《简单控制系统的设计》学案

《简单控制系统的设计》学案教学目标：

知识与技能目标：

了解简单控制系统的设计过程

过程与方法目标：

熟悉将设计转化为实物的过程。

情感与价值观目标：

思考问题全面、客观、严谨、符合实际。

教学重点：

简单控制系统的设计过程。

教学难点：

方案的选择及实际问题的解决能力。

教学过程：

引入：

控制系统的框图表示：

开环、闭环

新课教学：

一、明确设计目的

以设计定时翻转的广告牌为例：

、控制的对象是什么？

广告牌。

2、系统要达到的控制效果？

使广告牌可定时翻转，实现多个不同广告画面的更换。

二、确定设计方案

、了解工作的基本原理

如设计定时翻转的广告牌时，就可以通过各种途径了解各类翻转广告牌的基本工作原理，列出各种可行方案。

另外，需确定所设计的控制系统是选择开环还是闭环，自动还是手动。

2、提出方案

方案1

将需要展示的画面（广告）连在一起，然后卷在两根轴上，当同时转动两根转轴时，画面就可以依次显示。

实例：自动换画灯箱（图片）

内部结构包括照明、机械传动、微电脑控制系统。机械传动系统为微电脑控制驱动下的高性能电机，驱动上下（或左右）卷画轴旋转，从而使卷绕在卷画轴上的画面有规律的往复运动；

方案2

三棱柱的每一面对应一幅画的一部分，当所有三棱柱同时转动时，可将三幅图像顺序显示出来。

实例：三面翻转广告（图片）

这类广告牌拥有三个版面，是由电脑控制，在固定的时间旋转。广告商只要在广告牌上打广告，就可以看到三个不

同的画面出现在同一个广告牌上。

图片：三面翻转广告原理示意图

想一想：有没有其它方案？

3、确定设计方案

选择方案1中的自动控制系统

三、选择实现方法

、需要解决的实际问题

）电动机转速快，需减速。

解决方法：设计减速装置。

2）准确控制电动机转动、停止的时间，使电动机停止期间，画面显示完整。

解决方法：使用定时控制器、继电器。

2、确定具体控制系统的设计框图

四、完成设计

.找材料；

2.加工处理；

3.组装。

五、评估

.是否到达预期效果；

2.其他人的评价；

3.如何改进。

拓展例子：遥控防盗栓（视频）

小结与练习：

简单控制系统的设计过程：、明确设计目的

2、确定设计方案

3、选择实现方法

4、完成设计

5、评估