必修2知识概念配套练习第四章控制与设计(苏教版)
高中通用技术苏教版(2019)必修2教学案 开环控制系统的工作过程
第四单元控制及其设计第2节开环控制系统的工作过程[学习目标]（1）简单的开环控制系统的基本组成和简单的工作过程（2）闭环控制系统的基本组成（3）简单的闭环控制系统的方框图（4）控制器和执行器的作用[课前预习]1、控制的含义2、控制的分类3、控制的应用（1）、人们按照自己的，通过一定的，使事物向，这就是控制。
（2）、理解一个控制现象，要明确、和。
如汽车方向驾驶，控制对象是，控制目的是，控制手段是。
（3）、按照执行部件的不同，控制分为、和。
[课堂导学]【任务一】——理解控制系统【技术体验】搭建雨水收集池水位报警装置工作过程分析：一、控制系统1、 含义：任何一种控制的实现，都要通过若干个环节共同实现，这些环节所涉及的装置就构成了一个系统，称为控制系统。
2、控制系统通常又分为 控制系统和 控制系统。
【任务二】——分析开环控制系统工作过程【技术体验】搭建定时浇水控制系统模型二、开环控制系统1、含义：控制系统的 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。
2、开环控制系统的方框图输入量：控制系统的给定量，即控制系统为达到设定目标所需要的输入信号，作用于控制对象或系统输入瑞，并可便系统具有预定功能或预定输出的物理量。
输出量：控制系统所要控制的量，使系统要达到的设定目标，表现于控制对象或系统输出端，并要求实现自动控制的物理量。
控制器：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：接受控制器输出的控制信号，产生具体的控制效果，使输出量产生预期的改变，是控制系统实现目标达成的主要工作部件，直接对被控对象进行控制的装置或元件。
控制量：执行器的输出信号，一般也可为执行器所做的功的形式。
被控对象：控制系统中所要控制的装置或生产过程3、简单的开环控制系统工作过程控制器接收到输入信号，命令执行器工作，执行器做功输出控制量，使被控对象状态变化，从而输出既定目标。
实例说明：火灾报警控制电路基本组成如下面方框图所示：【学生活动】1、用方框图说明下列开环控制系统的工作过程，并注明方框图中的各个环节的具体内容以及输入量、输出量和控制量。
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。
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
【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。
2024高考通用技术基础知识复习必修2第4单元控制及其设计课件
2.方框图中各环节的含义 (1)输入量:控制系统的给定量; (2)控制器:对输入信号进行处理并发出控制命令的装置或元件; (3)执行器:直接对被控对象进行控制的装置或元件; (4)控制量:执行器的输出信号; (5)被控对象:控制系统中所要控制的装置或生产过程; (6)输出量:控制系统所要控制的量,也是控制系统的输出信号。
A.卷绕圈数的变化会引起电机转速变化,属于干扰因素 B.反馈信号是编码器测得的电机转动信号 C.控制量是变频器输出电流的频率 D.输出量是电机实时转速 解析 卷绕圈数的变化会引起电机转速变化,这个是改变了电机的应有转 速,是属于改变输入量,所以不属于干扰因素。
典例 2
浇铸机结晶器钢水液位控制系统示意图如图所示。浇铸时,中间包持续向 结晶器内浇注钢水,钢水在结晶器内冷却结晶后被拉坯装置拉出形成钢坯。 结晶器内钢水液位的稳定和高低,直接影响钢坯的质量和产量。钢水液位 波动引起电涡流传感器与液面之间的间隙产生变化,从而引起电涡流信号 变化,液位仪根据信号的大小计算出实际液位,送至PLC与液位设定值比 较,PLC根据比较差值通过驱动器控制电动缸运动,带动塞棒升高或降低,改 变中间包浇注口的大小,调节流入结晶器内钢水的流量,从而使液位稳定在 一定范围内。该控制系统中,对结晶器钢水液位控制精度没有影响的是
问题详解·释疑惑
典例1 典例2 典例3
结合具体案例对控制系统进行工作 过程原理分析
对控制系统的某个具体概念进行辨 析理解
从设计者的角度对控制系统进行设 计或优化分析
典例 1
(2022年浙江1月学考)如图所示,自动扶梯上 行控制系统示意图。红外传感器检测到乘 客进入扶梯时,控制器控制电动机拖动扶梯 快速运行,乘客离开后,扶梯慢速运行。关于 该控制系统,下列说法正确的是( D ) A.红外传感器起反馈作用 B.被控对象是电动机 C.执行器是扶梯 D.控制方式属于开环控制
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。
会考通用技术-必修二《第四章 控制与设计》学习材料
必修二《第四章控制与设计》学习材料学习目标和要求：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。
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。
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
高中通用 技术苏教版必修2- 4.4 控制系统的设计与实施
控制系统的设计与实施（第三课时）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：共3课时一、教学目标1. 了解简单的被控对象的基本特性。
2. 能确定被控量、控制量，画出控制系统的方框图。
3. 形成初步的控制系统设计的方案。
4. 能根据开环控制系统的设计方法，制作一个控制装置；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；循迹小车控制系统设计的思想方法。
三、教学难点设计一个循迹小车控制系统应明确的问题的分析；控制系统设计思想方法。
四、教学方法讨论法、案例教学法、理实一体化教学法、任务驱动教学法。
五、教学准备PPT、Arduino循迹小车套件、白板、ipad、笔记本电脑、airplay、伽卡他卡网络教室等软件六、教学过程一、温故知新（5min）师：同学们上节课我们已经把开环控制系统和闭环控制系统的相关内容上完了，现在我们来将相关内容复习一下，将工作单里的第一部分完成：生：（集体朗读）①控制的含义：人们按照自己的意愿或目的，通过一定的手段，使事物向期望的目标发展。
②控制系统的含义：任何一个控制的实现，都要通过若干个环节，这些环节就构成了一个系统。
③开环控制系统含义：控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响，这种控制系统称为开环控制系统。
④闭环控制系统含义：我们把系统的输出端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。
⑤反馈的涵义：控制系统中，将输出量通过适当的检测装置返回输入端与输入量进行比较的过程。
二、新课教授（10min）师：同学们对控制系统的基本理论都掌握的不错，那么如何去设计一个控制系统呢？下面我们一起看看课本里是如何描述一个控制系统的设计过程的课本里将一个控制系统拆分为8个部分，分别为：明确控制目的；分析被控对象的主要特性；确定被控量、控制量；控制系统方案的选择；分析主要的干扰因素；控制系统的调试运行和评价；系统的成本分析；实施控制系统所需的设备、元件。
苏教版通用技术必修二1-3章复习学案导学
技术与设计2 第1—3章复习课学案导学必修二知识主线：第一单元结构与设计设第二单元流程与设计计第三单元系统与设计第四单元控制与设计【第一单元知识结构】常见结构的认识结构与设计稳固结构的探析简单结构的设计经典结构的欣赏知识要点1.什么是结构（1）结构的概念：是指事物的各个组成部分之间的有序和。
（2）结构的力学概念：结构是指可承受一定力的架构形态，它可以抵抗能引起形状和大小改变的力。
（3）根据构件的受力和变形形式，可以将构件分为、、、受弯曲、受扭转这五种基本形式。
（4）结构的类型包括结构、结构和结构，很多结构包括两种或两种以上的类型的构件，称为组合结构。
2.结构的稳定性（1）稳定性定义：是指结构在荷载的作用下维持其的能力。
（2）影响静止状态下的结构稳定性的主要因素：①②③④注：支撑面积≠接触面积（3）不稳定结构的应用：日常生活中，人们一方面利用稳定的结构抵抗外力、承受载荷，另一方面又要利用不稳定的结构实现某些功能，例如3.结构的强度（1）定义：是指结构具有的抵抗的能力。
（2）影响结构强度的主要因素：、和（3）构件之间的连接方式可分为两类：（连接处不能相对移动，但可相对转动）和（连接处既不能相对移动，也不能相对转动）。
4.经典结构的欣赏（1）赏析结构设计作品可以从（取材、工艺、造型、稳固、功能）和（美观、寓意、时代、民族、个性）两个角度进行。
（2）古建筑中的飞檐，使高耸的屋顶显得生动轻巧，作用是。
飞檐由斗拱承托，承托飞檐的方木块叫做，托着斗得木条叫做。
斗拱针对练习1.（2009年）小华喜欢做家务，他发现传统长臂式晾衣架不方便撑起挂圆领衣物，于是尝试对衣架进行改造并制作出木制可变形衣架。
（如下左图）改造后他发现衣架出现了结构不稳定的问题，为此他设计了4种改进方案（如上右图），其中最稳定的是2.（2010高考）结构的形状会影响其强度和稳定性。
下列水库坝体结构抵抗水作用最强的是（）3.在自行车家族中有性能各异的不同车型。
高中通用技术 复习提纲 苏教版必修2
必修2-复习资料第一章．结构与设计结构：事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。
（合理的结构是事物存在的基础;卓越的结构是设计和制造者的重要追求）从力学角度说，结构：可以承受一定力的架构形态，它可以抵抗能引起形状和大小改变的力内力：当一个结构受到外力作用时，内部各质点之间的相互作用会发生改变，产生一种抵抗的力。
应力是构件的单位面积横截面上所产生的内力，当应力达到某一极限时，结构就会被破坏。
应力=F/S（F=内力，S=受力面积）壳体结构：层状的结构。
受力特点-外力作用在结构的表面上结构的类型：实体结构-结构构件本身是实心的结构，受力特点-外力分布在整个体积中框架结构：由细长的构件组成。
特点-支撑空间而不充满空间结构的稳定性：指结构在负载的作用下维持其原有平衡状态的能力影响结构稳定性的要素：1.重心位置的高低2.结构与地面接触所形成的支撑面的大小3.结构的形状等(重心所在点的垂线落在结构底面的范围内)结构强度：结构具有的抵抗外力破坏的能力影响因素：结构的形状、使用的材料、构件之间的连接方式等(三角行是框架结构中最基本的形状之一;连接方式：刚连接和铰连接)结构设计考虑的主要因素：稳定性和强度的要求;安全因素;公众和使用者的审美需求;使用者的个性化需求，对设计对象的成本控制要求和一定的使用寿命等经典结构欣赏：技术和文化两个角度第二章．流程与设计时序：时间上的先后顺序（有些时序可以颠倒，有些时序不可以颠倒）流程：一项活动或一系列连续有规律的事项或行为进行的程序用流程图来表达流程，流程图的表现方式：文字表达、表格表达、图示表达等方式生活和工作流程：节省时间、提高工作效率、提高工作质流程设计量等目标实现的目标生产活动：提高效率、提高质量、节省资源、安全生产、提高经济效益、提高管理水平等方面生产活动流程设计基本因素：材料、工艺、设备、人员、资金和环境等流程设计的步骤：1.确定目标，明确任务2.分析基本因素3.明确主要事项4.确定时序，划分环节5.画出流程图6判断是否符合要求：否的话回到2继续，是的话结束流程优化：对流程的改进过程涉及的指标：工期优化、工艺优化、成本优化、技术优化、质量优化等第三章．系统与设计系统：由相互联系、相互作用、相互依赖和相互制约的若干要素或部分组成的具有特定功能的有机整体1.至少要有两个或两个以上的要素才能组成系统构成系统的条件 2.要素（部分）之间相互联系、相互作用，按照一定方式形成一个整体3.整体具有的功能是各个要素的功能中所没有的系统类型：自然系统、人造系统、实体系统、抽象系统整体性（最基本的特征）：1.不是各个要素的简单相加，系统的整体功能是各个要素在孤立状态下所没有的2.要素影响整系统基本特征体3.整体具有的功能大于系统的各个部分的功能之和相关性：组成系统各要素之间或系统整体与部分之间的相互作用相互联系目的性：任何系统都具有某种目的，都要实现一定的功能，区别不同的系统的标志动态性：任何系统都是动态变化发展着环境适应性：具有适应环境变化的能力系统分析：为了发挥系统的功能，实现系统的目标，运用科学的方法对系统加以周详的考察、分析、比较、试验，并在此基础上拟定一套有效的处理步骤和程序或对原有的系统提出改进的过程步骤：1.明确问题，设定目标2.收集资料，制定方案3.分析计算，评价比较4.检验核实，作出决策系统分析原则：综合性原则，科学性原则，整体性原则系统优化：在给定条件（约束条件）下，根据系统的优化目标，采取一定的方法和手段，使系统目标值达到最大化（或最小化）系统设计步骤：系统分解成若干子系统，确定各系统的目标、功能及其相互关系，对子系统进行技术设计和评价，对系统进行总体技术设计和评价等第四单元.控制与设计控制：人们按照自己的意愿或目的，通过一定的手段，使事物向期望的目标发展（明确控制对象`控制目的和控制手段）控制分类：人工控制和自动控制（机械控制、气动控制、液压控制、电子控制）控制系统：任何控制的实现，都要通过若干个环节，这些环节就构成了一个系统◎（重点）控制系统分类：开环和闭环干扰因素：在控制系统中，除输入量以外，引起被控量变化的各种因素反馈：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闭环控制系统设计基本要求：1.必须是稳定的2.精确度必须符合要求，即系统的输出量与给定的值之差应在控制的允许范围内3.具有较好的抗干扰性能简答分析题1.技术与自然的关系？答：人类在利用技术开发、改造自然时，应把握合理的尺寸，注意对自然的保护，不能忽视一些技术或产品对环境造成的负面影响。
【首发】苏教版高中通用技术必修二 第四单元 控制和设计(共23张PPT)
11.理解一个控制现象，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，导弹控制系统
控制的是导弹与目标之间的距离，目的是要击中目标（距离
为零）。分析这个控制系统，其控制的对象是（ D ）。
A、人 B、目标
8.开环控制系统由下列各个环节组成（ A ）
①控制器 ②执行器 ③被控对象 ④检测装置 A、①②③ B、①③④ C、①②③④ D、①②④
9、控制系统中，将输出量通过适当的检测装置返回
到输入端并与输入进行比较的过程，称为（ A）
A、反馈 B、干扰 C、控制 D、闭环控制
10、闭环控制系统中反馈的作用是（ D ）
速，经控制器判断后，控制摄像头将超速车辆的
图像信息记录下来，作为违章处罚的证据，该速
度监测系统中的被控对象是
C
A、汽车
B、测速雷达
C、摄像头
D、速度显示器
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 D 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
2、下面控制系统中，属于闭环控制的有（ C ）
A、电风扇机械定时开关控制系统 B、电子门铃控制系统 C、电磁炉温度自动控制系统 D、自行车制动系统
3.如图所示为一款双缸洗衣机。洗衣时，将定时器
旋钮旋转到设定时间位置，洗衣机在定时器控制
下开始工作，直到定时器回到零位，洗衣机才停
止工作。该过程的控制属于
1.加热炉的温度自动控制系统属于开环控制还是闭环控制？ 为什么？
2.画出该控制系统的系统框图。 3.说明此控制系统可能的干扰因素（至少两种）。
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 苏教版必修2 2第四章 控制与设计 同步练习
第四章控制与设计一、填空题1．人们按照自己的意愿或目的，通过一定的手段，使事物向期望的目标发展，这就是___________。
2．通过圆形齿轮驱动条形齿轮，可以将圆周运动变为__________运动。
3．从控制过程中有无人工干预的情形来分，控制可分为______控制和______控制。
4．按照执行部件的不同，控制可分为机械控制、_____控制、液压控制、______控制等。
5．能将控制的结果反馈回来与希望值进行_________，并根据它们的误差几时调整控制作用的系统，称为______________。
6．控制系统必须在人的直接干预下才能完成控制任务。
这种控制系统，我们称之为_______________控制系统。
7．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_______控制系统。
8．控制系统的给定量称为_______________，控制系统所要控制的量称为________________。
9．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称为_______控制系统。
10．与开环控制系统相比，闭环控制系统多了一个由________________________组成的环节。
二、判断题（对的打“√”，错的“×”）1.李明学习时，用手去调节台灯的亮度，这种控制属于自动控制。
（）2. 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称为闭环控制系统。
（）3. 大年三十晚那天，小明同学在家忙于贴对联，第一次粘稳时发现对联下端明显偏向左边，第二次经过调整后发现对联虽比上一次有明显好转，但对联下端仍有些偏向左边，第三次调整后，发现对联上下已对齐。
小明同学贴对联这一行为过程已构成一个反馈的闭环控制系统。
（）4.“电梯的上下运行”属于人工控制系统。
（）5.控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响，这种控制系统称闭环控制系统（）6.自动控制是指在无人直接参与的情况下，使事物的变化准确地按照期望的方向进行。
必修2知识概念配套练习第四章控制与设计(苏教版)
必修2知识概念配套练习第四控制与设计（苏教版）时间2018-03-29教案必修2知识概念配套练习第四控制与设计（苏教 版）
通用技术必修2知识概念配套练习
第四控制与设计 苏教版
［检测练习］
1、 下列控制现象为自动控制的是（）
A、ห้องสมุดไป่ตู้自行车B、舂米
C、农用灌溉抽水的控制D、用气筒给自行车的轮胎充气
5、“神六”在空中运行中，在地面人员对其发出变轨指令的过 程中，其控制的对象是（）
A、返回舱B、推进舱C、轨道舱D、整个飞船
6、理解一个控制现象，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手段。导弹控制系统控制的是导弹与目标之间的 距离，目的是要击中目标（距离为零）。分析这个控制系统，其控制 的对象是（）
2、自行车的刹车控制是属于（）
A、机械控制B、气动控制C、液压控制D、电子控制
3、下列控制系统中，属于开环控制系统的是（）
A、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
4、下列所属自动控制的是（）
A、驾驶汽车B、拖地板C、用AT取款D、人工纺纱
苏教通用技术必修二第单元复习
一个闭环控制系统要正常工作，首先必须是稳定的。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量之差应控制在允许范围内，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。开环控制系统的设计：开环控制比较简单，在明确设计要求明确被控对象、被控量、控制量后，即可考虑具体控制系统的方案。
黑箱方法：把将要研究的系统作为黑箱，通过对系统输入与输出关系的研究，进而推断出系统内部结构及其功能的方法，就是黑箱方法。
考向13 控制系统方案的设计
控制系统设计的一般思路：
系统要达到的目标？
控制对象？
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？
考向9 闭环控制系统中反馈环节的作用反馈环节的作用是将输出量通过适当的检测装置检测，返回到输入端并与输入量进行比较。只有闭环控制系统才有反馈过程，可以让输出量影响整个控制，减少系统输出量与设定值的偏差，最终稳定输出量。
考向10 闭环控制系统的工作过程闭环控制系统的核心是通过反馈来减少被控制量(输出量)的偏差。工作过程：由于干扰因素的存在，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。
有反馈
无反馈
精度高
精度较低
结构复杂
结构简单ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
成本高
成本低
高精度、高可靠、系统本身不稳定的应用场合
控制精度要求不高本身很稳定的应用场合
是
新苏教版必修2同步讲义及练习：第四章知识体系构建与核心素养解读
知识体系构建与核心素养解读核心素养解读生物学科的社会责任是指基于对生物学的认识，参与个人与社会事务的讨论，作出理性 解释和判断，尝试解决生产生活中的生物学问题的担当和能力。
学生应能够关注涉及生物学 的社会议题，参与讨论并作出理性解释，辨别迷信和伪科学；主动向他人宣传健康生活、关 爱生命和保护环境等相关知识；结合本地资源开展科学实践，尝试解决现实生活中与生物学 相关的问题，如外界因素对生物基因、染色体、性状的影响，自然界生物表现的适应现象的 解释。
[例析1] （2015 •苏，30）由苯丙氨酸羟化酶基因突变引起的苯丙氨酸代谢障碍， 是一种严重的单基因遗传病，称为苯丙酮尿症 （PKU ），正常人群中每70人有1人是该致病基因的携带者知识体系构建遗传 荃闵突变遞传物砺一证据酣质| Z"—** '、广r 、-f DNA(^W) x-z-^. RNJtEffJK 、」怦 ft遗 传别 貴帚染色休 性架色体占达S一習執!-1诃腕染色体碱数分裂交亜帀换 曲專位基i 阳朮妙労开（專位塵闵分离】 染盼 〔伽传）5沁色4仆駅爲合」------------ 町遗倍的变斤 人类遗传病与■it 生/、甘种理念港适雷穿始终（显、隐性基因分别用 A 、a 表示）。
图1是某患者的家族系谱图， 其中n 1、n 2、n 3及胎儿川i （羊 水细胞）的DNA 经限制酶Msp I 消化，产生不同的片段 （kb 表示千碱基对），经电泳后用苯丙氨酸羟化酶cDNA 探针杂交，结果见图 2。
请回答下列问题：□ 0正常男女• 崽純女 o 未知性别及性状Mxp I Ms p I 二」 kb A 基刚f 晟 M.^p I Msp I ：』 I 1 kh总基内片段（i ） i i 、n 1的基因型分别为 _____（2）依据cDNA 探针杂交结果，胎儿川i 的基因型是 ______________ 。
川i 长大后，若与正常异性婚配，生一个正常孩子的概率为 ___________（3）若n 2和n 3生的第2个孩子表型正常，长大后与正常异性婚配，生下PKU 患者的概率是正常人群中男女婚配生下 PKU 患者的 __________ 倍。
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必修2知识概念配套练习第四章控制与
设计(苏教版)
通用技术必修2知识概念配套练习
第四章
控制与设计
苏教版
[检测练习]
、下列控制现象为自动控制的是（
）
A、骑自行车
B、舂米
c、农用灌溉抽水的控制
D、用气筒给自行车的轮胎充气
2、自行车的刹车控制是属于（
）
A、机械控制
B、气动控制
c、液压控制
D、电子控制
3、下列控制系统中，属于开环控制系统的是（
）
A、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
4、下列所属自动控制的是（
）
A、驾驶汽车
B、拖地板
c、用ATm取款
D、人工纺纱
5、“神六”在空中运行中，在地面人员对其发出变轨指令的过程中，其控制的对象是（
）
A、返回舱
B、推进舱
c、轨道舱
D、整个飞船
6、理解一个控制现象，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手段。
导弹控制系统控制的是导弹与目标之间的距离，目的是要击中目标（距离为零）。
分析这个控制系统，其控制的对象是（
）
A、人
B、目标
c、计算机
D、导弹
7、我们理解一个控制现象，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。
射击比赛的射手通过瞄准目标，使子弹射中靶心，分析这个过程，其控制的对象是（
）
A、人
B、枪
c、子弹
D、靶
8、在电冰箱温度控制中不属于干扰因素的是（
）
A、打开冰箱门
B、把食物放到冰箱内
c、电压下降2伏
D、房间温度变化很大
9、控制系统中属于自动控制系统的是（
）
A、按钮开关控制
B、普通自来水龙头
c、花房恒温控制
D、汽车驾驶
10、黑色系统是指（
）
A、全部由黑色的材料组成的结构系统
B、信息完全明确的系统
c、在夜晚生产制造出的系统
D、信息不完全明确的系统。