高中通用技术控制与设计
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。
008通用技术必修2第八讲控制与设计总复习
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。
高中通用技术苏教版必修2-4.1控制的手段和应用
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。
普通高中通用技术技术与设计2必修
控制的手段
普通高中通用技术《技术与设计2》（必修）
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1
《
科 技 之 光
》 片
断
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2
第四单元 控制与设计 控制的手段
一、了解控制 二、控制及手段
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3
小结
什么是控制：人们按照自己的意愿和目的， 通 过一定的手段，使事物向期望的 目标发展。
控制的含义：对象、目的、手段
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5
二、控制及手段
什么是控制？ 控制的含义 控制的手段 控制技术的发展
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6
什么是控制
事物的发展与变化具有多样性。
如果人们想达到一定的目的，就必须 采取一定的手段来实现。
控制的定义： 人们按照自己的意愿和目的，通过
一定的手段，使事物向期望的目标发 展，这就是控制。
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7
事物的发展与变化
控制的手段：
从人工干预的情形来分：人工控制、自动控制 从执行控制的部件来分：机械控制、气动控制、
液压控制、电子控制等
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4
一、了解控制
我们听到过的“控制”
自动控制、控制情绪、自我控制的能力、控制温度 控制人口增长、控制病情等等
“控制”存在与当今社会的各个方面。
工业生产、城市交通、农业生产、航天技术等等
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12
控制实例1
人工控制
自动控制
精选ppt
自动控制
13
控制实例1
自动控制
人工控制 人工控制
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14
控制实例1
自动控制人工控制来自精选ppt15
控制实例2
汽车自动门： 气动控制 汽车刹车： 机械控制、气动控制 红外线自动门：电子控制
2022通用技术控制与设计
2022通用技术控制与设计山东省潍坊滨海中学2022专题八控制与设计知识框架复习要点1．理解控制对象、控制目的和控制手段。
了解控制在生产过程中对压力、温度、水位、光照、流量的控制；了解生活中电冰箱、洗衣机、空调机等现代化生活用品的控制技术，会分析典型的案例。
2．了解手动控制和自动控制的区别，了解机械控制、气动控制、液压控制、电子控制的区别．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。
3．能画出一个简单的闭环控制系统的方框图，能确定系统的各个环节(被控对象、执行器、控制器、反馈环节)；能确定被控量(输出量)、控制量、输入量、反馈量、偏差量；能用箭头表示信息在系统中流动和传递的方向。
理解其中的控制器、执行器、比较环节和反馈环节的作用。
4．能结合案例找出影响简单控制系统运行的主要干扰因素．并能分析尽可能避开或抑制干扰因素对控制系统影响的办法。
能用功能模拟方法、黑箱方法对简单控制系统的组成方框及其作用进行分析。
5．了解简单的被控对象的基本特性，能确定被控量、控制量、画出控制系统的方框图，并形成初步的控制设计的方案。
6．能根据开环控制系统的设计方案，制作一个控制装置，学会调试运行，提出改进方案。
重点提示1．控制的实现需要通过一定的手段．从控制过程中人工干预的情形区分，控制可分为人工控制和自动控制。
按照控制中执行部件的不同，控制可分为机械控制、气动控制、液压控制、电子控制等。
控制方式也可能是综合的。
2．控制系统的输出量返回到输入端并对控制过程产生影响的控制系统成为闭环控制系统。
与开环控制系统框图不同，闭环控制系统中信息流经一个闭合环路，将输出信号反传给比较环节，我们把这种做法称做反馈。
没有反馈也就没有闭环，没有反馈的控制系统即为开环控制系统。
3．在控制系统中，除输入量(给定值)以外，引起被控量(输出量)变化的各种因素称为干扰因素。
一个控制系统的干扰因素往往不止一个，所有控制系统在工作运行过程中都会受到干扰。
浅谈通用技术课程“控制与设计”教学难点的突破
生活 中” 的高 考理 念 。在 ２ ０ ０ ７年 山东 省 高
中通用 技术 基 本能 力 测 试 中 ， 过“ 温 箱 通 恒 温度 自动控 制 示意 图” 要 求 考生 说 明各 个 ， 部 件 的功 能和 作 用并 作 出相 应 的 回答 。而 ２１ ０ ０年 山东省 高 中通 用 技术基 本 能 力测 试
“ 制 与设 计 ” 把握 三个 重 要 的突 破 控 应 点： 控制 的定 义 、 控制 的表述 、 环控 制 和 闭 开
环控 制 ， 要让学 生学 会用 已有 的理论 分 析生
第 九 大题 “ 风 自动 关 窗装 置 的 制作 ” 是 防 更
将 这一 知 识 点 的 要 求 体 现 得 淋 漓 尽 致 ， 被 公 认 为是 历年来 所 命 试 题 中 质量 最 高 的题 目之一 。对 “ 温 箱 温度 自动控 制示 意 图” 恒
析控制 手 段找 准控 制 对 象 ， 明确 控 制 目的 。 这体 现 了 “ 过 生 活 化 题 目引 领 通 用 技 术 通 教学 ， 让学 生 学 会 将 通 用 技 术 知 识 迁 移 到
从上 表不难 看 出 ， 随着学 科 基本 能力 考 查方 式 的固定 和成熟 ， 用技 术 学科 涉及 的 通
式逐 步固定下来 ， 一次 将 通用 技术 加 在高 第 考 中， 成为“ ” １学科 基本 能力 的必 考 内容 。有
知识点 ， 也是教学难 点 ， 在高考 基本 能力考试 中出现频率最高 。下表是 山东 省历年 高考 中 所涉及 的通用技术知识点分布情况 ：
２１第 期 ０年 ５ １
部件 的功 能 、 用 都 一 一 分 析 （ 图 １ ： 作 如 ） 热
敏 电阻 可 以感 知 箱 内实 际温 度 ； 加 温 过 在
苏教版高中通用技术必修2第四单元控制与设计单元测试(解析版)
高中通用技术苏教版必修2第四单元控制与设计练习题一、选择题1. 如图所示的智能自动鱼竿支架，它采用独特的翘翘板式的架竿结构，当放下鱼竿时，利用杠杆的原理，鱼竿的压力带动机械传动结构，使咬合器自动锁紧鱼竿；上鱼后，只要轻抬钓竿，咬合器便会松开，使用极其方便。
该鱼竿的自动咬合控制的说法不正确的是（）A. 该控制的输入量是鱼竿的压力B. 该控制的控制器是机械传动结构C. 该控制是闭环控制D. 该控制不存在反馈环节【答案】C【解析】【详解】2. 扫地机器人底部安装六对红外线间距检测装置，可实时检测离地距离。
行走时如果面临危险，电脑芯片会产生相应控制信号，调整万向轮的方向使其后退并改变方向。
关于该控制，以下说法不正确的是A. 被控对象是扫地机B. 控制量是马达转速C. 执行器是万向轮D. 输入量是预设与地面距离【答案】B【解析】【详解】略3. 如图所示为一款消防报警器，一般设置在走道处、楼梯口等经常有人出没的地方，当发生火灾时可以发出声音报警，并且发有闪灯闪烁以提醒在场人员注意。
这个消防报警控制系统的控制方式属于（ ）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【答案】B【解析】【详解】4. 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 【答案】A5. 某千斤顶按动“顶起”开关后，其中的液压装置驱动支撑杆收缩向上顶起；反之，千斤顶则下降。
该控制是（ ）A. 机械控制B. 气动控制C. 液压控制D. 电子控制【答案】C【解析】【分析】【详解】本题考查的是控制的区分。
千斤顶按动“顶起”开关后，其中的液压装置驱动支撑杆收缩向上顶起；反之，千斤顶则下降，故该控制是液压控制。
故选C。
6. 许多电子体温计都有报警提示功能，它的工作原理是：当测得的人体温度超过36.8℃时，该信号传送给控制电路，进而启动电子开关，使报警装置发出报警声。
技术_控制与设计教案
通用技术_控制与设计教案一、教学目标1. 知识与技能：（1）了解控制与设计的基本概念及其在实际应用中的重要性；（2）掌握常用的控制方法和技术，如PID控制、模糊控制等；（3）学会使用相关设计软件进行控制系统的设计和仿真。
2. 过程与方法：（1）通过案例分析，培养学生分析问题和解决问题的能力；（2）通过实践操作，培养学生动手能力和团队协作精神。
3. 情感态度与价值观：（1）培养学生对通用技术的兴趣和好奇心；（2）培养学生勇于创新、不断探索的精神。
二、教学内容1. 控制与设计的基本概念（1）控制的概念及其分类；（2）设计的原则和方法。
2. 常用的控制方法和技术（1）PID控制原理及应用；（2）模糊控制原理及应用。
3. 控制系统的设计与仿真（1）使用MATLAB进行控制系统设计；（2）使用Simulink进行控制系统仿真。
三、教学重点与难点1. 教学重点：（1）控制与设计的基本概念；（2）常用的控制方法和技术；（3）控制系统的设计与仿真。
2. 教学难点：（1）PID控制和模糊控制的设计与应用；（2）MATLAB和Simulink在控制系统设计中的应用。
四、教学过程与方法1. 课堂讲解：通过讲解控制与设计的基本概念，让学生了解控制与设计的重要性；通过案例分析，让学生掌握常用的控制方法和技术。
2. 实践操作：让学生动手实践，使用MATLAB和Simulink进行控制系统的设计与仿真。
3. 小组讨论：让学生分组讨论，分享各自的设计成果，互相学习，提高设计能力。
五、教学评价1. 课堂讲解：通过提问、回答等方式评估学生对控制与设计基本概念的理解程度；2. 实践操作：通过学生提交的设计报告和仿真结果，评估学生对控制方法和技术掌握的程度；3. 小组讨论：通过学生之间的互动和讨论，评估学生的团队协作能力和创新能力。
1. 教材：《通用技术_控制与设计》教材2. 软件：MATLAB、Simulink3. 案例素材：各类控制系统的实际应用案例4. 网络资源：相关学术论文、教程、案例等七、教学安排1. 课时：45分钟2. 教学环节：课堂讲解、实践操作、小组讨论3. 教学流程：（1）课堂讲解（20分钟）：介绍控制与设计的基本概念、常用控制方法和技术；（2）实践操作（15分钟）：学生使用MATLAB和Simulink进行控制系统设计；（3）小组讨论（5分钟）：学生分享设计成果，互相学习，提高设计能力。
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
第四章 控制及其设计-2022年高中通用技术学业水平考试综合复习(粤科版2019)必修 技术与设计2
【解析】：该系统的执行器是驱动电机，控制量是驱动电机的转速。
（3）为了提高雨刷效果，并适合不同的场合，以下的几个优化措施中，最合理的是___；
【答案】：③
【解析】：该控制系统的目的是控制雨刮器的运行，最终是使档风玻璃清晰，帮助人们安全行车，所以③最合理。
（4）以下属于该优化的影响因素的是_____（选填序号：①雨量大小；②车速快慢；③检测装置的精度）。
C．该控制系统的执行器是水泵
D．该控制系统的被控量是水
【答案】：C
【解析】：控制量是喷头的开和关，被控对象是高压水流，执行器是水泵，被控量是水流的压力。
14．如图所示某款高铁站自动取票机，用户点击屏幕上“互联网取票”菜单命令，然后将身份证置于读取器位置，电脑获取身份信息，打印车票并驱动相关电机及机械装置，将车票从取票口送出。关于自动取票机的控制，下列说法正确的是
【答案】：②
【解析】：该控制系统是控制水床上表面的实际湿度，所以湿度传感器应放在水床上表面。
（3）为了节能环保，下列对鸡蛋孵化箱的优化措施合理的是____和____（选填序号：①换用更大的泡沫箱作为箱体；②换用更厚的泡沫箱作为箱体；③在泡沫箱内壁粘贴一层减小热辐射损失的材料；④换用功率更大的电源）。
4.4控制中的干扰
（一）干扰对控制功能的影响
干扰：在控制系统中，常有一些变化不定的因素对系统的行为造成不良的影响，这种有害因素，称为干扰。
干扰会使被控对象产生错误动作。
干扰的理解：除输入量以外，引起被控量变化的有害因素才被定义为干扰。
一般来说，闭环控制系统能不断地修正控制效果，以减少被控量和给定量之间的误差。所以闭环控制系统有更好的抗干扰能力。
必修
第
一、章节体系
完整版吉林省高中通用技术控制与设计测试题
测试题控制与设计吉林省高中通用技术2018.9通用技术60分钟。
考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上本试卷共10页，100分。
考试时长作答无效。
考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题．如图所示是一款普通抽水马桶的水箱水位控制装置。
扳动放水手柄，水箱冲水，与1此同时，浮球下降，打开进水塞，水箱开始进水。
当水位开始上升，浮球上浮到原设定）位置时，水箱停止进水。
下列有关该水箱水位控制系统的说法中正确的是（．进水量是该系统的输入量A B．出水量是该系统的主要干扰C．该系统的控制手段是液压控制D．往水箱中放入少量砖块，水箱水位的设定值将受影响2．如图所示是一款自动伸缩式遮阳篷的示意图，当传感器检测到雨水、阳光时，将感应信号发送给控制器，启动电机展开遮阳篷。
关于该控制系统，下列说法中不正确的是A．输入量是雨水、阳光信号 B．控制量是前杆的位移量C．执行器是电机 D．被控对象是遮阳篷3．如图所示为一款循迹小车，在其车头底部装有两个金属感应探测头，当左探测头探页16页，总1试卷第测到金属信号，增加小车右轮电机速度，使车子左转，直到探测头探测不到金属信号；右探测头探测到金属信号时，情况相反；当左右探测头都没有探测到金属信号时，左右轮电机转速相同，车子直行。
关于该控制，以下说法正确的是A．被控对象是轨道 B．控制器是探测头C．执行器是电机 D．输入量是车子速度4．要设计一个花房的温室温度控制系统，最好选择（）作为控制量。
A．太阳的光照B．加热量C．散热量D．时间5．如图所示为坐便器的水箱水位控制器（左）和双按钮放水阀门（右），请完成问题。
）按下双按钮放水控制器的左侧或右侧按钮，挡水活塞向上抬起不同高度，然后在1（从而控制冲洗马桶的出水量不一样的目的。
重力和水流作用下逐渐下落直至封闭出水口，）该出水量控制系统中被控对象是（．放水按钮A B．活塞C．水箱里的水．坐便器D）水位控制器中，当水箱水位下降，浮球随之下落，连杆带动上端的水阀门进水，2（）浮球上浮到一定高度后停止进水。
高三通用技术 专题八 控制与设计1
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、如下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，如下说法不正确的答案是( )A、能将控制的结果反响回来与期望值进展比拟，并根据它们的误差与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响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，其根本的原理是：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-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、教学过程第二节控制系统的工作过程与方式一、教学内容分析控制系统的工作过程与方式》选自普通高中课程标准实验教科书《通用技术-技术与设计2 》的第四单元第二节（江苏教育出版社）。
《控制系统的工作过程与方式》这节的内容是有关“控制系统的工作过程与方式”的学习和掌握，包含“控制系统”、“开环控制”和“闭环控制”等三个内容。
它是学生在学习控制在我们的生活和生产中的应用后，进一步学习有关控制系统的组成、工作方式以及两种重要的控制系统：开环控制和闭环控制，并熟悉它们工作原理和作用。
根据学生已经学习的内容和认知特点，我们利用两个课时来完成本节的教学，让学生通过对相关典型控制应用案例的深入分析，引导学生在对控制系统的生活生产应用分析，进而熟悉控制系统的基本组成和工作过程，通过对开环和闭环控制基本组成和其工作机理的学习，进而掌握和理解这两种控制方式的重要作用。
二、教学对象分析学生在前面的学习中已经学习和分析了控制在生活生产中的应用，获得了有关控制及其应用的初步感性认识和体验，但是对控制的基本工作方式和工作机理还缺乏了解，他们对进一步了解控制系统的知识是有探究的欲望的。
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。
第四章 控制及其设计 单元教学设计 高中通用技术粤科版(2019)必修《技术与设计2》
通用技术必修《技术与设计2》第四章控制及其设计一、单元基本信息二、单元教学整体规划1、主题名称控制及其设计——无接触手部消毒控制系统的设计2、主题概述控制是一门综合性学科，控制和控制系统在人们的生活和生产中有广泛应用，疫情背景下本单元以无接触手部消毒控制系统的设计为载体，学习控制及其设计的知识，了解不同种类的控制，理解控制系统中控制的目标、控制的过程和控制的机制等的含义，有助于发展良好的逻辑思维及运用控制方法解决问题的能力。
3、单元教学设计意图兼顾理论学习与实践应用，应用所学的控制知识设计制作无接触手部消毒控制系统，并结合所学知识进行优化，培养通用技术学科核心素养：技术意识、工程思维、创新设计、图样表达、物化能力。
三、单元内容分析1.单元内容本单元作为《技术与设计2》的结束单元，是在《技术与设计1》中学习设计的相关知识，经历了完整的设计过程后，再结合结构及其设计、流程及其设计、系统及其设计的相关知识，升级设计理念，运用控制方法解决实际问题。
2.单元项目实施《无接触手部消毒控制系统的设计》在《控制及其设计》的第一节课《了解控制》即可创设情境，抛出设计任务，了解其中的控制现象；然后分析其控制的实现需要哪些组成部分、控制如何一步步实现；接下来让学生尝试进行设计；设计、制作中难免遇到问题，设法去解决；设计制作完成进行测试，发现干扰因素并尝试消除。
整个项目活动过程串连了《了解控制》、《控制系统的组成和描述》、《简单控制系统的设计》、《控制中的干扰》，学生得到的不再是“点”状、“碎片式”的知识，他们的眼中不再是一棵棵树木，而是整片森林。
四、学习者分析控制是生活中常见的技术现象，在此之前学生没有从技术理论层面分析和理解。
在学习了《技术与设计1》和《技术语设计2》前三章的内容，学生对结构、流程、系统的相关知识有一定的储备，学生学习控制的不同类型、控制系统的组成和描述相对较容易，但学会用控制方法解决实际问题存在一定困难。
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门的开启 或关闭
控制器
执行器
自动门控制系统的方框图
人体 热辐射
转动
红外传感器
控制电路
电机
自动门
门的开启 或关闭
开环控制系统：像这样信息只从输入端传递到输出端，没有信息反馈的控制 系统，称为开环控制系统。
输入
控制量
输出
传感器
控制器
执行器
被控对象
开环控制系统的方框图
扩展思考
人体 热辐射
转动 门的开启 或关闭
对控制现象理解从下面三个方面入手： 1、对象：控制的对象是什么？ 2、目的：控制要达到什么目的？
3、手段：要采用什么样的手段来控制？
控制事例
电风扇扇叶转 速快慢的控制 音响的音量控 制 燃气热水器温 度的控制
控制的对象
电风扇 音响 热水器
控制的目的
调节速度 音量的调节 调节出水口温 度的高低
控制的手段
太 阳 能 路 灯
自 动 门
控制实例1
对风速的控制
人工控制
自动控制
自动控制
控制实例2
自动控制
人工控制
人工控制
控制实例1
自动控制
人工控制
控制的应用
控制的应用自古就有，并 在近代得到迅速发展，在社会 生产生活的各个领域都有极其 广泛的应用。
控制在工业生产中的应用
控制应用到工业生产中，提高了产品的质量和生产效 率，减轻了工人的劳动强度，为工人提供了安全保障。
“神舟五号” 返回地面。
导弹、火箭
控制在日常生活中的应用
控制应用到日常生活中，提高了人们的生活质量， 人类能够在一定程度上按照自己的意愿改变周围的环境， 使之满足人们的要求。
空调机
自动取款机
自动控制水龙头
……
现代网络家电
控制在社会生活中的应用
控制应用到社会生活中，使整个社会能协调、健 康、有序地发展。 控制人口增长，提高人口素质
3、控制系统的分析方法
• 功能模拟方法 以功能和行为的相似性为基础，用“模型”模拟原型 的功能和行为的方法 。
黑箱方法
通过对系统的输入与输出的关系的研究推 断系统内部结构和功能的方法，通过观测黑 箱外部的输入信息(外界对黑箱的影响)和输 出信息(黑箱对外界的反应)研究和认识其功 能、特性、结构、机理。
结的苹果又多又大
结出苹果又小又酸
用来灌溉农田
天上降落的雨水 发电 引起洪涝灾害 代步、省力 骑自行车 摔跟头 撞到物体和别人
采取的手段
苹果树 病虫害防治、果树管理、 土壤管理等等
雨水
兴修水利、建水电站、 水源管理等等
骑自行车
控制速度、骑车的技术、 车的维护等等。
控制对象
控制目的
控制手段
种苹果树
雨水 雨水 雨水 骑自行车
红外传感器
控制电路
电机
自动门
• 根据自动门控制系统控制过程和原理，通过稍加改动，你 还可以设计出应用其他方面的控制系统吗？请用方框图表 示你的设计想法。
控制系统方框图： 在控制系统中，为了分析方便，常采用方框来表示系统的 环节，用单向信号线来表示系统信号传递的方向，这种图 称为控制系统的方框图。 控制系统方框图的作用：表示系统各个环节在系统中的位 置、功能和相互之间的关系。
(控制量)
输入量 控制器
(给定量)
执行器
被控对象 输出量
(被控量)
输入量:如游泳池的设定时间;输出量:游泳池的水位
•闭环控制系统
反馈
（1）什么是反馈 控制系统中，将输出量通过 适当的检测装置返回到输入端并与输入量进行比 较的过程，就是反馈。
投篮
篮圈 的位 置
+
×
-
控制器 （大脑）
执行器 （手） 监测装置（眼睛）
控制与设计
专题一、控制的手段与应用
学习目标 1.控制的定义。 2.自动控制和人工控制的区别。
事物发展的结果可能是人们 预先期望的，也可能是与预期的 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的 目的，就必须运用适当的手段来 实现。
了解控制
我们听到过的“控制”
自动控制、控制情绪、自我控制的能力、控制温度 控制人口增长、控制病情等等
供水水箱的水位自动控制系统 加热炉的温度自动控制系统
闭环控制系统
比较器 给定 + 控制器 水位 水流量 进水阀门 游泳池 游泳池的水位 （输出）
检测装置
简单闭环控制系统的方框图：
比较器 给定 + 控制器 量 控制量 执行器 检测装置 统 闭环 开环
控制系统的输出量不对系统的控制产 生任何影响 系统的输出量仅受输入量控制，输入 量到输出量之间的信号是单向传递 系统的输出量返回到输入端并对控制过 程产生影响 输出量到输入量之间的信号形成一个回 路
苹果树
雨水 雨水 雨水 自行车
果实多又大
灌溉农田 发电
病虫害防治、果树管理、 土壤管理等等 兴修水利
建水电站
减少洪涝灾害 洪水预报 安全行驶 控制速度、骑车的技术、 车的维护等等
控制是普遍存在。
• 遥控航模飞机 • 抽水马桶水箱的自动控制系统
抽水马桶水箱的自动控制系统
控制的含义
• 控制是根据自己的目的，通过一定 的手段使事物沿着某一确定方向发 展的行为和过程。
瓦特式速度调节器原理1
• 闭环控制系统的工作过程
从反馈看，闭环控制系统就是指在系统的输出端与输 入端之间存在反馈回路，输出量对控制过程产生影响 的控制系统。闭环控制系统的核心是通过反馈来减少 被控量的偏差。
• 闭环控制系统与开环控制系统的比较
开环控制系统本身不能对被控量进行调整和补偿。
由于某种干扰信号的作用使输出信号出现非正常状态 时，系统本身没有自动纠正能力，必须借助与人工。 闭环控制系统则不然，不论何种原因造成系统的输出 量偏离给定量，闭环控制系统都会产生控制作用来减 小这一偏差。
电灯的的控制
输入 电路、灯 “开与关” 灯“亮与灭” 输出
投篮
篮圈 的位 置
+
×
-
控制器 （大脑）
执行器 （手） 监测装置（眼睛）
被控对象 （篮球）
篮球实 际投掷 的位置
游泳池注水控制系统 定时器进水阀门游泳池
设定注水时间 (输入) 水流量 游泳池水位 (输出)
• 自动门的控制系统 • 控制电路 电机 自动门
“控制”存在与当今社会的各个方面。
工业生产、城市交通、农业生产、航天技术等等
什么是控制
事物的发展与变化具有多样性。
如果人们想达到一定的目的，就必须 采取一定的手段来实现。
控制的定义： 人们按照自己的意愿和目的，通过 一定的手段，使事物向期望的目标发 展，这就是控制。
事物的发展与变化
结不出苹果
一棵苹果树
生产流水线
纺织机
汽车自动装配生产线
汽车油漆
控制在农业生产中的应用
控制应用到农业生产中，提高了劳动效率，减轻 了农民的劳动强度，使农民减少在农田里日晒雨淋的 时间。
联合收割机
农田灌溉
水车
温室
农田灌溉
控制室 电源 水泵
农田灌溉
锤式微灌
折射式微喷
射流式微喷
控制在军事、国防中的应用
控制应用到军事国防中，提高了国家防备和抵抗 侵略的能力，为保卫国家的主权、统一、领土完整和 安全提供了必要的条件。
换档 旋钮 改变燃气火头 的大小
用喷雾器喷洒 农药
大禹治水 人力三轮车转 弯中的方向控 制
喷雾器
洪水 人力三轮车
给庄稼治病
安息洪波、大 治水患 改变三轮车行 驶的方向
操作喷雾器的 手柄
疏通河道，泄 洪为主 双手转动车把
控制的手段
控制的实现需要通过一定的手 段。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。
输出 锅内的温度 脱粒机的转速 水龙头出水量
控制系统通常分为开环控制系统和闭环控制系统
一、开环控制系统
1、什么是开环控制系统 ——如果控制系统的输出对系统的控制（即 结果）没有影响；或者说没有反馈环节的系统。
反馈即控制系统中，将输出量通过适当 的检测装置返回到输入端并与输入量进 行比较的过程，就是反馈。
各种法律制度 交通管理
……
未完待续……
专题二、控制系统的 工作过程与方式
学习目标 1.反馈--在电子控制系统中的作用 2.开环控制和闭环控制的区别 3.用方框图分析生活中常见电子控制系 统。
• 1、控制系统
自行车行驶速度的控制：
脚踩的力 脚蹬、曲柄、链轮、
（输入） 中轴、链条、飞轮
自行车行驶的速度
1、干扰因素
• 干扰就是对控制系统的行为造成影响的有 害的信号及扰动，即除给定量外，引起被 控量变化的各种因素称为干扰因素。 • 干扰对控制功能的影响 • 克服干扰的基本方法 1、消除干扰 2、减弱干扰 3、提高控制系统性能
2、反馈
1、什么是反馈 控制系统中，输出量通过适当的检测装置 返回到输入端并与输入量进行比较的过程， 就是反馈 。 2、系统工程最重要的定理是反馈原理。一个 系统要让它安定运行下去必须有反馈系统。 反馈有两种，一种是叫正反馈，一种叫负反 馈。系统在运行中不断会受到周围信号的干 扰，正反馈的作用是把这些干扰信号放大到 无限大，让这个系统崩溃。负反馈的作用是 把这些信号缩小到最小，让它不影响系统的 安全运行，让系统处于一个稳定状态。
被控对象 （篮球）
篮球实 际投掷 的位置
从反馈来看，闭环控制系统就是指在系统的输出端与 输入端之间存在反馈回路，输出量对控制过程产生影响的 控制系统。闭环控制系统的核心是通过反馈来减少被控量 （输出量）的偏差。 由于某种干扰因素的存在，系统的被控量偏离给定值 时，闭环控制系统中的反馈环节能及时检测出被控量的值， 并迅速反馈到输入端，与给定值进行比较，控制器根据比 较得到的偏差信号进行调节，从而使系统的被控量接近给 定值，达到精确控制的目的。所以，一个闭环控制系统， 能够克服外界干扰，使被控量控制在给定值附近。