苏教版高中通用技术《技术与设计2》导学案---第4章 控制与设计
通用技术-控制与设计教案
第四单元控制与设计第一节控制的手段与应用一、教学内容分析本节是本章的第一节，可以说是本章的开始，也是本章的基础，对于本节知识的掌握有助于后面几节的学习。
二、教学对象分析学生正处于高中阶段，对于生活中的一些控制虽然见过，但是由于生活经验不是很丰富，所以必须要老师引导才能发现问题。
三、教学目标知识与技能1.通过分析社会各领域的具体例子，理解控制的涵义及其在生产和生活中的应用。
2.通过学习，培养学生注意观察问题，发现问题，帮助学生了解控制的作用。
过程与方法：通过视频导出新课，通过案例分析和课堂讨论理解控制的含义和了解控制的手段，并知道控制的应用。
情感态度与价值观：激发学生了解控制，研究控制的兴趣与热情。
四、教学重点和难点重点：理解控制的含义难点：理解控制的含义五、教学策略采用多媒体进行教学，引导学生理解控制的含义和了解控制的手段及应用六、教学准备典型案例图片收集，课件制作，收集相关视频材料七、教学过程教学环节教师活动学生活动导入新课[录像]通过卓别林的《摩登时代》录像片段，引入新课。
学生观看新课讲授一、控制是普遍存在。
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。
现代社会中的例子：生产、生活中的例子（图片）古代社会中的例子：案例1：大禹治水（图片）问题：大禹治水过程中，通过什么手段实现治理好水患的目的？答案：通过“疏通河道，泄洪为主”手段实现治理好水患的目的。
案例2：木牛流马：据研究：木牛和流马是汉代独轮手推车的两种改进设计，通过改进使人的负重有所减轻。
木牛是一种轮子稍小一些的独轮手推车，载重大，前由人拉、后由人推，运行较慢；流马载重小，轮子稍大一些，由一人推，运行速度很快。
诸葛亮所说“木牛流马”应是比喻它们运行的灵便程度和载重量的大小：木牛行动较笨而慢，像牛；流马行动敏捷而快，像马。
不是说它们外形像牛像马。
目的：帮助军队运送战略物资。
案例3：希罗自动门（图片）希罗自动门的相关材料见教参P66或江苏版P107。
高中通用技术苏教版(2019)必修2教学案 控制系统的设计与实施
第四单元控制及其设计第四节控制系统的设计与实施[学习目标]1、了解简单的被控对象的基本特征，能确定被控量，控制量，画出控制系统的方框图，并形成初步的控制系统设计方案。
2、能根据开环控制系统的设计方案，制作一个控制装置。
重点把握：设计简单的控制系统。
[课前预习]一、控制系统的设计必须考虑的基本问题有：①明确控制的目的；②分析被控制点对象的主要特征；③确定；④分析；⑤方案选择；⑥调试、运行和评价；⑦系统的成本、元件、设备分析等。
二、对于简单点的闭环控制系统，有以下基本要求：（1）一个闭环控制系统要正常工作，首先必须是的。
（2）控制系统的必须符合要求，即系统点的输出值和给定值之差应控制在之内。
（3）闭环控制系统应有较好的。
[课堂导学]【任务一】——探究控制系统的设计要素1、控制系统设计的一般思路系统要达到的目标？控制的对象？被控对象的特性？被控量和控制量？外界的主要干扰因素？怎样的方案既达到目的、又经济、易于实现？设备和元件？2、开环控制系统的设计【案例分析】——运动会会旗自动升旗控制装置的设计【学生活动】思考以下问题：这个系统要达到的目的是什么？控制的对象是什么？被控对象有哪些特性？被控量的控制量分别是什么？外界的干扰因素是什么？经济实用？安全教育与设计。
设计要求：在播放《运动员进行曲》的时间内，控制会旗匀速上升到旗杆顶端设计分析：被控对象——会旗；被控量——上升的速度；控制量——电机的转速；干扰因素——风力大小、电源电压的波动……工作过程：【任务二】——设计与实施雨水收集池水位控制系统3、闭环控制系统的设计简单的闭环控制系统，基本要求：第一，一个闭环控制系统要正常工作，首先必须是稳定的。
第二，控制系统的控制精度必须符合要求，即系统的输出量与给定值之差应控制在允许的范围之内。
第三，闭环控制系统应有较好的抗干扰性能。
在进行闭环控制系统的设计时，几项控制要求之间往往会产生矛盾，需要结合具体问题全面解决或有所侧重地解决。
4.2开环控制系统的工作过程 教案-2020-2021学年高二苏教版通用技术必修《技术与设计2》
第四章控制及其应用4.2开环控制系统的工作过程一、教材分析：任务一“理解控制系统”侧重探究控制的形成过程；任务二“分析开环控制系统工作过程”侧重探究开环控制系统的组成及控制信号流程。
教材通过各种方式让学生学以致用，加深对控制系统和开环控制的理解。
二、教学目标：1.通过技术体验活动，理解控制系统的含义，熟悉简单开环控制系统的基本组成和工作过程，理解其中控制器、执行器等的作用，辨析开环控制系统的特征。
2.会用方框图表达简单开环控制系统工作过程。
三、教学重难点1.理解开环控制系统概念。
2.能分析开环控制系统方框图。
四、教学过程1.走进情境：家庭雨水收集系统使用时，每逢雨季，雨水收集池的水位就会随着雨水的不断注入而升高，当水位升到一定高度时，雨水就从溢水口溢出排放出去，造成了雨水资源的浪费。
如何避免浪费？2.搭建雨水收集池水位报警装置（1）观看视频“搭建雨水收集池水位报警装置”（2）报警控制系统流程图（3）思考：①如果把电极水位传感器改为干簧管传感器，该装置需如何改进？（教室先解说什么是干簧管传感器）参考答案：电极水位传感器用干簧管传感器代替，导线与干簧管两端相连，可放于最高水位处。
用发泡胶让传感器磁铁浮于水面，随水位的变化而上下移动，到达最高水位时就可触动干簧管，实现水位报警。
②已经有报警装置，为什么还要留溢流口？报警装置只能提供达到最高水位的消息，它与溢流孔没有关系。
溢流孔是当水池中的水满后，让多余的水沿设定方向流出，防止流到别处。
3.理解控制系统水位是该控制装置的输入，通过水位传感器将信息传送到控制器；当水位达到报警值时，控制器输出信号到报警器，发出声光报警。
这样一个系统称为控制系统。
任何控制都要通过若干个环节来实现，这些环节所涉及的装置构成了一个系统，称为控制系统。
4.搭建定时浇水控制系统思考：（1）该系统如何工作的？（2）浇灌6盆花和浇灌10盆花，其回流管的流量是否一样？控制系统的方框图将时间设定到定时浇水控制系统的定时器中，到了设定时间就自动接通潜水泵，开始往水管里抽水，通过调节定时器通电时长，控制滴到植物土壤中的水量。
苏教版必修二第四单元第一节：“控制手段与运用”教学设计.doc
苏教版必修二第四单元第一节“控制的手段与应用”教学设计邱振东西安铁一中710045【教材版本】通用技术必修2《技术与设计2》（江苏教育出版社）【设计理念】事物的发展是多样的，有很多是我们不需要的，所以我们要用一定的手段让事物向我们需要的地方发展。
人是高级动物，对事物的需要很高，也就意味看控制的手段要求高。
在中学阶段通过对控制的简单了解，尽可能解放人类。
【教材分析】“控制的手段与应用”是苏教版高中通用技术《技术与设计2》第四章第一节的内容。
第四章《控制与设计》是全书的应用和综合。
本节的内容设置为2课时。
控制是技术与设计的高度综合，也是发展的方向，只有对控制的手段与应用理解深刻，才将来有可能对技术与设计用于生活中。
在这里要结合教材，并举生活中的大量事例，U1学生感受要学习的东西, 而且从里面得到方法，感受他们的用途。
这部分也是以后写流程图的打下基础。
【学情分析】通过全高中的学习后，学生们开始利用技术，发现了人类的创新活动和技术发展给世界带来的繁荣和异彩，激发了投身技术创新行列，实现人生价值的热情，为本节的学习奠定了基础。
第一课时【教学目标】1、理解控制的含义2、了解控制的手段【重点难点】1、教学重点控制的含义控制现象的要点控制在生活中的应用【教学资源】多媒体授课，通过精选的视频教学资源和创设的课堂活动在互动中完成教学。
【教学方法】案例教学法、体验式教学法【教学思路】选取精当的案例，设计多个活动环节，有问题辩论。
【教学过程】环节教师活动学生活动设计意图备注1.控制的手段设置活动情景“事物发展的多样性”组织学生展开探究。
这里主要是①对多样结果的单性②也可以使多种结果向需要的方向发展③使得血药的方向反战的概率更大讨论并回答问题□以活动为中心，引起学生事物发展的结果关注和思考。
理解发展方向是控制的入手点2.展开案例“大禹治水”。
1.组织学生大禹治水展开讨论。
2.组织学生就事物自然发展的结果展开讨论。
3.学生思考在没有治水以前的可能结果，在思考治水以后的结果，从中比较。
高二通用技术之技术与设计2第四章第二节控制系统的工作过程与方法优秀教案
高二通用技术之技术与设计2第四章第二节控制系统的工作过程与方法优秀教案第一篇：高二通用技术之技术与设计2第四章第二节控制系统的工作过程与方法优秀教案高二通用技术之技术与设计2第四章第二节控制系统的工作过程与方法优秀教案控制系统的基本组成与工作过程》（第一课时）教学设计一、教学目标分析1、知识目标：①懂得什么样的系统叫开环控制系统，什么样的系统叫闭环控制系统。
②懂得识别系统框图。
③理解信息的反馈。
2、能力目标：学会使用逆推法分析问题。
3、情感目标：①通过合作探究来提升同学们的团结合作精神。
②通过教师自制的模型作品的使用来感触同学们的创作意念。
二、教学内容分析本节通过贴近生活实际的案例分析来让学生逐步了解系统框图，为后续“控制系统框图的绘制”及“控制系统的干扰”铺好基础。
这一课时的重点在开环控制系统的组成与工作过程分析，难点在闭环控制系统的信息通路及其比较环节的分析。
三、学情分析学生在此前已有了一定的“流程”、“系统”方面的基础，也有了一定的电学基础，对于系统的组成和系统的工作过程的分析应比较容易上手，特别本课时分析的光控窗帘、水塔水位控制系统都是贴近日常生活的实例，学生是比较感兴趣的，学生可以在比较轻松的氛围中掌握知识。
四、教学策略无论何时何地的教学活动，学生始终是教学的主体，教师是教学的主导。
如何把学生的思维引导到知识点上，启发学生自己分析解决问题是关键。
在上课过程中投影图片、使用自制教具演示实验、展示实物的方式提高学生的兴趣，以此来降低课堂的枯燥乏味。
整堂课的课件操作都使用自制的遥控鼠标进行操作，让学生感受到创作在课堂上的应用。
在课中还安排一个容易做的小组实验，学生通过动手实验来加深对闭环控制系统的理解在。
在课堂最后再通过一个演示实验，把实验过程的分析留给学生作为课后作业去巩固。
五、教学资源准备多媒体教室、教学课件、组合遥控鼠标灯1套（自制）、红外线报警器1台、水塔水位控制模型1套（自制）、光控窗帘模型1套（自制）六、教学过程（一）引入1、教师从课前放好的报警旁边走过，报警器自动响起。
第四单元控制及其设计一轮专题复习课件-高三通用技术苏教版必修《技术与设计2》
A.被控对象是电磁线圈 B.该控制系统是开环控制 C.输出量为电流强度 D.输入量为地球仪的设定高度
13
如图所示是物料连续进料切断系统示意图，包括物料及其进料子系统、跟随切断控制子系统。控
制器、电机、切断装置和跟随传感器组成跟随切断控制子系统。工作时，物料连续进料，当进料
设定注 入时间
定时器
流水量
进水阀
游泳池
游泳池 的水位
5
输入量
控制器
控制量
执行器
被控对象
输出量
◆输入量：即控制系统的给定量。 ◆控制器：即对输入信号进行处理并发出控制命令的装置或元件。 ◆执行器：即直接对被控对象进行控制的装置或元件。 ◆控制量：即执行器的输出信号。 ◆被控对象：即控制系统中所要求控制的装置和生产过程。 ◆输出量（被控量）：即控制系统所要控制的量。
A.进料传感器测得的进料速度为被控量
A
B.跟随切断控制子系统的控制方式属于闭环控制
C.被控对象是切断装置
D.切屑进入切断装置使丝杠运转不畅，切屑属于干扰因素
进料辊
进料 速 传感器 度 / 位 移
物料
切刀
电机
丝杠 切断 装置 跟随传感器
速度
控制器
除了输入量以外，引起输出量变化的各种因素
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小结 1.控制的三要点 2.开环控制系统和闭环控制系统的区别 3.如何区分开环和闭环控制系统
《控制及其设计》专题复习
1
走进情景：夏天到了，小通想要为自己家的游泳池里面进行 加水，方便自己游泳，他想根据自己所学有关控制的知识来 进行设计为泳池加水。
提问：如果你是小通，在设计前应该先明确什么？
2
通用技术必修ⅱ苏教版4.4控制系统的设计与实施教学设计概要
4.4控制系统的设计与实施章节：第四单元控制与设计第四节控制系统的设计与实施课时：共2课时说课内容：第1课时，控制系统设计的一般思路一、说教学依据1、教材分析“控制系统的设计与实施”是《技术与设计2》“控制与设计”全单元教学内容的综合与总结，它既是控制知识的实践过程，又是控制思想方法集中体现，也是学生技术素养的一种体现。
“控制系统的设计与实施”由“控制系统设计的一般思路”和“控制系统的设计与实施案例”两部分组成，前者是后者的的基础。
“控制系统设计的一般思路”内容关注学生的控制系统设计分析能力培养，通过学习明确所设计的控制系统的要达到的目的，被控对象的特征，被控量、控制量分别是什么等，能形成初步控制系统设计方案，掌握控制系统设计的基本方法和形成设计的一般思路。
“控制系统的设计与实施案例”则侧重于控制系统的设计、模拟实施，调试运行，改进方案等。
2、本节教学的重点能完成对简单控制系统进行分析，掌握控制系统设计方案的思想方法和形成控制系统设计的一般思路。
3、教学目标（1）知识与技能①了解简单的被控对象的基本特性，能确定被控量、控制量等，能画出控制系统的方框图，并能形成初步的控制系统设计的方案；②掌握形成初步的控制系统设计方案的思想方法和控制系统设计的一般思路。
③能综合考虑设计实施中的各种因素，能对方案进行权衡比较，能根据设计方案制作原型或模型，并进行调试与改进（第二课时）。
（2）过程与方法①参与课堂活动，对课堂案例（“地震报警器”、“对花棚内光照强度控制系统”）的分析、设计、权衡比较过程；②学会从控制的角度分析问题，能综合运用所学的控制知识解决一些实际问题。
（3）情感、态度、价值观①通过课堂活动，掌握形成初步的控制系统设计方案的思想方法和及控制系统设计的一般思路，体验控制的乐趣。
②感受技术解决生活问题和获得劳动成果所带来的喜悦。
③形成“问题来源于生活，设计服务于生活”的意识及价值观。
4、学情分析(1)、学生学习能力分析在学习本节内容之前，学生已经系统学习过控制设计有关的知识。
闭环控制系统的工作过程 教案-高中通用技术苏教版(2019)必修《技术与设计2》
闭环控制系统的工作过程教材：普通高中课程标准实验教科书通用技术（必修2）章节：第四单元控制与设计第三节闭环控制系统的工作过程课时：第1课时一、核心素养目标(1)理解闭环控制系统的含义。
(2)通过实践体验，能分析闭环控制系统的基本组成和工作过程。
(3)通过案例分析简单的闭环控制系统，学会画闭环控制系统的方框图。
(4)能结合闭环控制系统的工作过程，分析反馈在控制系统中的作用及其基本原理。
(5)能结合案例分析影响简单控制系统运行的主要干扰因素。
二、教学重点学会分析闭环控制系统的基本组成及工作过程，并画出控制系统的方框图.三、教学难点掌握分析闭环控制系统的一般方法。
四、设计思想1. 教材分析本节课教学内容为苏教版《技术与设计2》第四单元“控制与设计”的第三节“闭环控制系统的工作过程”。
在本节的学习中，学生要经历恒温箱控制系统的技术试验和分析过程，要站在工程设计的高度，应用系统分析方法与控制原理，解决生活中的实际问题，促使学生的系统思考和工程思维能力提升。
2. 教学策略设计（1）创设情境：以技术体验“搭建恒温箱控制系统”，引出课题。
（2）引导学生分析案例，概括出闭环控制系统工作过程，学会用方框图描述其控制过程。
（3）通过案例分析，认识反馈和干扰因素，能结合闭环控制系统的工作过程，分析反馈和干扰现象及其基本原理。
（4）通过巩固练习，引导学生总结、梳理重点。
五、教学准备1. 课件2.技术体验装置;恒温箱控制系统序号教学步骤教师活动学生活动1 情景导入走进情境：陈晨家住在北京，阳台上种植了许多植物。
冬天室外寒冷，陈晨想要设计一款恒温箱让阳台上的植物安全过冬。
创设情境，引出课题２任务一：解析闭环控制系统工作过程1. 搭建恒温箱控制系统技术体验：搭建恒温箱控制系统思考：恒温箱控制电路的工作状态取决于来自什么装置的信号？用方框图表示恒温箱控制系统的工作过程：设定→控制电路→制热或制冷模块→恒温器→实际温度温度检测装置在系统的输入量和输出量之间，除了从输入端到输出端之间，除了有从设定温度到实际温度的信息传递，还有一条从输出端返回到输入端的反馈环节，它们形成了一条闭合回路。
高中通用技术教学课例《第四章控制与设计第一节了解控制》课程思政核心素养教学设计及总结反思
通过上述讨论后就可以进入课本中大量实例的分
析了。
教学通过两条线展开，一条线概念由浅入深，由事
入理，由理升华为概念，这是知识教育的过程；另一条
线由生活导入课本这是落实培养学生热爱科学，热爱探
课例研究综 索、热爱动手、热爱思考等精神，这是情感教育过程。
述
教师在整个教学过程中就是不断激发学生思考，提
问和纠错，不断拨弄知识传播和情感教育这两根弦，最
考的精神。
学生对事件的判断较为容易接受，而对抽象的控制 学生学习能
特别是机械控制难以作出清晰准确识别和判断，这主要 力分析
事是事物是物，概念是概念，概念与物和事脱节所致
教学过程中以学生容易接受的事引入入手，通过具 教学策略选
体实物控制的教学，使学生由事的判断过度到物的判 择与设计
断，进而理解开环控制和闭环控制概念
终实现让学生在思考中获得知识和教育，在争论中获得
成长和进步。
让学生讨论习以为常的做作业为例，让他们判断平
常做作业作是一个开环控制还是闭环控制，并让他们说
教学过程 出各自理由，教师从中捕获学生的困惑点，最终归纳：
开环控制和闭环控制的判断不能用事（例如做作业）来
判断，例如甲同学作业做完就交，没有做任何检查，属
开环控制，乙同学做完后则要根据参考答案逐一核对，
有错还要纠正，乙同学做作业则属闭环控制。
高中通用技术教学课例《第四章控制与设计第一节了解控 制》教学设计及总结反思
学科
高中通用技术
教学课例名
《第四章控制与设计第一节了解控制》
称
教环控制和闭环控制
难点：对开环控制和闭环控制的理解和区别
通过实例让学生知道什么是开环控制和闭环控制，
教学目标 继而培养学生热爱科学，热爱探索、热爱动手、热爱思
高中通用技术 控制系统的设计与实施4教案 苏教版必修2
控制系统的设计与实施教材：（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：控制系统的设计与实施章节：第四单元控制与设计第四节控制系统的设计与实施课时：第2～3课时一、教学目标1. 了解简单的被控对象的基本特性，能确定被控量、控制量，采用逆推法画出控制系统的方框图，并形成初步的控制系统设计的方案。
2. 能根据开环控制系统的设计方法，制作一个控制装置；或者根据简单闭环控制系统的方案进行模拟实施，学会调试运行，提出改进方案二、教学重点设计一个控制系统应明确的问题，对控制系统的基本要求。
三、教学难点设计一个控制系统应明确的问题的分析，控制系统设计的思想方法。
四、教学方法讲授、讨论、小组合作。
五、设计思想1. 教材分析本节要求学生亲历一个完整的控制系统设计和模型制作过程。
对于控制系统方案的设计不要求学生能形成详细的设计方案，只需形成初步方案，重要的是让学生亲历设计的过程，知道怎样通过分析被控对象的基本特性，确定被控量、控制量，从而形成控制系统的设计框图，对于开环控制系统和闭环控制系统的制作和实施，课标有着不同层次的要求，对于开环要求能制作一个完整的简单的控制装置，对于闭环控制系统，只要求学生根据简单闭环控制系统的方案进行模拟实施，学会调试运行，提出改进方案。
本课要解决的重点是：亲历一个完整的控制系统设计和模型制作过程.2. 学情分析（1）学生已经使用过设计的技术语言对设计的过程和方案进行描述；（2）经历了几个设计和制作的全过程，熟悉设计过程中的各个环节以及模型或原型制作的基本方法和手段；（3）设计制作中具体技术和专业知识（如电子、电路及机械控制知识等）有所欠缺，给控制的设计和实施带来了一定的困难；3. 教学策略分析本次控制系统设计将采用开放式的设计，在提出设计命题后，不给出一个确定的系统设计方案，而是引导学生提出自己的想法，激发学生发现问题和勇于创新的激情。
本次设计将按设计的各环节按层次提供了一些在系统设计时可能会碰到的技术问题，让学生自己分析、选择认为合理的设计方案，以合作学习的方式，完成设计和制作。
高中通用技术：第四章 控制与设计 教案
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。
河北高阳中学(省重点)高中通用技术 第四章《控制与设计》教案 苏教版必修2
第四章《控制与设计》学习目标和要求：⒈积极观察生活，能从生活中所遇到的和所观察到的事物中识别各种受控现象和受控过程，理解控制的含义。
⒉能够分析典型的案例，了解手动控制和自动控制，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。
⒊通过案例分析，能画出一个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，熟悉反馈环节的作用。
⒋通过案例分析，找出并分析影响简单控制系统运行的主要干扰因素，了解功能模拟方法和黑箱方法在控制系统中的应用。
⒌结合一定的案例，了解简单的被控对象的基本特性，能确定被控量、控制量，划出控制系统的方框图，并形成初步的控制系统设计方案。
⒍能根据开环控制系统的设计方法，制作一个控制装置，或根据简单闭环控制系统的方案进行模拟实施，学会调试运行，提出改进方案。
（导入）：我国古代有一种靠风力来推动的风磨，当风力强的时候，磨盘就转得快，当风力弱的时候，磨盘就转得慢。
那么，怎样才能根据风力的大小，往磨盘上添加谷物呢？对此，人们设计了一个漏斗：当风磨转动慢的时候，这个漏斗会自动地缩小漏口，使少量的谷物流进磨盘；当风磨转动快的时候，这个漏斗会自动地张大漏口，让较多的谷物流进磨盘。
这个巧妙的漏斗在今天看来，是一个古老的控制装置，体现了人们认识并利用控制现象的久远。
事实上，控制并不是人类的天外来客，它渗透在我们生产和生活的方方面面。
理解控制、善于控制，已经成为我们每个人日常生活中不可或缺的基本能力。
一、控制及控制系统1 控制人们根据自己意愿或目的，通过一定的手段，使事物沿着某一确定的方向发展，就形成了控制（control）。
这里所说的手段就是控制技术。
如：射手通过瞄准使箭射中靶心；人们通过电冰箱获得适当的温度，使食物能够长期存放；先进的生产流水线通过计算机的指挥实现自动化生产等。
注意：理解任何控制现象，都要明确控制的对象是什么，控制要达到什么目的和采取什么控制手段。
例如：在人力三轮车转弯过程中的方向控制问题中，其控制的对象就是人力三轮车，控制的目的是为了改变三轮车行驶的方向，控制的手段是骑车人通过双手转动车把，改变前轮的方向并带动后轮。
高中通用技术 控制系统的工作过程与方式4教案 苏教版必修2
控制系统的工作过程与方式教材：（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：控制系统的工作过程与方式章节：第四单元控制与设计第二节控制系统的工作过程与方式课时：第２课时一、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、任务驱动法、演示法、逆推分析法、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) 通过同一个问题用开环控制和闭环控制两种不同的方式来实现，让学生体会开环控制与闭环控制的不同及反馈的作用。
【课件】第四单元 控制与设计 课件-高中通用技术苏教版(2019)必修《技术与设计2》
1.控制的手段
人们按照自己的意愿或目的，通过一定的手段，使事物向期望的目 含义
标发展，这就是控制。
控制的 三要素
理解任何控制现象，都要明确控制的对象是什么，控制要达到什么 目的和采取什么控制手段。（控制的对象、控制要达到的目的和控 制手段）
分类
2021/9/21
从控制过程中人工干预的情形来分，控制有人工控制和自动控制。
2021/9/21
31
2021/9/21
6
分析开环控制系统工作过程
控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响，这种控制系统称为开 环控制系统。
开环控制系统在日常生活中的用途很广，如水位定时控制系统、十字路 口的红绿灯定时控制系统、楼宇的防盗报警控制系统、火灾自动报警控制系 统、公园的音乐喷泉自动控制系统等。
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任务二 辨析反馈在控制系统中的作用
干扰因素 在控制系统中，除输入量(给定值)以外，引起被控制量变化的各种因素称
为干扰因素。有的干扰因素是环境造成的，有的是人为原因导致的。 通常控制系统中的干扰因素不止一个。 对于大多数控制系统，在工作过程中必须克服干扰，使被控量稳定。 而在有些情况下，却可以利用干扰因素实现某种目的。 干扰既存在于闭环控制系统中，也存在开环系统中。
电冰箱恒温控制系统：感温元件测出冰箱内的实际温度，送给比较器，与设定的 温度进行比较，若冰箱内的温度高于设定值，温度控制器将启动压缩机给电冰箱 制冷，使冰箱内温度降低，直至与设定值一致。
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闭环系统
家用电饭锅保温控制系统：双金属片测出电饭锅内的实际温度，送给比较器，与 设定的温度进行比较，若电饭锅内的温度低于设定值，温控装置将启动电热盘给 电放锅加热，直至与设定值一致。
控制的方式与应用 课件-2023-2024学年高中通用技术苏教版(2019)必修《技术与设计2》
研究表明 ，人体的主要散热方式有辐射、传导、对流和蒸发散热。当环境温度等于或高于 皮肤温度时 ，蒸发就成为机体唯一的散热方式。夏季 ，当风吹过人体表面时 ，会带动周围空气 流动形成“空气对流” ，增加汗液蒸发速度 ，从而更快地带走热量 ，皮肤每蒸发1g汗水便可从 体内吸去约2.4KJ热 ，相当于580cal ，约可让1KG纯水的温度上升0.5° ; 同时 ，受到“风寒效 应”的作用 ，风力每增加2级 ，人体会感觉下降了3-5℃ , 加之风速增加加快了蒸发速度 ，散热 效果更佳。但如果人体温度较高 ，风太大或直吹某一部位 ，会导致身体散热功能失常 ，出现皮 肤毛孔开合异常的情况，影响正常的体温调节，严重还会引起中风和面瘫。
对象
手段Biblioteka 目的吹风组 吸风组
活动2 ：观察、模仿与运用
各组观察老师提供的风扇，分析它的工作过程并填写表格，尝试给它们分类。
手摇风扇
感应风扇1
可调速风扇
感应风扇2
语音识别风扇
问题7 ：比较各组拿到的风扇 ，它的控制手段做了何种改变？实 现了何种功能？它们在设计复杂度上有什么变化？通过比较 ，请 进行简单分类。
夏季的阜阳 ，由于受到来自太平洋的暖湿气流影响 ，往往湿度较高 ，降水也较为充沛。而 外界相对湿度越高 ，空气中的水便不容易蒸发成水蒸气 ，蒸发散热的功效就会大打折扣。当相 对相对湿度大于70%时人体的蒸发散热减少 ，相对湿度达到90%-95%时则完全停止 ，体内的 热量难以散发 ，体温调节机制可能失灵 ，甚至还会从环境中吸收热量 ，造成体内热量蓄积、体 温上升，从而引起中暑。
象和控制手段。 （ 1 ）用气筒给自行车的轮胎充气 （ 2）学校楼道监控 （ 3）无人机配送快递
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【学习目标】【课前预学】1、控制就是：人们按照自己的意愿或目的，通过一定的手段，使事物向。
2、理解任何控制现象，都要从控制的是什么，控制要达到什么和采取什么控制三方面着手。
3、从控制过程有无人工干预的情形来分，控制系统可分为和4、按照执行机构的不同，控制可分为、、。
【复习检测】1、完成以下控制的分类2、完成连线练习【学习目标】【自主学习】１、控制就是：人们按照自己的意愿或目的，通过一定的手段，使事物向 。
2、理解任何控制现象，都要从控制的 是什么，控制要达到什么 和采取什么控制 三方面着手。
3、从控制过程有无人工干预的情形来分，控制系统可分为 和4、按照执行机构的不同，控制可分为 、 、 。
【交流提升】【例题1】(2014·省学考)如图所示是一款智能垃圾桶。
投垃圾时，手或垃圾靠近感应区上方，桶盖会自动打开，投入后桶盖会自动关闭，该控制系统的控制手段和控制方式属于( )A ．手动控制、开环控制B ．自动控制、开环控制C ．自动控制、闭环控制D ．手动控制、闭环控制【例题2】(2013·省学考)小通设计了如图所示的一款小音箱，带有音乐播放控制系统。
如果把手伸进它的口中，就会播放几首歌曲，然后自行停止。
该控制系统的控制手段和方式属于( )A ．自动、开环控制B ．人工、开环控制C ．自动、闭环控制D ．人工、闭环控制 【自我归纳】【课堂检测】1、下列关于控制的叙述中，正确的是（）A、控制技术仅仅指的是自动控制技术，不包括人工控制技术B、控制技术在“嫦娥”奔月，遨游太空，数据实时传输中起着至关重要的作用C、现代农业发展很快，菜农利用“滴灌”技术对所种的菜进行浇水，施肥，除虫等操作不是控制现象D、自动控制系统能在无人直接参与的情况下运行，甚至系统开始的“启动”，也无需人参与就可自动运行2、下列控制系统属于自动控制系统的是（）A、用按钮开关控制电灯的开与关B、普通水龙头控制自来水管中水的流速与流量C、恒温花房内的温度控制D、自动挡汽车驾驶操控3、农用塑料大棚能够充分利用太阳能，和塑料隔膜的保温，起到春提前、秋延后的保温栽培作用，一般春季可提前30—35天，秋季能延后20—25天。
这种塑料大棚结构简单不消耗额外能源和电，其温度调节方式为：( )A.人工手动控制B.电子自动控制C.电脑程序控制D.无须任何控制4、由于传统的鼠标有个长长的尾巴不方便，无线鼠标也就应运而生，移动无线鼠标就可以使光标移动，这种控制是（）A、人工控制、机械控制B、自动控制、液压控制C、人工控制、电子控制D、机械控制、气动控制5、我们要理解一个控制现象，就必须弄清楚三个问题，这其中不包括（）A、控制过程中受到哪些影响B、对什么东西进行控制C、要达到什么样的控制结果D、采取何种控制手段【学习目标】１、控制就是：人们按照自己的意愿或目的，通过一定的手段，使事物向。
2、从控制过程有无人工干预的情形来分，控制系统可分为和3、按照执行机构的不同，控制可分为、、。
【复习检测】1、豆浆含有丰富的营养物质，深受大众喜爱，但自己制作豆浆却非常麻烦，自从豆浆机研制出来后，每天喝一杯自己煮的豆浆变得非常方便。
只要接通电源，豆浆机就会完成磨豆、煮豆浆的全过程，豆浆机的工作过程是（）A、手动控制、机械控制B、自动控制、机械控制C、手动控制、电子控制D、自动控制、电子控制2.人们使用空调器对室内温度进行调节，使人感到舒适．这是控制在（）方面的应用．Ａ、生活Ｂ、生产Ｃ、农业Ｄ、军事3、用电视遥控器选台属于（）A．人工控制 B．自动控制C．气动控制 D．液压控制【学习目标】【自主学习】1、控制系统中输出与输入之间有一定的对应关系，控制系统不对系统的控制产生任何影响，这种控制系统称为开环控制系统。
一般用方框图来表示，常采用来表示系统的环节，用来表示信号传递的方向。
2、开环控制系统的方框图如下③输出量上图中（给定量）：控制系统给定的量；（被控量）：控制系统所要控制的量，也是控制系统的输出信号；①：对输入信号进行处理并发出控制命令的装置或元件；②：直接对被控对象进行控制的装置或元件；③：执行器的输出信号；④：控制系统中要求被控制的装置或生产过程。
3、系统的返回到输入端并对控制过程产生影响的控制系统称为闭环控制系统。
4、闭环控制图：【交流提升】【例题1】(2015·省学考)某校学生设置了雨天自动关窗装置，其工作原理是：下雨时，湿度传感器把检测到的雨水信号传给放大及处理电路，启动电动机关闭窗户。
关于这个控制系统，下列说法中，正确的是( )A ．雨水信号是输出量B ．控制器是电动机C ．执行器是湿度传感器D ．被控对象是窗户【例题2】(2014·省学考)如图所示为某仓储运货工作示意图，运货车的工作过程是：当传感器检测到车上的载货量达到设定值时，控制电路控制电机转动，车驶向卸货平台；当车上的限位开关接触到卸货平台，电机停止转动，车停下等待卸货；当传感器检测到货物被卸，电机反向转动，车返回装货平台。
请回答下列各题，填写“________”处的相应内容。
(1)该运货车的控制方式属于________。
(在①闭环控制；②开环控制中选择一项，填写序号)(2)该运货车的控制手段属于________。
(在①手动控制；②自动控制中选择一项，填写序号)(3)该控制系统中，若车上与卸货平台相接触的限位开关损坏，可能造成________。
(在①车到了卸货平台后，电机继续转动；②车到了卸货平台后，不等卸货马上返回装货平台；③传感器无法检测载货量中选择一项，填写序号)(4)为了防止装货时载货量达到设定值的瞬间，车就开走，产生危险。
针对此情况，以下对该系统进行优化的措施中合适的是________。
(在①提高传感器的灵敏度；②增加延时装置，装货后延时几秒钟再开动；③降低电机转速中选择一项，填写序号)【自我归纳】【课堂检测】1、下列控制系统中，属于开环控制系统的是（）。
A、智能电冰箱的温度控制B、计算机的CPU上的风扇的转速控制C、现代化农业温室的温度控制D、红绿灯定时控制系统2、下列不属于开环控制系统的是（）A自动门 B 自动声控灯 C自动烘手机 D电饭锅温控系统3、自动烘手机控制系统的工作过程如下：红外线传感器感知手的靠近过程，没人的时候，鼓风机和加热电炉丝都自动切断电源；当手的温度在红外传感器监视的范围内，烘手机就开始工作。
该控制系统属于（）A、手动控制、开环控制B、自动控制、开环控制C、手动控制、闭环控制D、自动控制、闭环控制4、下列关于开环控制系统的方框图描述错误的是（）A、输入量即给定量，控制量即所要控制的量，也是控制系统的输出的信号B、被控对象即控制系统中所要求控制的装置或生产过程C 、执行器即直接对被控对象进行控制的装置或元件D 、控制器即对输入信号进行处理并发出控制命令的装置或元件5、电冰箱工作温度设定在一定的范围值，当箱内温度变化超过设定的范围值时，热敏电阻的阻值也相应地变化，通过热敏电阻的变化，电流经过三极管放大器的放大，带动继电器，控制压缩机的启动，实现电冰箱的温度控制。
温度的变化量是（ ） A 、输入量 B 、输出量 C 、控制量 D 、设定量 6．李明制作了方便小动物喝水的自动加水器，结构如图。
工作过程是当水龙头打开，水就流入碗内，碗内的水位逐渐升高，浸没到塑料管管口时，没有空气进入密封的铁桶，水龙头停止出水；当碗内水位降低至塑料管管口以下，空气从塑料管进入铁桶内，水又流出来，使碗内实际水位控制在管口位置。
试分析其控制过程，完成下列问题：（1）该控制系统是开环控制系统还是闭环控制系统？ （2）请填写完成控制系统方框图中所缺部分。
（3）假设原来搪瓷碗内的水位控制在5厘米，现在需要把碗内水位控制在8厘米，请问可以采取什么方法？铁桶 第31题图圆木塞铁桶硬塑料管搪瓷碗水龙头《闭环控制系统的干扰与反馈》课前导学案【学习目标】【课前预学】1、控制系统中输出与输入之间有一定的对应关系，控制系统 不对系统的控制产生任何影响，这种控制系统称为开环控制系统。
一般用方框图来表示，常采用 来表示系统的环节，用 来表示信号传递的方向。
2、闭环控制图：【复习检测】1、洗衣机的洗涤水温控制系统的方框图如下：输入输出该控制系统中被控对象、输入量、输出量分别是（）A、水温设定水温实际水温B、洗衣机内的水实际水温设定水温C、水温实际水温设定水温D、洗衣机内的水设定水温实际水温2、绘制开环控制系统的方框图：3、绘制闭环控制系统的方框图《闭环控制系统的干扰与反馈》课堂导学案【学习目标】【自主学习】1、在控制系统中，除（给定值）以外，引起变化的各种因素称为干扰因素。
有的干扰因素是造成的，有的干扰因素是所致。
2、控制系统中将通过适当的检测装置返回到输入端并与进行比较的过程称为反馈。
3、闭环控制系统的核心是通过来减少（输出量）的偏差。
所以闭环控制系统，能够克服外界干扰带来的影响，使被控量控制在附近。
4、功能模拟法：用不同，但和行为相似的模型来模拟原型的方法。
5、将所要了解的系统当做黑箱，通过对该系统的和关系的研究来推断系统的内部及其功能的方法称为黑箱法。
6、开环控制系统与闭环控制系统的比较【交流提升】【例题】(2016·3月省统考)某学校铃声控制系统的工作过程是：电脑根据设定的时间顺序，发出电信号给功率放大器，使音箱发出铃声。
请根据上述说明，完成(1)(2)题。
(1)关于该控制系统的说法中，不正确的是( )A．控制器是电脑B．执行器是功率放大器C．被控对象是音箱D．输出量是功率放大器发出的电信号(2)各种干扰因素会造成系统工作不正常，下列不属于干扰因素的是( )A．电脑中侵入病毒程序B．响铃时间顺序设定错误C．工作电压超出系统正常工作范围D．系统附近使用无线电设备【自我归纳】【课堂检测】1、干扰因素对控制系统的影响叙述正确的是（）。
A. 干扰因素只是对控制系统的输出量影响变化B. 干扰因素使控制系统的输入量发生变化C. 除了输入量以外，余下的控制系统各个环节都受到干扰因素影响变化D. 干扰因素对控制系统的输出量和输入量都有影响2、在电冰箱的温度控制系统中，下列情况不属于影响其温度控制的干扰因素（）A、开电冰箱门B、电冰箱所在房间的温度从20摄氏度变到32摄氏度C、热菜或热饭放入电冰箱中D、在电冰箱外放一个闹钟3．在房间空调温度控制系统中，下列情况不属于影响其温度控制的干扰因素的是（）A．有人走进房间 B．打开房间窗户C．房间里在烧开水 D．房间里的电话铃响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，各电路元件均无损坏，则接通电源后，光控路灯可能出现的现象是（）A、一直灭B、一直亮C、先亮后灭D、短路烧毁线路5、下面反馈环节作用的例子中不正确的是（）A、我们去拿一件东西时，眼睛有反馈环节的作用B、我们选择合适的香水时，鼻子有反馈环节的作用C、我们吃不同味道的食物时，喉咙有反馈环节的作用D、我们调节室内的温度时，皮肤有反馈环节的作用6.下列选项中不属于功能模拟法的是（）A．机器人踢球B．计算机下棋C．仿真手与人握手D．工程师听诊故障7、如图所示是水箱液位控制系统，当水箱出水量大时,水位下降浮子下沉，带动活塞偏离进水口位置，此时进行补水直到水箱里的水位上升到给定水位，浮子上浮，活塞归位。