高中通用技术第四单元控制与设计控制系统的工作过程与方式第1课时2课件苏教版必修2
通用技术42控制系统的工作过程与方式 ppt课件
以上活动的特征 :
一个输入信号（如手拔开关）对应着 一个输出信号（如灯亮或不亮）。
ppt课件 5
自行车行 驶的速度是如 何控制的？
脚踩 的力 （输入）
脚蹬、曲柄、链轮、 中轴、链条、飞轮
自行车行 驶的速度
（传动控制系统） （输出） 踩动脚蹬的力越大，车轮的转速就越快。
ppt课件 6
1 控制系统
（1）定义：任何一种控制的实现，都要通过若 输入 输出控 干个环节，这些环节就构成了一个系统，称为
第四章 控制与设计
ppt课件
1
二 控制系统的工作过程 与方式
ppt课件
2
控制的手段
一、控制系统 二、开环控制系统
三、闭环控制系统
ppt课件
3
日常生活中的控制举例
ppt课件
4
日常生活中的控制：
A.拔动教室电灯开关，灯的亮与不亮与手 动有关。 B.声光感应开关，当有声音时灯亮。 C.红外感应出水龙头，手靠近水龙头出水， 离开则不出水。 D.宾馆自动门，当有人进入，门自动打开。
（输出）
例如：下雨天能够自动关闭窗户的装置。
雨水
（输入）
ppt课件
感湿器
电机
窗户
窗户的 关闭
（输出）
8
马上行动吧！
指出表中所列事例是否属于控制系统， 如果是，请指出系统的输入、输出分别 是什么。
是否属于 控制系统
电饭煲 是 是 是
输入
通电信号 通电信号
输出
温度 脱粒量 出水量
9
脱粒机 红外线自 动水龙头
案例1：自动门
ppt课件
13
自动门控制系统的基本组成
传感器 自动门 红外传感 器 控门
高中通用技术 控制的手段与应用4教案 苏教版必修2
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：控制的手段与应用章节：第四单元控制与设计第一节控制的手段与应用课时：第2课时一、教学目标1. 知识与技能目标（1）理解控制的含义。
（2）理解生活中的控制现象，明确其控制对象，控制目的及控制手段。
（3）理解控制在生产和生活中的应用。
2. 过程与方法目标通过生活中典型案例的分析，学习控制的方法。
3. 情感态度和价值观目标(1) 通过小组讨论、合作学习等方式培养学生的团队协作能力；⑵通过本节知识的学习，让学生感受控制技术与生活、生产的密切关系。
二、教学重点理解控制的含义。
三、教学难点理解生活中的控制现象，明确其控制对象、控制目的及控制手段；分析案例的控制过程与结果、体会控制技术应用的广泛性、重要性。
四、教学方法授导型教学，包括讲解、自主学习、小组讨论、合作学习、问题化学习等。
五、设计思想1. 教材分析控制的应用是通用技术必修模块《技术与设计2》第四章控制与设计第一节了解控制的内容。
本节是控制与设计的了解性内容，是学习控制与设计全章的导入和基础。
让学生通过身边的例子，了解控制的涵义，并对控制的一般性分类有一个基本的认识，同时感受控制技术与生活、生产的密切关系。
2. 教学思路复习回顾，巩固前知，为后续学习做准备。
做两个游戏：点鼻子、画脸型和忍者神镖游戏，学生讨论、分析游戏的控制过程，引导学生明确开环控制、闭环控制的含义，强调闭环控制中反馈环节的重要性。
并通过人工调节液面和GPS导航及其他多个例子，引导学生发现反馈环节在闭环控制中的重要作用。
分析讨论：帮助学生对反馈控制有进一步的认识。
（可以在讨论环节中设计一些对比、分析的表格，学生讨论的结果汇总、形成小组的结果并在全班交流）通过控制实例的分析，说明手动控制和自动控制的定义，并展开小组讨论，分析生活中一些实例，通过对比、分析加深学生对控制的认识。
综合应用：对一个综合控制系统以小组为单位进行分析、讨论，培养学生综合应用知识解决问题的能力。
【公开课课件】高中通用技术苏教版选修1：1.2控制系统的工作过程与方式-课件 (共19张PPT)
设定注 入时间
（输入）
定时器
水流量
进水阀
游泳池
游泳池 的水位
（输出）
自动门的控制系统
为了方便人们的出入，一些医院手术室、现代化的宾馆和银行 都安装了自动门。当有人走近大门时，大门就会自动打开。
这是什么道理呢？原来，当人走近自动门时，门上方的红外装 置检测到人体热辐射发出的红外信息，控制电路接收到该信号后， 便会发出相应的指令，启动电机运转，从而带动门自动开启（或 者控制气动装置，使门向两边打开）。当门开启之后，控制电路 将作出判断，如果没有人在门四周，就通知电机做反向运转，使 门关闭。
给定 + 比较器
水位
-
控制器
水流量
进水阀门
游泳池
游泳 池的 水位
检测装置
闭环控制系统
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。
比较器
给定量 +
控制器
-
控制量
被控量
执行器
被控对象
检测装置
检测装置：测量出被控量并返回到系统的输入端； 比较器：它将给定量与所检测的被控量进行比较，求出偏差值；
执行器：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 . 被控对象: 控制系统中所要控制的装置
案例 游泳池注水
一般情况下，一池水需要很长的时间才能灌满， 如果由人工控制整个注水过程，很费时间 。
如果进水管的进水量是均匀的，游泳池中的水位 高度与进水的时间是一一对应的。我们可以在注 水口处装一个定时器，通过定时器来控制注水过 程（时间）。
游泳池注水(改进）
在开环控制方式下，是通过设定时间来控制进水阀门关 闭的。如果进水（水压）变小了，游泳池中的水就没有加够。 如果进水变大了，游泳池中的水就会溢出，造成浪费。
通用技术控制系统的工作过程与方式PPT.
电风扇风 速的挡位
(输入)
电机、扇片
(控制系统)
电风扇 的风速
(输出)
任何一种控制的实现，都要通过若干个环节，这些 环节的有机组合就构成了一个系统，称为控制系统。
控制系统的输出与输入之间有一定的对应关系。
马上行动
P102
电饭煲 脱粒机
是否属 于控制 系统
输入
输出
是
做饭的指令 （通电信号）
温度
是
启动指令 （通电信号）
对应
高度
设定
注入
时间 （输入）
定时器
流水量
进水阀
游泳池
游泳
池的
水位 （输出）
游泳池水位的高低不会影响前面的输入和控制过程。
例2、自动门的开关
如面试到最后，没有一个合适的应聘者，你有两种选择：一是再次刊登广告，换一个地方也许能够吸引更好的人选应聘。另一种做法 是改变对工作的要求，例如可以让公司其他雇员负责该工作的某些方面，然后刊登广告为重新定责的岗位招聘合适人选。 （3）头部受伤后，头皮为头颅的最外层，由于受伤，会发生不同程度的损伤、挫伤、头皮血肿、裂伤等情况。如果头部受伤后，表皮 无破裂，只有皮下出血、水肿、周围软组织肿胀。也应送医院请医生诊断，接受治疗。 “你在许多方面都有优秀，希望与你保持联系，将来有合适的机会，再通知你。” 仅有执行要点还不够，还要制定一些执行的标准。我们就以视线以内作为标准，即以眼睛所能看到的地方进行评价。 小提示96：需要与应聘者谈论确认书的细节。 2、认识交通标志。 教学难点： （4）教师归纳 3.6.3保存应聘者材料
交易的时候。在这个时候，销售人员不应让客户的紧张情绪维持，如果客户一直保持着紧张的情绪，对销售是不利的，会加大对你的
苏教版通用技术必修2 4.2 控制系统的工作过程和方式 (共20张PPT)
画出方框，因为它们不属于系统的控制。
游泳池按时间注水控制方框图：
注水时间 （输入）
定时器
水流量
进水阀门
游泳池
游泳池的水 位（输出 ）
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。
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。
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
设定注水时 间（输入）
定时器
水流量
进水阀门
游泳池
游泳池的水 位（输出 ）
输入量：控制系统的给定量。（设定注水时间）
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(定时器）. 执行器：直接对被控对象进行控制的装置或元件。(进水阀门)
（输出）
音乐喷泉控制系统
随着音乐起伏而变化的音乐喷泉是控制技术的一 种具体应用，其工作过程是由“声—电转换装置”将 起伏的音乐强度转换为随之而变化的电信号，这种电 信号驱动电动机带动水泵转动。音乐声信号强，水泵 的转速就快，喷头的压力就大，喷出的水柱就高。反 之，喷出的水柱就低。音乐信号的强弱与喷泉水柱的 高低一一对应。 问题：1.该控制系统的输入信号和输出信号分别是什么？
④脚蹬、曲柄、链轮、中轴、链条 、飞轮的动力是怎么来的？
（脚蹬、曲柄、链轮中 轴、链条、飞轮）
（脚踩的力）
脚踩的力 （输入）
脚蹬、曲柄、链轮、中轴、 链条、飞轮、前轮、后轮
行驶的
速度 （输出）
高中通用 技术苏教版必修2课件- 4.4 控制系统的设计和实施
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。
【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）。
高中通用技术苏教版必修2-4.1控制的手段和应用 (共52张PPT)
这就是我们 后面要学习的
开环控制与 闭环控制。
3、日光灯 --------实现照明
一、控制的手段
1、定义:控制(control)------
根据自己的意愿或目的，通 过一定的手段使事物向期望的目 标发展。
★ 当今社会，控制更是普遍存在
于我们社会生活的各个方面。★
★马上行动（P96)★
• 指出下列事物发展与变化的多种可能性
鱼塘: 有可能干涸、有可能溢出水来 、
其中的鱼可能多而肥，也可能少而瘦 ；
成熟的西瓜:可能被人吃掉、可能被榨成果 . 汁做成饮料、也可能烂在西瓜地里 ；
流行性病毒：可能传染人群使人发病、； 可能通过预防和综合治理而被控制、； 可能被人体的抵抗力所战胜 。
导学案:
一、控制的手段
1、定义:控制；
2、控制的三大要素是: 、
、
。
3、控制的不同分类
二、控制的应用
三、完成课本"马上行动" 和"练 习"。
第四单元 控制与设计(P95)
一、控制的手段与应用 二、控制系统的工作过程与方式 三、闭环控制系统的干扰与反馈 四、控制系统的设计与实施
第一节 控制的手段与应用
汽车自动装配生产线
农田节水灌溉
大棚蝴蝶兰(全自动控制温度和湿度)
全自动烤烟房
机械控制 气动控制
(2) 控 制
(按执行机构的不同) 液压控制 电子控制
★当然，在很多控制事例中， 控制的手段是综合运用的。★
• ★拓展：电视遥控器★
• 现在的电视遥控器使用的频率都是 38KHZ，是用一定方式对不同的按键进行 编码(由"0"和"1"组成的32位二进制码， 如:0100 1000 1001 0010 0001 1001 1101 1010)，通过专用的集成电路产生 调制波，通过红外线二极管发射出去。电 视机接收之后进行解码再执行相应的动作。 不同频率的红外脉冲信号对应不同的命令， 而这种脉冲是用石英实现的，通电之后石 英的震动频率非常快而且很均匀，所以可 以用它实现不同的脉冲频率。
高中通用技术42控制系统的工作过程与方式课件苏教版分解
式课件苏教版分解
回忆上节内容
什么是控制? 控制有哪些手段? 控制有哪些应用?
在自行车传动控制系统中，它由上述多个个部件构 成，通过各个部件的有机组合，到达传动的目的。
1 控制系统 p102
控制系统： 任何一种控制的实现，都要通 过假设干个环节，这些环节就构成了一个 系统，称为控制系统。 控制系统的输出与输入有一定的对应关系。
3 闭环控制系统
游泳池水位控制系统
游
泳
池
给定水位
水流量
水 位
控制器 进水阀门 游泳池
比较器
检测装置
3 闭环控制系统
闭环控制系统
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。Leabharlann 闭环控制系统的方框图如下：
给定值
控制器
控制量
被控量
执行器
被控 对象
比较器
检测装置
与开环控制系统相比，闭环控制系统多了一
按照系统功能分为温度控制、压力控制 、位置控制……
按照系统性能分为：线性系统和非线性系统 、连续系统和离散系统、定常系统和时变系 统、确定系统和不确定系统等
控制系统通常分为开环控 制系统与闭环控制系统
开环控制系统
输入
控制环节
输出
闭环控制系统
输入
控制环节
输出
反响环节
电流
(输入)
电源、导线、开关
LED亮、灭
输入量
控制 环节
输出量
• 控制系统的组成
控制器 执行器 被控对象 反响
根据自行车行驶、电风扇转动具体 的案例画出控制系统方框图：
脚踩的力 (输入)
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。
2021/9/21
2021/9/21
23
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。
2021/9/21
18
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。
高中通用技术苏教版必修2-4.1控制的手段和应用 (共15张PPT)
2、控制的类型
从控制过程中人工干预的情形来分： 人工控制--控制的过程必须在人的直接干预和全程
干预下才能完成控制任务。
自动控制--在控制的过程中不需要人的直接干预，
使事物的变化准确的按照期望的方向发展。
按照执行部件的不同，控制分为：
机械控制、气动控制、液压控制、电子控制等
… …
课本P97：马上行动
控制事例 控制的对象 控制的目的 控制的手段
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
用喷雾器喷 洒农药
电风扇
音响 热水器 喷雾器
调节速度
换档
音量的调节
旋钮
调节出水口 温度的高低
给庄稼治病
改变燃气火 头的大小
操作喷雾器 的手柄
二、控制的应用
1, 广泛性
2, 重要性
练习
一,根据音乐IC6201的功能进行简单 的应用设计
1，何处用?
（创新性）
2，有何用?
（实用性）
3，如何用?
（操作性）
二,课本P101 练习 1, 2, 3 (课后完成)
传感输入控制
（小信号放大）
接触式
变阻式 声控式 感应式
按 钮
水 银 开 关
干 簧 管
双 金 属 片
滚 珠 开 关 等
热光 敏敏 电电 阻阻
压ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 电极 陶体 瓷话 片筒
IC组合 －接触式控制音乐闪烁电路
抽水马桶水箱的自动控制
控制论的理论概述
系统论、控制论和信息论是本世纪四十年代先后 创立并获得迅猛发展的三门系统理论的分支学科。 控制论是著名美国数学家维纳（Wiener N）同 他的合作者自觉地适应近代科学技术中不同门类 相互渗透与相互融合的发展趋势而创始的。它摆 脱了牛顿经典力学和拉普拉斯机械决定论的束缚， 使用新的统计理论研究系统运动状态、行为方式 和变化趋势的各种可能性。控制论是研究系统的 状态、功能、行为方式及变动趋势，控制系统的 稳定，揭示不同系统的共同的控制规律，使系统 按预定目标运行的技术科学。
4-1控制的方式与应用课件-高中通用技术苏教版必修《技术与设计2》
是具有智能信息处理、智能信息反馈和智能决策的控制方式，它能 在无人干预的情况下，自主地驱动智能机器实现控制目标。
生活Βιβλιοθήκη 生产军事、国防控制
音响的音量控制 普通水龙头出水的控制 自动取款机 自动烘干机 电梯的上下运行过程控制
装置
水维持固定量 的水 决定出水管的出水
汽车转向控制 改变汽车行驶 汽车的车 驾驶者通过转动方向盘推动转向
方向
轮 杆，再带动车轮转向。
控制过程 人工干预
人工（手动）控制 控制的过程有人的直接干预和全程干预 自动控制 控制的过程无人直接参与
控制的过程 控制开始之后到结束之前的过程
从控制过程中人工干预的情形来分，控制可分为人工控制和自动控制。
人工 全自动洗衣机
自动
人工 电冰箱内温度控制
自动
自动 篮球运动员投篮过程控制
人工
自动 自动感应门的开关控制
自动
自动 飞镖的投掷过程控制
人工
用气筒给自行车的轮胎充气 人工 声控走廊灯的控制
自动
红外自动水龙头出水控制
自动 红绿灯的转换过程控制
自动
手摇晾衣架的控制
人工 光控路灯的控制
自动
1.什么是控制？
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，这就是控制。
2.控制的三要素
（1）控制的对象是什么； （2）控制要达到什么目的； （3）采取什么控制手段；
盆栽 汽车
打开或关闭 水龙头出水
水龙头 的水
通过红外传感器检测是否有出水 的需要而控制水的流出
盆栽自动浇水 使接水盘中的 接水盘中 通过进气管口与水面的相对位置
高中通用技术 复习 控制与设计PPT课件
执行器 （手）
被控对象 （篮球）
监测装置（眼睛）
篮球实 际投掷 的位置
闭环控制系统的工作过程
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。
课本P97：马上行动
完整编辑ppt
11
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。
完整编辑ppt
12
从人工干预的情形来分：
人工控制： 控制的过程是在人的直接干预下进行的。
如：人工纺纱、打开普通自来水龙头，揿按键打开电灯、驾驶汽车等；
关/开 门
置、功能和相互之间的关系。
(控制量)输入量Biblioteka 控制器 执行器(给定量)
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）
系统的输出量仅受输入量控制，输入
制
量到输出量之间的信号是单向传递
系
4-1控制的方式与应用课件-高中通用技术苏教版必修《技术与设计1》
4
任务一 理解控制的含义
理解控制现象，都要知道控制要达到什么目的，控制的对 象是什么和采取什么控制手段。
例如，人骑自行车转弯过程中的方 向控制问题，其控制的对象就是自 行车，控制的目的是为了改变自行 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。
8
任务一 理解控制的含义
案例分析：传送工件的简易机械手 思 考：画出该机械手从工作原点开始 到完成一个工件的取放过程的流程图，并 思考该机械手控制的目的、对象和手段分 别是什么。。
9
课堂小结
通过本节的学习，你学到了哪些知识？
10
`
5
任务一 理解控制的含义
马上行动
控制事例 控制的对象 控制的目的
控制的手段
电风扇扇叶转速快 电风扇 慢的控制
调节速度
换档
音响的音量控制 音响 热水器温度的控制 热水器
用喷雾器喷洒农药 喷雾器
音量的调节
调节出水口 温度的高低 给庄稼治病
旋钮 混水阀
操作喷雾器的手柄
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任务一 理解控制的含义
案例分析：从电风扇到空调再到智能空调
第四单元 控制及其设计
第一节 控制的方式与应用
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任务一 理解控制的含义
事物的发展与变化具有多样性。例如， 降落的雨水，可以用来灌溉农田，也可以 供人们冲洗物品，还可以发电，但也可能 流入江河，甚至有可能引起洪涝灾害；一 棵树可能因为某种原因结不出果实，也可 能硕果累累，而且果实可能有大有小，或 酸或甜。
思 考：对比上述三种控制，比较它们的利弊。
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任务一 理解控制的含义
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? 自动门的功能和技术要求：
– 功能：无人时，常关；有人时，开门。 – 技术要求：当人距门 1m时，门即打开；门打
开后，延时 10s后关门。
红外传感器
控制电路 电机
人体 热辐射
控制电路
电机
门的开启
转动
或关闭
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。
输入量
控制量
输出量
控制器 执行器
被控对象
开环控制系统
闭环控制系统
把系统的输出量返回到输入并对控制过程 产生影响的控制系统称为闭环控制系统。
给定值 +
-
控制器
执行器
反馈环节
干扰信号 被控对象
被控量
? 自动门的动作过程是怎样的？
指出下列事例是否是控制系统，如果 是控制系统，请指出系统的输入、输出分别 是什么？
1. 自行车 2. 打气筒 3. 轳辘
游泳池的注水控制
1.人工控制 2.定时器控制 3.？
设定注水的时间 定时器
水流量
进水阀门
游泳池
游泳池的水位
定时器注水控制有什么缺陷？
游泳池的注水控制的改进
控制器
设定水位 +
水位检测装置
提问
1.刚才灯为什么亮了又灭了？电风 扇为什么转得快了呢？
2.老师是怎样控制灯和电风扇的？ 3.控制系统有什么共同特征？
这些控制现象有什么共同特征？
一个输入（开与关）对应一个输出（亮和灭）
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ制系统的特征
电灯的的控制
输入 “开与关”
电路、灯
输出 灯“亮与灭”
电风扇的控制
输入 风速挡位
输出 电路、电机、扇叶 风速
自动门
开环控制系统案例分析
1. 分析“希罗的自动门”的工作过程。 2. 画出“希罗的自动门”控制方框图。
? 请设计制作一个可以控制玩偶动作的控制装置。
? 你能否设计制作一个可不仅可以控制玩偶动作， 甚于可能控制玩偶表情的控制装置。
? 能否实现动作表情的自动控制。
控制器
-
水流量
实际水位
进水阀门
游泳池
检测装置
游泳池的注水两种控制方式的比较
设定注水的时间 定时器
水流量
进水阀门
游泳池
游泳池的水位
给定水位 +
开环控制系统
控制器
-
水流量
进水阀门
游泳池
检测装置
闭环控制系统
实际水位
控制系统
输入
若干环节
输出
? 根据其控制方式的不同控制系统通常分为：
– 开环控制系统 (open loop control system) – 闭环控制系统 (closed loop control system)