够克服干扰，使控制在给定值附近。

5．功能模拟法：以的相似性为基础，用“”模拟“”的功能和行为的方法。

简易理解：6．通过对系统关系的研究，进而推断出的方法，就是黑箱方法。

二、巩固训练1．家用空调温度自动控制系统是闭环控制，其中反馈环节的作用是（）A．减少输入量B．增加输入量C．稳定输入量D．稳定输出量2．一款机器人的工作原理是：通过检测场地预设路线的光值来控制机器人行走。

影响该机器人沿预设路线行走的因素有（）A．室内温度B．室内湿度C．室内光的强弱D．室内声音3．恒温式燃气热水器的温度控制系统为闭环控制系统。

下列因素中，不属于该温度控制系统的干扰因素（）A．燃气的流量B．进水的流量C．进水的温度D．出水的温度4．学校路灯采用光控装置，如果光控路灯的光敏电阻器的感光面被厚厚的灰尘所覆盖，各电路元器件均无损坏，则接通电源后，光控路灯可能出现的现象（）A．一直灭B．一直亮C．先亮后灭D．短路晒毁线路一款意念控制的游戏机，其主要原理是：人集中注意力会产生脑电波，传感器检测到脑电波，单片机接收到该信号发出指令，风扇转动使球漂浮起来，脑电波控制风力，注意力越集中，风力越大，小球飞的越高。

降低注意力，球就降低。

根据描述完成5-6题5．该控制系统中，控制对象、控制器、控制量、被控量是（）A．小球、单片机、小球高度、脑电波信号B．小球、单片机、风扇转速、小球高度C．风扇、传感器、风扇转速、小球高度D．风扇、传感器、小球高度、脑电波信号6．传感器检测到脑电波信号并传给单片机，这一过程称为（）A．干扰B．反馈C．输入D．输出7．下列不属于功能模拟法的是（）A．电脑与人下棋B．机器人洗衣服C．在电脑上画画D．机器人踢球8．减速器是常用的机械部件。