控制的手段与应用

第四单元《控制与设计》第一节---控制的手段及应用教学目标1.知识与技能（1）通过视频播放、分析社会各领域的具体例子及实践活动，理解控制的涵义；（2）通过典型案例分析，了解控制的手段；（3）通过分析社会各领域的具体例子、教具的演示，了解控制手段有人工控制和自动控制；2.过程与方法：通过视频播放、教具演示、社会各领域的具体例子及案例分析，能理解控制的涵义，分析出控制现象中的控制对象、控制目的、控制手段，能识别简单的人工控制和自动控制。

3.情感态度和价值观：（1）通过分析视频、社会各领域的具体例子，培养学生对控制技术产生强烈的兴趣和好奇心，并把它转化为对后续知识学习的动力。

（2）通过分析社会各领域的具体例子，培养合理使用控制技术的能力，提高技术素养。

教学重点：理解控制的含义，理解手动控制与自动控制。

教学难点：发现并理解生活中的控制现象，对其分析并明确控制的"三要素"。

教学过程：引入新课：“天宫一号”3D视频展示人类探索宇宙太空三峡水电站的建成学生讨论：分析上面案例事物发展与变化的多种可能性？结论：事物的发展与变化呈现多样性，发展结果可能是人们预先期望的，也可能与预期的目标不相符，甚至是不希望得到的，如果人们想达到某一特定目的，就必须借助适当的手段来实现。

新课教学一、控制的手段:用一些典型的、生活中的例子让学生了解控制是普遍存在，对控制有初步的认识，打破其神秘感。

现代社会中控制的例子：学校：学校的音乐铃声、多媒体教学系统、音乐喷泉系统、后门口自动伸缩门等。

家庭：冰箱、电饭煲、微波炉等、自动伞、自动热酒壶。

社会：饮水机、幻彩声控灯、验钞机、干手机、交通信号灯、电子警察、电梯、程控电话交换机等古代社会中的例子：案例1：大禹治水（图片）P096问题：大禹治水过程中，通过什么手段实现了什么样的目的？讨论】结合事例，重点阐明控制的对象是什么；控制要达到什么目的；采取什么控制手段。

四、.控制的分类：控制的实现需要通过一定的手段。

控制的手段和应用课件一、教学内容本节课我们将探讨《自动控制原理》第四章“控制的手段和应用”。

具体内容包括PID控制的基本原理、模糊控制的基本概念以及神经网络在控制中的应用。

重点分析不同控制方法在实际工程中的优势与局限。

二、教学目标1. 理解并掌握PID控制、模糊控制及神经网络控制的基本原理。

2. 能够分析不同控制方法在实际应用中的优缺点，选择合适的控制策略。

3. 培养学生的实际操作能力和团队协作精神。

三、教学难点与重点教学难点：PID控制参数的整定、模糊控制规则的制定、神经网络在控制中的应用。

教学重点：PID控制、模糊控制及神经网络控制的基本原理及其在实际应用中的选择。

四、教具与学具准备1. 教具：PPT课件、黑板、粉笔。

五、教学过程1. 导入：通过实际案例（如温度控制系统）引入本节课的内容，激发学生兴趣。

细节：展示温度控制系统的运行情况，让学生思考如何优化控制效果。

2. 理论讲解：（1）PID控制原理及参数整定。

（2）模糊控制的基本概念及规则制定。

（3）神经网络在控制中的应用。

细节：结合PPT，详细讲解各个知识点，穿插实际案例，便于学生理解。

3. 例题讲解：以温度控制系统为例，分别使用PID控制、模糊控制和神经网络控制，分析其效果。

细节：逐步演示例题的求解过程，强调关键步骤和注意事项。

4. 随堂练习：（1）如何选择合适的控制策略？（2）在控制过程中，如何处理干扰因素？细节：教师巡回指导，解答学生疑问，引导学生运用所学知识解决问题。

细节：回顾本节课所讲内容，指出关键点，加深学生印象。

六、板书设计1. 控制的手段和应用2. 内容：（1）PID控制原理及参数整定（2）模糊控制的基本概念及规则制定（3）神经网络在控制中的应用3. 示例：温度控制系统控制策略选择七、作业设计1. 作业题目：（1）简述PID控制、模糊控制和神经网络控制的基本原理。

（2）针对某一实际控制系统，分析并选择合适的控制策略。

2. 答案：（2）结合实际案例，分析控制系统的特点，选择合适的控制策略。

《控制的手段与应用》课件课件.一、教学内容本节课我们将探讨《自动控制原理》第四章中的“控制的手段与应用”。

具体内容包括：控制系统的主要组成部分，控制手段的分类与原理，以及不同控制手段在实际工程中的应用案例分析。

二、教学目标1. 让学生理解并掌握控制系统的基本构成，能明确各部分的功能和作用。

2. 使学生掌握不同控制手段的原理，并能进行分类。

3. 培养学生运用控制手段解决实际问题的能力。

三、教学难点与重点难点：控制手段的分类和原理，以及在实际工程中的应用。

重点：控制系统的主要组成部分，各种控制手段的特点及适用场景。

四、教具与学具准备1. 教具：PPT课件，板书用具。

2. 学具：教材，《自动控制原理》第四章内容预习资料。

五、教学过程1. 实践情景引入（5分钟）通过展示一个实际控制系统的案例，引导学生思考：如何实现控制目标？2. 理论讲解（15分钟）简要介绍控制系统的基本构成，包括被控对象、控制器、传感器、执行器等。

分类介绍控制手段，如PID控制、模糊控制、自适应控制等，并讲解各自的原理。

3. 例题讲解（15分钟）通过一个具体的控制问题，演示如何选择合适的控制手段进行解决。

4. 随堂练习（10分钟）学生分组讨论，针对一个实际控制问题，选择合适的控制手段并给出理由。

回顾本节课的主要内容，强调控制手段的选择和应用。

六、板书设计1. 控制系统的基本构成2. 控制手段的分类与原理3. 控制手段的应用案例分析七、作业设计1. 作业题目：请简述PID控制、模糊控制、自适应控制的原理。

针对一个实际控制问题，选择合适的控制手段，并给出理由。

2. 答案：（1）PID控制原理：根据系统偏差，通过比例、积分、微分三个环节对控制量进行调整，以达到控制目标。

模糊控制原理：通过模糊推理，将不确定的信息进行模糊化处理，然后根据模糊规则进行决策。

自适应控制原理：根据系统运行状态，自动调整控制器参数，以适应环境变化。

（2）答案因实际控制问题而异。

通用技术4.1控制的手段与应用课件.一、教学内容本节课选自通用技术教材第四章第一节“控制的手段与应用”。

详细内容包括：自动控制的基本概念、控制系统的分类与组成、常见控制元件及其功能、控制系统的设计原则与步骤。

二、教学目标1. 了解自动控制的基本概念，掌握控制系统的分类与组成。

2. 认识常见控制元件，了解其功能及在控制系统中的应用。

3. 掌握控制系统的设计原则与步骤，能运用所学知识分析简单的控制系统。

三、教学难点与重点教学难点：控制系统的设计原则与步骤，常见控制元件的功能及应用。

教学重点：自动控制的基本概念，控制系统的分类与组成。

四、教具与学具准备1. 教具：多媒体课件、实物展示控制元件、控制系统模型。

2. 学具：通用技术教材、笔记本、绘图工具。

五、教学过程1. 导入：通过展示生活中常见的自动控制系统，如空调、洗衣机等，引发学生对控制技术的兴趣。

2. 新课导入：介绍自动控制的基本概念，引导学生认识控制系统的分类与组成。

3. 知识讲解：（1）自动控制的基本概念（2）控制系统的分类与组成（3）常见控制元件及其功能（4）控制系统的设计原则与步骤4. 例题讲解：分析一个简单的控制系统，引导学生运用所学知识解决问题。

5. 随堂练习：让学生根据所学知识，分析生活中常见的控制系统。

六、板书设计1. 自动控制基本概念2. 控制系统分类与组成3. 常见控制元件4. 控制系统设计原则与步骤七、作业设计1. 作业题目：（1）简述自动控制的基本概念。

（2）列举三种常见的控制系统，并说明其分类。

（3）分析一个简单的控制系统，说明其中包含的控制元件及其功能。

（4）根据所学知识，设计一个简单的控制系统。

2. 答案：（1）自动控制是指在没有人工干预的情况下，利用一定的控制元件和装置，使系统按照预定的规律运行。

（2）例如：温度控制系统、水位控制系统、速度控制系统等。

（3）控制元件：传感器、执行器、控制器等。

功能：传感器检测被控对象的状态，执行器实现对被控对象的控制，控制器根据预设的控制策略进行决策。

控制的手段与应用1.普通机械式电饭煲简单的工作过程如下：接通电源，拨动杠杆按钮，给出做饭指令，磁钢吸合，拉住与之相连的杠杆，杠杆拨动微动开关，微动开关在杠杆的按压下接通加热回路，磁钢铝壳帽与锅底接触，开始加热。

当饭熟时（不再有水的沸腾），锅底温度升高，磁钢温度达到150℃时失去磁性，在弹簧力作用下，杠杆下移，微动开关恢复常态，结束加热状态。

此时电源仍是接通状态，由于双金属片温控器的作用，电饭煲进入保温状态（70度以下），这就是电饭煲接通电源后即使不按键也能得到温水的原因，但不按下杠杆按键则煮不熟饭。

由上面的工作过程可知，普通电饭煲虽然简单，但其控制过程还是比较复杂的。

其工作流程为：给出“做饭”指令——进入加热状态——判断是否达到150度，没有达到，继续加热，如果达到，则进入保温状态。

从这个流程知道，电饭煲的控制，从总体上说，仍是一个开环控制。

因为，输入一个“做饭”指令，输出的就是“做饭”状态。

如果输入的是“温水”指令，则输出的状态就是“温水”状态。

即输入量和输出量是一一对应的。

但是，其局部环节还有反馈。

其参考方块图如下：2. 公共汽车上的车门控制是一个典型的“开关控制”也就是一个典型的开环自动控制，其工作介质可以是电、气、液或机械。

其参考框图如下：3.宾馆、酒店的“自动叫醒服务系统”是一个开环控制系统。

其参考框图如下：4．家用缝纫机的缝纫速度控制系统缝纫机“转速控制系统”的控制对象应该是“缝纫机”不应该是“机针”。

对缝纫机来说，还有其它控制系统，如“针距控制系统”、“倒车控制系统”等，这些系统的控制对象都是缝纫机。

参考框图如下：注：有些学生会认为这个控制系统是一个闭环控制系统，理由是人可以不断调整缝纫的转速。

其实这种理解是错误的。

它不是闭环的原因是：第一，它输入的转速不是恒定的，没法与输出转速进行比较。

第二，“人”作为操作者，对控制系统施加控制指令的行为，不能视为“人作为某个环节参与了控制系统”。

质量控制中的技术手段与工具应用在质量控制中，技术手段与工具的应用至关重要。

只有通过科学合理的技术手段和工具应用，才能保证产品质量的稳定和持续提升。

下面将从不同的角度展开探讨质量控制中的技术手段与工具的应用。

首先，质量控制中的技术手段和工具应用是基础。

在生产过程中，生产企业需要根据产品的特点和要求，选用合适的技术手段和工具进行监测和控制。

例如，传统的质量控制手段包括抽样检验、统计分析等方法，现代质量控制手段则涵盖了自动化检测、智能系统等先进技术。

这些技术手段和工具的应用，可以有效地提高产品质量的稳定性和一致性。

其次，质量控制中的技术手段和工具应用需要与人工智能相结合。

随着科技的不断发展，人工智能在质量控制领域的应用越来越广泛。

通过人工智能技术，可以实现对产品质量数据的实时监测和分析，帮助企业及时发现和解决质量问题。

此外，人工智能还可以通过建立质量预警模型和优化算法，提高质量控制的精度和效率。

再次，质量控制中的技术手段和工具应用需要侧重于数据管理与分析。

在质量控制过程中，大量的数据需要进行采集、存储和分析。

通过建立完善的数据管理系统，可以实现对质量数据的有效管理和利用。

同时，利用数据分析工具如SPC（统计过程控制）、PCA（主成分分析）等，可以更加深入地挖掘数据背后的规律，为质量控制决策提供科学依据。

然后，质量控制中的技术手段和工具应用需注重全面性与系统性。

质量控制不仅仅是一个环节或一个部门的事务，而是需要涉及到整个生产过程的各个环节。

因此，在选择技术手段和工具时，需要考虑到整体的系统性，确保质量控制的全面性和连续性。

只有全面系统地应用技术手段和工具，才能更好地实现质量的持续改进。

接着，质量控制中的技术手段和工具应用还需以预防为主。

作为质量管理的一项基本原则，预防胜于治疗在质量控制中同样适用。

通过建立预防性的质量控制措施，可以在产品质量出现问题之前，及时预警并进行调整。

预防性的质量控制措施包括制定标准规范、建立自动监测系统以及实施持续改进等。

控制的手段与应用
情况控制是一种技术，它可以将外部因素与内部因素联系起来，以便更有效地
控制和调整状态。

该技术具有容错性、自动化、可扩展性等特点，已经成为各行业的核心技术之一。

在许多领域，情况控制是把外部环境与内部环境有机结合，实现需求调整的必
要手段。

例如，机器人控制技术多基于情况控制实现，将运动学分析与力学模拟相结合，以获得动作控制的精准度和稳定性。

此外，无人机的避障、智能系统的模仿和学习等，也基于情况控制技术。

由于情况控制的特殊特性，它也被广泛应用于紧急情况管理中。

在紧急状况下，情况可能发生很快的变化，相应的策略可能无法掌握，这时候可以依靠情况控制，通过分析不断变化的外部环境，系统自动做出最优调整，以便更快、更准确地解决问题。

此外，情况控制也被大量应用于自动控制领域。

一些系统处理过程中，可以通
过搭建情况控制模型，实现系统响应自动调整，处理现场环境的变化，识别机器人的异常状况，以及实现实时控制等，使得机器人的运动更加精准、整洁。

总之，情况控制技术的出现令人赞赏，它的特性给各行业带来了无限可能，为
不断拓展应用领域和提升技术效果提供了可能。