技术与设计2--控制系统的工作过程与方式

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控制系统的工作过程与方式第二课时课件高中通用技术必修《技术与设计2》

将输入由设定注水时间改为设定游泳池水位。增加检测装置检测实际水位，把测量值返回输入端，通过比较器与给定值比较。
比较器
水位检测装置
游泳池注水控制系统方框图
给定水位
比较器
＋
控制器
水流量
进水阀门
游泳池
－
检测装置
实际水位
比较：在系统的输入端和输出端之间，除了有从给定水位到实际水位的信息传递外，还有从输出端到输入端的信息传递，即控制系统可以把输出量返回到输入端与给定值进行比较，构成一条闭合回路。
（2）根据车流量大小改变红绿灯时间的自动控制系统
给定的车
比较器 +
控制
流量
电路
-
红绿灯开关红绿灯转换器
检测装置
实际车流量
开环控制系统与闭环控制系统比较
开环控制系统: 输入量
控制器
控制量
输出量
执行器
被控对象
闭环控制系统:
比较器给定量 +
-
控制器
控制量
执行器
被控对象
被控量
检测装置
开环控制系统和闭环控制系统的比较
闭上眼睛画鼻子属于开环控制系统
预期的位置（输入）
大脑手位置笔
画的位置（输出）
睁开眼睛画属于闭环控制系统
预期的位置眼睛（输入）＋
大脑
－
手位置笔眼睛
画的位置（输出）
案例分析：红绿灯控制系统（1）红绿灯定时控制系统
设定的红绿灯时间
控制电路
红绿灯开关红绿灯转换器
红绿灯停留时间
第二节
控制系统的工作过程与方式
复习：

控制系统的工作过程与方式教学设计

控制系统的工作过程与方式教学设计《控制系统的工作过程与方式》第一课时教学设计一、教学内容分析和教材处理《控制系统的工作过程与方式》是苏教版教材《技术与设计2》第四章第2节的教学内容。

第四章是用系统的方法研究控制系统的，本单元内容关注设计过程中控制的基本思想和设计的基本方法，注重学生对这些思想和方法的应用及实际问题的解决。

第一节是对控制的概括了解，控制系统的工作过程与方式是本章的第二节，是讲开环控制系统和闭环控制系统。

按照教材的教学思维是给学生介绍控制系统后，然后学习开环控制系统，然后再讲解闭环控制系统，最后总结开环控制系统和闭环控制系统的区别。

它是学习后续内容如闭控制系统及控制系统设计的基础内容，也让学生掌握用系统的方法对控制部分进行分析、评价和优化。

本人对教材稍稍进行了处理。

本节课是控制系统的工作过程与方式的第一课时。

在介绍控制系统后，学习完控制系统的输入量和输出量后，就引导学生通过探究实验得出开环控制系统和闭环控制系统的核心差异。

在第二课时则是突破开闭环控制系统的工作过程的方框图。

通过这种处理，有助于学生对开环控制系统和闭环控制系统的机理的理解。

二、学情分析学生已经学了《技术与设计1》及《技术与设计2》中的前面3个单元关于结构、流程及系统的知识，已经形成了比较完整和系统的知识体系，学生有了很好的学习控制系统的基础。

但学生对于控制系统的理解只是表面的认识，并不知其中内在的工作机理。

他们对认知内容是零散不系统的，有待提升和归纳。

提高学生认知主要从以下几个方面：一是系统分析方法的运用，就是用系统的方法分析、建构控制部分；二是控制过程思维的培养，只有对控制有过程的思想，才能用多个各自能独立，又有效配合，组成一个有机整体，起控制作用的功能。

三、教学目标：1、知识与技能（1）能指出控制系统的输入量和输出量。

（2）掌握开环控制系统和闭环控制系统的工作过程差异，能判断一个控制系统是开环控制还是闭环控制。

（3）理解开环控制系统和闭环控制系统的工作过程。

控制系统的工作过程和方式(教学案例)

控制系统的工作过程和方式(教学案例)引言控制系统是现代工程中不可或缺的一部分，它可以通过对输入信号进行处理和反馈来实现对系统状态的控制和调节。

在本教学案例中，我们将详细介绍控制系统的工作过程和方式，并通过一个实际案例进行讲解，帮助学生更好地理解控制系统的原理和应用。

控制系统的基本原理控制系统的基本原理可以简单概括为：通过对输入信号进行处理和反馈，实现对输出信号的控制和调节。

具体来说，控制系统通常包括以下几个基本要素：1.输入信号：输入信号是控制系统中的参考信号，它可以是一组预设值或输入变量。

2.处理单元：处理单元接受输入信号，并根据预先设定的控制算法进行运算和处理。

处理单元可以是一个简单的逻辑电路，也可以是一个复杂的控制算法。

3.输出信号：输出信号是经过处理和反馈后的结果，它可以控制和调节系统的状态和行为。

4.反馈单元：反馈单元接收输出信号，并与输入信号进行比较，从而产生一个反馈信号。

反馈信号可以用来调节处理单元的运算和处理过程，实现对输出信号的准确控制。

5.传递函数：传递函数描述了输入信号和输出信号之间的关系，它是控制系统设计和分析的基础。

传递函数可以通过数学模型或实验测量来确定。

控制系统的工作过程和方式控制系统的工作过程可以分为以下几个步骤：1.设置输入信号：根据系统要求和控制目标，设置输入信号的数值或变化规律。

2.处理输入信号：处理单元接收输入信号，并根据预先设定的控制算法进行运算和处理。

3.生成输出信号：处理单元根据输入信号的处理结果生成输出信号，并将其送往系统中。

4.反馈调节：反馈单元接收输出信号，并与输入信号进行比较，从而产生一个反馈信号。

反馈信号可以用来调节处理单元的运算和处理过程，实现对输出信号的准确控制。

5.循环迭代：根据反馈信号的调节，处理单元重新处理输入信号，并生成新的输出信号。

这个过程将一直循环迭代，直到系统达到期望的控制状态或目标。

控制系统的工作方式可以分为开环控制和闭环控制两种方式：开环控制开环控制是一种基本的控制方式，它没有反馈信号，无法准确调节输出信号。

控制系统的工作过程与方式

栏目导引
必修2 技术与设计 2
根据示意图及描述，分析自动扶梯系统控制过程，在方框图中“______”处填写相应的内容。
【解析】控制系统的题目要注意控制过程原理的描述和控制过程示意图，然后再结合控制方框图，就比较容易找出各组成装置和信号量。【答案】 ①检测传感器检测到是否有人的信号 ②电动机和传动装置 ③扶梯 ④运行速度
泳池； (4)_执__行__器___：即直接对被控对象进行控制的装置或元件，如进
水阀门； (5)_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，如控制电路；
(6)_控__制__量___：即执行器的输出信号，如流过阀门的水量。
栏目导引
必修2 技术与设计 2
2．闭环控制系统的基本组成概念：闭环控制系统是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。由概念可知，控制系统的输出量对控制产生影响是判断工作方式(闭环 or 开环)的准绳。例：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、花房温度控制系统、家用电饭锅保温控制系统、家用电冰箱温度控制系统等。基本组成：与开环控制系统相比，闭环控制系统多了检测装置、比较器。同样，从控制三要素入手，先根据目的找对象，明确输出量，接着逆向找到执行器和控制器，再看是否有检测输出量的检测装置(没有检测输出量的肯定是开环控制)，然后判断这个检测量是否返回到输入端对控制产生影响，有影响的才是闭环控制。
汽车的测速
பைடு நூலகம்超速汽
速度雷达 ―→ 电脑 ―→ 摄像头 ―→车信息
测速雷达测量车速，经判断超速后，电脑控制摄像头，将超速车辆的信息记录下来
栏目导引
控制控制系统类型

控制系统的工作过程与方式教学设计

《控制系统的工作过程与方式》教学设计王迪浙江省平湖市当湖高级中学 314200马中江浙江省嘉兴市双溪路1798号嘉兴教育学院 314051 手机1381921134 电邮mzj@jxjy@ 一、教学分析1．教学内容分析《控制系统的工作过程与方式》是苏教版教材《技术与设计2》第四单元第2节的教学内容。

“技术与设计2”是在“技术与设计1”的基础上进行的一种专题性设计，集中体现了一些重要的技术思想和方法。

本单元《控制与设计》关注设计过程中控制的基本思想和设计的基本方法，注重学生对这些思想和方法的应用及实际问题的解决。

本节课教学内容主要围绕开环控制系统，让学生了解控制系统、输入与输出、控制器、执行器、被控对象等概念，知道简单的开环控制系统的基本组成和工作过程。

是“承”前节内容“控制的手段与应用”的进一步深入具体的学习，也是“启”“闭环控制系统”以及“控制系统的设计与实施”教学内容的基础。

当今社会，控制已深入到人们生活和工作的方方面面，通过对控制的过程和控制的机理的理解，有助于学生运用简单的控制方法分析现实生活中遇到的相关问题，发展学生良好的逻辑思维品质。

2．教学对象分析学生已经学了《技术与设计1》及《技术与设计2》中的前面3个单元关于结构、流程及系统的知识，已经形成了比较完整和系统的知识体系，另外在高中《物理选修3-2》同步学习了传感器及自动控制的知识。

因而，学生对于本节课的学习内容比较容易接受和理解。

然而，学生缺乏对生活的观察、思考和实践，接触的自动控制也只是停留在表象，比如，红绿灯的定时控制系统，学生只是看到红绿的相互转换，对于其具体的基本组成和工作过程还缺乏基本的了解，要掌握控制的基本思想和方法，并分析现实生活中有关控制问题是比较困难的。

本节课学生的学习任务结构层次图如下：二、教学目标1．知识与技能（1）通过分析“游泳池定时注水系统”模型的组成及工作过程，熟悉简单的开环控制系统的基本组成和简单的工作过程。

苏教版高中通用技术《技术与设计2》课件-第四单元第二节控制系统的工作过程与方式

电饼铛温控电路
典型案例分析3
电饭锅
典型案例分析4
饮水机
典型案例分析5
冰箱
一下：生活中有哪些控制不是很令你满意的，你准备如何改进？
数控式电热毯调温插座
加湿器智能控制插座
作业
找出身边一种不完善的控制案例，并进行改善设计。
受内部信号控制
三.开环控制方框图
输入量控制器
控制量
执行器被控对象
输出量
输入量：外界信号控制器：接收外界信号的装置或元件。执行器：改变被控对象状态的装置或元件。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。（实现系统功能）
输出量：即控制系统所要控制的量。
课堂训练
请画出声控灯的控制方框图
请同学们思考，生活中还有哪些开环控制?
四.闭环控制方框图
+ 给定量
_
控制器
控制量
执行器
被控对象
被控量
检测装置
课堂训练
请画出电极式自动水塔的控制方框图
请同学们思考，生活中还有哪些闭环控制?
典型案例分析1
马桶的水箱水位控制
典型案例分析2
电饼铛
典型案例分析2
1.灯光控制系统 2.温度控制系统 3.水位控制系统
……
演示：声控灯
自动水塔
请同学们思考一下，这两种控制系统有什么区别？
二.开环控制和闭环控制的区分
1.开环控制：输出量对控制系统不产生任何影响（没有装置来检测输出量）
受外部信号控制
2.闭环控制：输出量会改变系统的状态(有专门的装置来检测输出量）
控制系统的工作过程与方式

【公开课教案】高中通用技术《控制系统的工作过程与方式》

【案例分析】教室电灯的开关控制、自行车速度的控制、电风扇风速的控制
控制事例
控制的对象
控制的目的
控制的手段
电灯的开关控制
电灯
电灯的开关
拨动开关
自行车速度的控制
自行车
速度的调节
改变踩动脚蹬的力气
电风扇扇叶转速快慢的控制
电风扇
调节速度
换档
分析教室电灯的开关控制、自行车速度的控制的实现过程、电风扇风速的控制过程。
《控制系统的工作过程与方式》教学设计
一、教材分析：
《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。
自动门的工作原理可以用下面的方框图来描述：
红外装置是否检测到人门的开启或关闭
体热辐射发出的信号：（输出）
（输入）
在上面的例子中，信息总是自输入端单向传至输出端，不存在信息逆向流动，象这样的控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响的控制系统成为开环控制系统。
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。
【马上行动】（课文p102）指出表中所列事例是否属于控制系统，如果是控制系统，请指出系统的输入、输出分别是什么？（一般的控制过程都有一个输入和一个输出。）
是否属于控制系统
输入
输出
电饭煲
是
做饭指令（电信号）
锅内的温度
脱粒机
是
启动指令（电信号）
脱粒的量
红外线自动水龙头
是
人手的红外信号

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。

高中通用技术技术与设计第二节控制系统的工作过程与方式教案

高中通用技术技术与设计第二节控制系统的工作过程与方式教学案例一、教学设计：（一）教学目标：1．知识与技能：熟悉简单的开、闭环控制系统的控制系统的含义、基本组成和简单的工作过程。

能画出简单开、闭环控制系统的方框图并理解开、闭环控制系统中的控制器、执行器的作用。

2．过程与方法：通过案例分析、马上行动、小试验，学会画简单的方框图，培养学生使用通用技术语言理解开、闭环控制系统中各环节的作用。

3．情感、态度与价值观：通过自行车、电风扇等案例的分析，培养学生对生活中的控制技术的兴趣。

（二）教学重点、难点：1．教学重点：开、闭环控制系统的基本组成和简单的工作过程。

2．教学难点：（1）用方框图描述开、闭环控制系统的工作过程。

（2）开环控制系统和闭环控制系统的比较和区别（三）教学策略：结合学生的生活实际，选择学生生活中比较熟悉的事物为载体，这样进行知识方面的传授有利于培养学习兴趣。

教学方式是学生主动思考、讨论、亲身实践，教师利用讲解、提问、启发等途径，在师生互动中完成教与学。

1. 教法：（1）先行组织者策略，选择与学习开环控制系统有包容性、概括性的引导性材料，以建立新、旧知识经验之间的联系，逐步加强学生对开环控制系统工作过程和方框图的理解和应用能力。

（2）创设情境，引导学生分析生活中的开环控制系统工作过程和方框。

（3）设置问题，引导学生进行一般意义上的归纳总结。

（4）动手试验，体会开环控制系统输入与输出的关系。

2. 学法：鼓励学生自主探究和合作交流，引导学生自主观察、总结，在与他人的交流中丰富自己的思维方式，获得不同的体验和不同的发展。

注意引导学生体会控制系统的工作过程和方式，特别是理解闭环控制的工作过程以及其构成的作用。

（四）学情分析：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。

控制系统的工作过程和方式（教学案例）

控制系统的工作过程和方式（教学案例）第一篇：控制系统的工作过程和方式(教学案例)教学目标分析知识目标：1、熟悉简单的开环控制系统的基本组成和简单的工作过程。

2、熟悉闭环控制系统的基本组成，理解其中的控制器、执行器的作用。

3、掌握控制过程的一般描述方法。

行为目标：通过分析和比较，了解开环控制与闭环控制系统各自的控制特征及其之间的差别。

情感目标：使学生感觉、体验控制设计的一般思想方法和技术方法，激起学生设计的欲望，培养学生富于想象、善于批判、勇于创新的个性品质。

能力目标：学生学习本课后可以对简单的开环控制系统和闭环控制系统的工作过程进行分析，并能对一些控制系统提出改进意见。

教学内容分析：本节内容是本章的第二节，第二、第三节是本章的第二教学单元，是本章的教学重点，应将本节视为重点中的重点。

教材从学生熟悉自行车行驶的速度控制和电风扇的风速控制开始，在根据学生的知识水平引入游泳池注水系统控制以及改进游泳池注水系统控制，从而达到对开环控制和闭环控制的分析和对比的目的。

再者根据开环控制和闭环控制的工作过程分析，让学生掌握分析控制系统工作过程的方法。

重点难点重点：通过具体控制系统案例的分析，培养学生的分析控制系统的能力，能说清楚简单的开环控制系统和闭环控制系统的基本组成，以及它们是如何实现控制的。

难点：开环控制系统和闭环控制系统的分析和对比。

学情分析学生学习了第一节控制手段和应用，理解控制的含义，但对什么是开环控制什么是闭环控制是空白，这就需要通过多个案例进行对比才可以让学生掌握开环控制和闭环控制以及它们的组成和工作过程。

在本主题中，根据课程标准的要求，以及限于学时以及高中学生现有的知识水平，对控制系统中的控制器、执行器、传感机构和被控对象等环节只限定于一般性的理解，不作进一步的要求，不去探讨其内部的工作过程，只了解其输入和输出之间的关系就可以。

教学策略节课根据教学内容的特点及教学目标上的要求,我主要采用了教师讲授、学生阅读、实物演示、讨论交流等教学方法，运用多媒体展示等教学手段。

控制系统的工作过程与方式

《控制系统地工作过程与方式》教案设计方案一、教案目标分析＜一）通过学生周边实例地分析，理解控制系统地含义•＜二）掌握开环控制系统地基本组成和工作过程，学会开环控制系统方框图地画法•＜三）对学生进行技术思想和方法地指导，使学生获得大智慧•二、教案内容分析本课教案内容为苏教版《技术与设计2》第四单元“控制与设计”地第二节“控制系统地工作过程与方式”地第1课时.从总体上看，“控制与设计”这个单元按照控制地手段一一控制系统一一控制系统地设计这样地思路来组织教材内容.上节课让学生对控制手段和控制应用有所了解,下节课要让学生进一步学习闭环控制系统地基本组成和简单地工作过程，因此,本课教案非常关键，是承上启下地核心内容.课程标准规定，通用技术课程地主要教育目标是培养和提高学生地技术素养，而技术素养中技术思想和方法又占有极其重要地地位.本课教案除了继续加深对技术与设计地知识深度和技能程度外,更是培养技术思想和方法地很好地平台和载体.我们知道,生活中有许多简单控制系统地实例，因此,本课教案要从学生生活经验出发，从实例分析入手，归纳出对控制系统地一般认识，了解两类控制系统，即开环控制系统和闭环控制系统,特别是要对开环控制系统地工作过程、方框图、重要参数进行分析.本课要突出地重点是：对控制系统和开环控制系统地理解以及用方框图描述开环控制系统地工作过程.本课要突破地难点是开环控制系统地工作过程分析.三、学习对象分析学生已具有电学基础知识和系统、控制等基本概念，具有观察和使用简单控制系统地生活体验,这些知识和经验为教案中为学生寻找教材以外地案例提供了条件，同时也为电灯、亮度可调灯、声控灯等开环控制系统实验操作地顺利进行提供了可能.四、教案策略分析＜一）让学生地自发地、主动地学习.本课教案中以“芝麻芝麻”声控制开门控制系统等问题解决为主线，激发学生地认知，引导学生自发地、主动地解决问题.＜二）创设情境.引导学生分析生活中地开环控制系统工作过程和方框，加强学生工作过程和方框图地理解和应用能力＜三）通过“闭上眼睛写字”等实验让学生体会开环控制系统输入与输出地关系和工作过程•五、教案资源准备多媒体教案设备、PPT课件、电灯、亮度可调灯、声控灯电路材料等六、教案过程教师：本节课我们学习控制系统和开环控制系统【板书】：控制系统开环控制系统＜一）教师引导学生活动1、“搜集我们周围使用控制技术地实例”活动情况交流引入：回顾一下，上节课我们学习了控制，什么是控制？控制是人们为了使事物向期望地方向发展所采取地什么？手段•改革开放以后，技术飞速发展，人民生活水平有了很大地提高•我们地社会，我们地家庭地许多产品运用了控制技术•上节课我布置同学们搜集周围使用控制技术地实例，同学们能不能把你搜集到地控制技术说一下？请几个学习活动小组组长汇报“搜集我们周围使用控制技术地实例”活动情况•可以使用电子稿•第10组搜集地是《阿里吧吧和四十大盗》故事中地“芝麻开门”.故事里面主人公阿里吧吧对着门说一声“芝麻芝麻，开门吧！”，门就开了，这是个用声音控制开门地例子•教师：这是一个富有想象力地故事，这个故事出自哪部名著？技术发展到今天我们能把它变成现实吗？由上述实例引导学生归纳控制系统概念2、控制系统用以完成一定控制任务地元、部件地组合.控制系统地输入输出之间有一定地对应关系控制系统老师：不管什么控制系统都是为了实现人地意图•同学们面对自然现象，不要怨天尤人，要增强人对自然现象地控制意识•问题提出：这些控制系统是怎样组成地？他们地工作过程是怎样地？输入输出之间有怎样地对应关系？这个也就是本节课地教案内容，下面我们来进行探究•3、探究<1）耿雨虹同学为组长地学习活动小组把电子稿拷贝到电脑里面并且通过教室里地多媒体教案系统放映在大屏幕上•【大屏幕】“搜集我们周围使用控制技术地实例”学习活动卡由耿雨虹同学讲解：控制目地、控制对象、控制系统地组成<2）要求学生分别画出电灯、亮度可调灯、声控灯地电路图，马上行动，找3个同学到黑板上画.<3）连接线路并进行实验找3个组<1、3、5组）同学按照电路图分别连接电灯、亮度可调灯、声控灯地电路•连接线路后进行实验•教师提示学生在接通电源前务必要进行检查•可能有地同学感到奇怪，徐老师怎么教起物理来了，我今天要教大家地不是串联电路，而是控制系统.<二）教师引导学生对常规灯与声控灯进行对比研究1、不同点和共同点教师：下面我们来探究一下它们地不同点，科学家地一个特点就是善于发现事物地不同点.电灯中电流与开关操作之间地关系，可以表示为：常规灯：关（开关>——无电流,灯灭.开（开关>――有电流,灯亮.照明用地常规灯，具有几种状态？两种，点亮与熄灭.对应开关有几种状态？两种，开和关.开一一有电流，灯亮,关一一无电流，灯灭.对于亮度可调灯来说，可以表示为：亮度可调灯：关（开关 >——无电流,灯灭开（开关>――有电流,灯亮电阻减小——电流增大，亮度增加对于声控灯来说，开关通过声传感器来操纵声控灯：无声--- 无电流，灯灭.有声有电流,灯亮.老师：不同点在哪里？引导学生：不同点输入量、输出量不同，它们地组成不同.老师：同学们，我们来比较一下，它们地共同点在哪里？谁来归纳它们地共同点？科学家地另一个特点就是善于归纳共同点，我们知道,牛顿名言：“我之所以比别人看得更远，是因为我站在巨人地肩膀上.”牛顿三定律就是牛顿在前人实验地基础上归纳出来地.引导学生：＜共同点）输出与输入之间存在一种单向地逻辑关系有输入才有输出，有付出才有收获，输入是因，输出是果,输入和输出是因果关系.共同点在哪里？引导学生：共同点表现在技术上可以看成控制系统，可以使用相同地方框图来描述.老师：能使用相同地方框图来表示吗？引导学生：用下面地方框图表示.12、进一步探究一一由声控灯控制系统到一般控制系统方框图老师：控制系统是怎样工作地？我们来探究一下声控灯控制系统地组成画出控制过程方框图由具体到抽象：在这个控制系统中控制器、执行器、被控对象分别是什么？引导学生：控制器、执行器、被控对象分别是声传感控制器、常开（断开〉接点、灯泡.【板书】：1教师对学生进行技术思想和方法地指导，使学生获得大智慧：由声控灯控制系统到一般控制系统方框图由具体到抽象地一个重要地思想和方法.开环控制系统方框图是对开环控制系统工作过程地总结和概括，如果说我们学习声控灯控制系统方框图只学到一个案例，那么,我们理解了开环控制系统方框图就等于学习了无数个同类型案例.如何让学习变成一件很快乐地事情？同类型题不需要做成百上千道，有数道练习就可以了，重要地是掌握做这一类型题地方法.3、教师结合声控灯控制系统引导学生归纳开环控制系统概念：提问：声控灯控制系统输出量对系统地控制产生影响吗？没有.控制系统地输出量不对系统地控制产生任何影响.这种控制系统就叫做开环控制系统.＜三）知识迁移——由抽象到具体请写出“芝麻开门”声控开门系统地控制方框图，有兴趣地同学课后可以制作模型，把神话变成现实.谁不懂写，请举手.当你明确“芝麻开门”声控开门系统是开环控制系统之后方框图你可以把开环控制系统方框图拿出来，想一想,控制器、执行器、被控对象分别是什么?引导学生写出:＜四）小实验：闭上眼睛写“控制系统”四个字.徐老师是在教小学生吗？不是•要求学生体验输出、输入、控制器、执行器、被控对象分别是什么•输入量：老师地指令输出量：所写地字引导请你写出“闭上眼睛写字”地控制过程方框图•对比开环控制系统地方框图分析：大脑一一控制器，手一一执行器，笔一一被控对象我们说闭上眼睛写字就是开环控制•请同学们课后去实验：睁开眼睛写“控制系统”四个字•思考：闭上眼睛写字与睁开眼睛写字地区别在哪里？为什么？以色列地“定点清除”，能够把炮弹打到几千公里以外地行驶地汽车，这是为什么？是不是炮弹长了“眼睛”？对了，正是炮弹长了“眼睛”，这不是普通炮弹，而是导弹•导弹打得准是因为它具备了自动修正地能力•睁开眼睛写字是否具备自动修正地能力？从而提出新问题：在控制系统中如何才能具备自动修正地能力？这就是我们下节课程要学习地闭环控制系统＜五）练习1生活中还有哪些开环控制系统？2、要求学生应用一般开环控制系统方框图在以下控制系统中任选公共汽2个画出其控制方框图车车门控制系统•红绿灯定时控制系统.防盗报警系统•火灾报警系统•音乐喷泉控制系统•闹钟定时控制系统.自动烘手机控制系统游泳池注水控制系统七、【板书设计】：1学生画地电灯、亮度可调灯、声控灯地电路图八、教案反思开环控制系统在生产、生活中具有重要意义，本节课通过对开环控制系统中控制过程地分析，帮助学生理解控制系统和开环控制系统，并学会应用简单地开环控制方法来解决问题，使学生地逻辑思维品质得到了发展.本节课不是从概念入手，讲什么是控制系统，什么是开环控制系统，工作过程如何、框图如何画等,而是从实例入手，通过做实验，与学生共同分析、归纳，从而得出开环控制系统工作过程.本节课对学生进行技术思想和方法地指导，从而使学生获得大智慧•课堂上从学生寻找生活中开环控制事例到学生动手实验再到开环控制系统特征和框图地归纳环环相扣，设计流畅,学生始终参与全程教案活动，能引导学生思维步步深入,从提出问题、分析问题到解决问题，符合高中学生认知规律•本节课为下节课“闭环控制系统”地教案埋下了伏笔，为后续课程地学习打下了良好基础•。

技术与设计2--控制系统的工作过程与方式

游泳池的水位（输出）
观察该控制过程，回答以下问题将这一过程用详细的流程图表达出来 ①控制系统的输出是否影响控制过程？ ②控制信号的流向有何特点？
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火眼金睛找一找
小组讨论：
说说在你的日常生活中存在的开环控制系统？
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执行器的输出信号设定注入时间
进水量
定时器对输入信号进行处理并发出控制命令的装置或元件
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二、开环控制系统
游泳池注水控制系统
控制系统的输出量，不对系如何实现水池水位自动控制？统的控制产生任何的影响，这种游泳池的水位高低主条件 1 ：进水管的进水量是均匀的控制系统的称为开环控制系统。要取决于什么？
条件2：可以自动定时
定时器设定注入时间（输入）
进水量
进水阀
游泳池
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闭环控制系统就是把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。简单闭环控制系统的方框图如下：
给定量
﹢ × ﹣
比较器控制器执控制量行器
被控对象
被控量
检测装置
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进水阀
游泳池控制系统中所要求控制的装置或生产过程
游泳池的水位
直接对被控对象进行控制的装置或元件控制量
输入量
控制器
执行器
被控对象
输出量
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自动门如何实现自动开、关的呢？
红外装置检测人体热辐射发出的信号
控制电路
电机转动
输入量
红外装置检测人体热辐射发出的信号
控制量控制器执行器
控制系统

高中通用技术苏教版必修(2019)《技术与设计2》控制系统的工作过程与方式

二、控制系统的工作方式
1、小组活动：闭眼倒水比赛比赛要求：每组派一人参赛，闭着眼
往杯中倒水至规定的位置，以精确度取胜
（5分钟的时间设计方案并进行试验）
二、控制系统的工作方式
小组 1 2 3 4
……
时间
ห้องสมุดไป่ตู้方案
方案归类
1、定时间 2、定水位
二、控制系统的工作方式方案1：定时间
设定注水时间（输入）
四、开拓眼小界结
四、开拓眼界
五、课堂小结
1、控制系统、输入量、输出量的定义 2、控制系统的两种工作方式 3、开环控制和闭环控制之间的区别
课后作业
列举生活中常见开环控制和闭环控制，并说明理由。
谢谢大家
注水装置
实际水位（输出）
二、控制系统的工作方式方案2：定水位
设定水位比较器（输入）
注水装置
检测装置
实际水位（输出）
三、控制系统的工作方式的区别
控制系统的两种工作方式： 1、开环控制：控制系统的输出量不对系统的控制过程产生任何影响 2、闭环控制：控制系统把输出量返回到输入端并对控制过程产生影响
控制系统的工作过程与方式
学习目标
1、学习并理解输入量与输出量的对应关系。
2、理解开环控制与闭环控制的工作方式，能对典型案例进行分析。
教学难点
开环控制与闭环控制的区别
引入
观察声控灯，写出流程图。
一、基本概念：
控制系统、输入量、输出量
外界声音的大小（输入量）
声控电路
灯泡
灯泡的亮或灭（输出量）

【原创】《闭环控制系统的工作过程与方式》教学设计

《闭环控制系统的工作过程与方式》教学设计一、教学分析1、教学内容分析《控制系统的工作过程与方式》是地质版教材《技术与设计2》第四单元第2节的教学内容。

本单元《控制与设计》关注设计过程中控制的基本思想和设计的基本方法，注重学生对这些思想和方法的应用及实际问题的解决。

本节课教学内容主要围绕闭环控制系统，让学生在已有的开环控制系统的基础上，加深对控制系统、输入与输出、控制器、执行器、被控对象的概念的理解。

并加入检测装置、比较器等新环节。

知道闭环控制系统的基本组成和工作过程，比较开环与闭环的不同。

是“承”前节内容“控制的手段与应用”的进一步深入学习，也是“启”“控制系统的设计与实施”教学内容的基础。

当今社会，控制已深入到人们的生活和工作的方方面面，通过对控制系统的过程和机理的理解，有助于学生运用简单的控制方法分析现实生活中遇到的相关问题，发展学生良好的逻辑思维能力。

2、教学对象分析学生已经学习了前面3个单元关于结构、流程以及系统的知识，也对开环控制系统的组成部分和工作过程进行了深入学习，已经形成了比较完整的系统的知识体系。

然而闭环控制系统比较开环控制更为复杂，系统分析难度更大，也容易与开环控制混淆，分析现实生活中的闭环控制问题比较困难。

二、教学目标1、知识与技能（1）通过分析改进后的“自动控制台灯”模型的组成部分及工作过程，熟悉闭环控制系统的基本组成和工作过程，学会闭环控制系统方框图的画法。

（2）知道控制器、执行器、检测装置在闭环控制系统中的作用。

（3）能运用所学的知识解释分析生活中常见的闭环控制的控制过程。

2、过程与方法（1）通过分析改进后的“自动控制台灯”的电路模型，经历简单的闭环控制的工作过程。

并与开环控制系统形成直观对比。

（2）通过对台灯的自动控制的探究，初步掌握利用控制思想和方法分析和解决实际生活中有关控制的问题。

3、情感态度价值观通过合作探究，形成良好的合作，交流的意识。

三、教学重点、难点教学重点：熟悉简单的闭环控制系统的基本组成和简单的工作过程，理解控制器、执行器、检测装置的作用。

第四单元《控制与设计》第二节---控制系统的工作过程与方式

第四单元《控制与设计》第二节—控制系统的工作过程与方式1. 前言控制系统是现代工业生产中不可或缺的一部分。

它的作用是通过不断地监测、比较和调整各个变量，以实现对某个系统或过程的控制。

控制系统的工作过程和方式是理解和设计控制系统的关键。

在本文档中，我们将介绍控制系统的基本概念、工作过程和工作方式。

我们将深入讨论反馈控制系统和前馈控制系统，并分析它们的优缺点和适用范围。

2. 控制系统的基本概念控制系统是由输入、输出和控制器组成的。

输入是控制系统需要监测和调整的变量，输出是控制系统根据输入和调整规则得出的结果，控制器负责比较输入和输出，并采取适当的行动来达到期望的控制目标。

控制系统可以分为开环控制系统和闭环控制系统。

开环控制系统只根据输入直接产生输出，没有考虑输出对系统的影响；而闭环控制系统则通过将输出作为反馈信号，来调整输入，进而影响输出。

闭环控制系统更加稳定和可靠，因为它可以根据实际输出进行调整。

3. 控制系统的工作过程控制系统的工作过程可以分为传感器、控制器和执行器三个阶段。

3.1 传感器传感器负责检测和采集控制系统需要监测的变量。

传感器可以是物理传感器，如温度传感器、压力传感器等，也可以是软件传感器，如数据采集系统等。

传感器将检测到的变量转换成电信号或数字信号，并发送给控制器进行处理。

3.2 控制器控制器是控制系统的核心部分，它负责处理传感器发送过来的信号，并根据预设的控制规则计算出控制信号。

控制器可以是简单的电路或计算机算法，也可以是复杂的控制系统。

控制器的主要功能是比较输入和输出，并根据控制规则进行调整。

在闭环控制系统中，控制器会根据输出和期望输出之间的差异进行调整，以达到期望的控制目标。

在开环控制系统中，控制器直接根据输入计算出输出，没有调整机制。

3.3 执行器执行器是根据控制信号来执行具体操作的部件。

执行器可以是电动机、蓄电池等，它们接收控制信号，并将其转化为相应的动作或驱动力。

4. 控制系统的工作方式控制系统的工作方式可分为两种：反馈控制和前馈控制。

《技术与设计2》控制系统的工作过程与方式

游泳池注水控制系统方框图：
定时器进水阀门
（1）定义：控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响，这种控制称为开环控制系统。
浙江省兰溪市第三中学陈永新
（2）特征：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。
自动门的控制系统
列举你所知道的开环控制系统。开环控制系统的方框图
输入量
控制器执行器控制量被控对象
输出量
水泵抽水控制系统普通家用电饭煲的煮饭控制
通电信号开关
加热盘
温度
内锅
温度升高（煮饭）
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玩具活动猴的控制
1.宾馆、酒店的自动叫醒服务控制系统。 2.火灾自动报警控制系统。客人信息烟雾信号
设置电脑程序
计算机
电话机
铃声叫醒报警信号
浙江省兰溪市第三中学陈永新
简单闭环控制系统的方框图
给定量 + 比较器控制器控制量被控执行器对象
-
被控量
检测装置
P106判断下列控制系统是否属于闭环控
制系统，画出方框图。
希罗的自动门
祭坛点火
+
比较器
-
水罐重锤
旋转
转动轴
检测装置
庙门
庙门开启关闭
浙江省兰溪市第三中学陈永新
区别开环、闭环的游戏：在黑板上画了一个没有
1.分析典型案例，熟悉简单的开环控制系统的基本组成和简单的工作过程。 2.熟悉闭环控制系统的基本组成，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。
浙江省兰溪市第三中学陈永新
自行车行驶的速度是如何控制的？

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