高中通用技术 控制系统的工作过程与方式5教案 苏教版必修2
高中技术 控制与设计教案 苏教版必修
高中通用技术控制与设计教案苏教版必修一、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，如PID控制、模糊控制等；（3）学会使用CAD软件进行简单的控制系统设计。
2. 过程与方法：（1）通过实例分析，培养学生分析问题和解决问题的能力；（2）通过小组合作，培养学生团队协作和沟通的能力；（3）通过动手实践，培养学生实际操作和创新能力。
3. 情感态度与价值观：（1）培养学生对控制与设计技术的兴趣和好奇心；（2）培养学生勇于探索和坚持真理的精神；（3）培养学生关注社会发展和科技进步的意识。
二、教学内容第1节控制与设计的基本概念1. 控制的概念及其作用2. 控制方法的选择与应用3. 设计的原则与方法第2节常用的控制方法1. PID控制及其应用2. 模糊控制及其应用3. 其他控制方法简介第3节CAD软件的使用1. CAD软件的基本功能与操作2. 控制系统图的绘制3. 设计案例分析三、教学资源1. 教材：高中通用技术控制与设计苏教版必修；2. 辅助教材：控制与设计案例分析；3. 软件：CAD软件；4. 教具：控制与设计模型、实物展示等。
四、教学过程1. 导入：通过实例介绍控制与设计在实际应用中的重要性，激发学生的学习兴趣；2. 讲解：详细讲解控制与设计的基本概念、常用控制方法以及CAD软件的使用；3. 实践：让学生动手实践，绘制控制系统图，分析设计案例；4. 讨论：分组讨论，分享学习心得，培养团队协作和沟通的能力；5. 总结：对本节课的内容进行归纳总结，强化知识点。
五、教学评价1. 课堂表现：观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，了解学生的学习状态；2. 作业完成情况：检查学生作业的完成质量，评估学生对知识点的掌握程度；3. 实践操作：评价学生在动手实践过程中的操作技能和创新能力；4. 小组讨论：评估学生在团队合作中的沟通能力和问题解决能力。
六、教学内容第4节控制系统的设计与分析1. 控制系统的设计流程2. 控制器参数的选取与调整3. 系统稳定性、准确性和快速性的分析第5节传感器与执行器1. 传感器的种类与作用2. 执行器的种类与作用3. 传感器与执行器在控制系统中的应用案例七、教学资源1. 教材：高中通用技术控制与设计苏教版必修；2. 辅助教材：控制系统设计与分析案例；3. 软件：CAD软件；4. 教具：控制系统模型、传感器与执行器实物等。
高中技术控制与设计教案苏教版必修
高中通用技术控制与设计教案苏教版必修一、教学目标1. 理解控制与设计的基本概念，掌握其相互关系。
2. 学会运用控制原理分析和解决实际问题。
3. 掌握设计方法和过程，能够独立完成简单的创新设计。
4. 培养学生的动手能力、团队协作能力和创新思维。
二、教学内容1. 第一节：控制与设计的概念及关系控制与设计的定义控制与设计的相互关系2. 第二节：控制原理反馈控制原理非反馈控制原理控制方法的运用3. 第三节：设计方法需求分析方案构思方案评估与选择详细设计4. 第四节：设计过程设计流程设计原则设计实例分析5. 第五节：创新设计创新思维培养创新设计方法创新设计实践三、教学方法1. 讲授法：讲解控制与设计的基本概念、原理和方法。
2. 案例分析法：分析实际案例，引导学生运用控制与设计原理解决问题。
3. 实践操作法：学生动手实践，完成创新设计项目。
4. 小组讨论法：分组讨论，培养学生的团队协作能力和创新思维。
四、教学准备1. 教材：高中通用技术控制与设计教材苏教版必修。
2. 教学课件：控制与设计相关图片、案例和视频。
3. 创新设计器材：如传感器、控制器等。
4. 投影仪、电脑等教学设备。
五、教学评价1. 课堂问答：检查学生对控制与设计基本概念的理解。
2. 案例分析报告：评估学生运用控制与设计原理解决问题的能力。
3. 创新设计项目：评价学生的动手能力、团队协作能力和创新思维。
4. 学生互评和自评：了解学生对教学内容的掌握程度及建议。
六、教学进度安排1. 第一节：控制与设计的概念及关系（2课时）2. 第二节：控制原理（3课时）3. 第三节：设计方法（2课时）4. 第四节：设计过程（3课时）5. 第五节：创新设计（2课时）6. 第六节：项目实践（4课时）8. 第八节：拓展学习（2课时）9. 第九节：作品展示与评价（2课时）七、教学注意事项1. 关注学生的学习兴趣，激发学生参与课堂的积极性。
2. 注重理论与实践相结合，培养学生解决实际问题的能力。
苏教版通用技术必修2 4.2 控制系统的工作过程和方式
二、控制系统的工作过程与方式一、教学目标：1、知道什么是控制系统？它通常又分为开环控制系统和闭环控制系统，有什么区别？2、分析典型控制案例，熟悉开环控制系统的基本组成和简单的工作过程；3、分析典型控制案例，熟悉闭环控制系统的基本组成和简单的工作过程；4、能绘制简单的开环控制系统和闭环控制系统的方框图。
5、理解闭环控制系统中的控制器、执行器的作用。
二、教学重点：1、什么是控制系统？能画出简单的闭环控制系统的方框图；2、开环控制系统的基本组成和工作过程；3、闭环控制系统的基本组成和工作过程；4、开环控制系统和闭环控制系统的比较和区别。
三、教学难点：1、闭环控制系统的基本组成和工作过程；2、开环控制系统和闭环控制系统的比较和区别。
四、教学内容：本节课教学内容是江苏版《技术与设计2》第四单元第二节“控制系统的工作过程与方式”。
这节课包含“控制系统及基本组成”、“开环控制系统”和“闭环控制系统”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基本组成、工作过程以及两种重要的控制系统：开环控制系统和闭环控制系统，并熟悉它们工作原理（方框图）和作用。
本节课的教学除了继续加深对技术与设计的知识深度和技能程度外，更是培养技术思想和方法的很好的平台和载体。
因此，应多贴近学生生活经验出发，从实例分析入手，让学生通过对相关典型控制应用案例的深入分析，引导学生对控制系统在生活生产中的应用分析，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系统基本组成和其工作原理的学习，进而掌握和理解这两种控制方式的重要作用，并能绘制简单开环控制系统和闭环控制系统的方框图。
五、学习对象：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，但是对控制系统的基本组成和工作过程还缺乏了解，对控制系统的简单分类还一知半解，他们对进一步了解控制系统的知识是有探究的欲望的。
通用技术必修二教案：《控制系统的工作过程与方式》
通用技术必修二教案：《控制系统的工作过程与方式》通用技术必修二教案：《控制系统的工作过程与方式》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）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1课时一、教学目标1.通过案例分析，归纳控制系统的基本特征；2.了解开环控制和闭环控制的特点；3.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闭环控制系统的一般方法二、教学内容分析本节是“控制与设计”第二节的内容，其内容包括“控制系统”、“开环控制系统与闭环控制系统的组成及其工作过程”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。
本课教学内容，从学生生活经验出发，从实例分析入手，归纳出对控制系统的一般认识，以及根据控制系统方式分类的开环控制系统和闭环控制系统两类，并侧重对开环控制系统的工作过程、方框图、重要参数进行分析。
三、学习者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。
结合前面的应用案例分析，进一步分析案例中控制是如何工作的，以及有怎样的工作方式，是学生学习的最近发展区。
四、教学策略：本章的教学结合具体的教学内容和目标我们采用“案例情景—机理分析—总结归纳－认识提升”的模式展开。
让学生本着“回想—分析—联想—猜想”的思维过程，对教学内容进行步步展开，使学生亲历自主探索和思维升华的过程。
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，特别是引导学生会学用系统框图来抽象概括控制系统、帮助分析和理解控制系统的组成及其工作过程的方法五、教学用具：多媒体设备、相关图片资料等六、教学过程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）电饭煲（2）脱粒机（3）红外线自动水龙头2.计时器控制虽然实现了自动控，但准确度不高，请同学们分析计时器控制为何出现控制不准确的情况，怎样使游泳池准确达到给定水位？3.开环控制系统与闭环控制系统（1）开环控制系统：没有反馈，信息单向传递举例：电风扇速度控制、用计时器控制注水（2）闭环控制系统：有反馈，信息流向形成一个闭合环路解决办法是: 增加一个检测游泳池水位的装置，把测量到的游泳池当前水位返回到该控制系统的输入端，通过与输入量对比，当实际水位比设定水位低时，控制器控制进水阀门继续注水；当实际水位达到设定水位时，控制器发出信号关闭进水阀门。
【公开课教案】高中通用技术《控制系统的工作过程与方式》
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
通用技术必修2说课稿 控制系统的工作过程与方式
通用技术必修2说课稿控制系统的工作过程与方式
《控制系统的工作过程与方式》说课稿
一、教材分析
（一）教材地位及作用
《普通高中技术课程标准》的叙述和分析
具体内容活动建议目标动词
开环与闭环的工作过程与方式收集并分析生活中的案例，讨论、探究控制系统工作过程知识性：分析
教材内容及地位分析
选择教材：顾建军主编，江苏教育出版社出版的《普通高中课程标准实验教科书通用技术必修2》
教材内容：第四章《控制与设计》第2节《控制系统的工作过程与方式》 内容地位：通过上一节控制的手段与应用的学习,学生对控制已有基本的认识，在这节,将对控制做更进一步的探究,分析开环与闭环控制系统的差异,并由此得出控制系统中更具一般性的描述方法,让学生对控制有更进一步的理解，为控制系统的设计与实施的开展奠定基础。
（二）教学目标
1、知识与技能
结合具体案例,分析开环与闭环控制系统的工作过程
开环控制与闭环控制系统的区别。
高中通用技术 系统的设计教案 苏教版必修2
1、设计活动
请同学们运用系统设计的方法，设计如何改善东正路（含东门广场）、万寿路、市桥路、新芬路等路段交通状况的方案。
2、目的及要求
目的：
设计与实践活动目的是通过具体的设计活动，进一步理解和运用系统设计的基本思想和方法，进行简单的系统设计。
要求：
（1）编写设计说明书。设计说明书主要内容有：
注意控制学生完成的时间。
四、教学反思
课 题
系统设计的基本方法
课 型
新 授
课时数
1
备课日期
教 学
目 标
知识目标：通过具体的系统设计案例分析，使学生初步掌握系统设计的基本方法。
能力目标：具备一定的系统设计和系统评价的能力。
情感目标：培养学生团队精神和认真学习、刻苦钻研、坚忍不拔的意志和毅力。
教 学 重点难 点
重点：1、系统设计的基本方法。
提出问题，让学生思考
阅读教材81－83的材料，考系统设计主要过程的问题，发挥个人的创新思维，思提出自己的想法。
小组成员分工合作，共同完成设计方案，培养团队精神。
通过学生互评，有助于学生进一步加深对系统设计知识的理解，提高学生的设计能力
通过回顾主要内容，帮助学生疏理知识
学生独立思考完成，进一步巩固教学内容。
①设计目的。
②对东正路（含东门广场）、万寿路、市桥路、新芬路等路段相关因素进行简要的定性分析。
③阐明重点考虑的因素及它们之间的关系。
④提出具体的可行的整改方案。
⑤简要描述设计方案实施的可行性及效果。
⑥、附上设计示意图。
（2）每4-5位同学为一小组，小组成员分工合作，相互讨论， 15分钟内完成。
3、检查各小组设计方案的完成情况，并给予适当的指导。
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。
高中通用技术苏教版 必修2课件 闭环控制系统的工作过程
• 执行器：直接对被控对象进行操作的装置或元件。 • 控制量：执行器的输出信号。 • 输出量：（被控量）控制的结果。 • 比较器：将输出量与输入量进行比较。 • 检测装置：检测被控量，送给比较器。
闭环控制在日常生活中应用
----空调
比
较
热量或
实
设定 器
加热器和 冷气
际
温度
输出量：实际水压
闭环控制系统
判断下列控制中属于什么控制系统?
光控路灯的控制
开环控制系统
自动感应门的控制
开环控制系统
自动烘手机
开环控制系统
红外自动水龙头控制 红绿灯的控制
开环控制系统 开环控制系统
音乐喷泉
开环控制系统
电热饮水机
闭环控制系统
农业大棚内的湿度控制
闭环控制系统
归纳总结
1、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，
开环控制系统的方框图
输入量 控制器 (给定量)
执行器 控制量 被控对象 被控量 (输出量)
闭环控制系统的方框图
输量
比较器 +
控制器
(给定量) -
执行器
控 制 量
被控对象
被控量 (输出量)
检测装置
闭环控制系统的组成
被控对象： 根据控制系统的名称，就可以确定。 输入量： 正式操作的第一步。 • 控制器：接收输入量，经过计算与决策，
输出量（被控量）： 控制的结果
给游泳池注水。
• 方法1：使用定时器控制进水管。时间到，就关闭
进水管 • 控制过程由时间决 输出（实际定水。位）不影响控制过程。
• 方法2：使用水位探测装置控制进水管。 • 当实际水位达到设定的水位，就关闭进水管；否
高中技术 控制与设计教案 苏教版必修
高中通用技术控制与设计教案苏教版必修第一章：控制与设计概述1.1 控制与设计的定义理解控制与设计的概念探讨控制与设计的关系1.2 控制与设计的原则掌握通用设计原则学习特定领域的设计原则1.3 控制与设计的过程分析需求和目标制定设计方案实施设计并测试第二章：控制系统基础2.1 控制系统的概念理解控制系统的定义探讨控制系统的组成2.2 控制系统的类型学习开环控制系统和闭环控制系统探讨不同类型的控制器2.3 控制系统的性能指标掌握稳态误差、稳态响应和动态响应的概念学习如何评估控制系统的性能第三章：数字控制系统3.1 数字控制系统的概念理解数字控制系统的定义探讨数字控制系统的组成3.2 数字控制器的实现学习不同的数字控制器实现方法探讨数字控制器的优点和局限性3.3 数字控制系统的应用分析实际应用中的数字控制系统学习如何设计和实现数字控制系统第四章：控制系统的设计方法4.1 控制系统设计的基本步骤理解控制系统设计的过程掌握控制系统设计的工具和技术4.2 控制器设计方法学习PID控制器设计方法探讨其他控制器设计方法4.3 控制系统设计实例分析实际应用中的控制系统设计案例学习如何选择合适的设计方法第五章：控制系统的设计实践5.1 控制系统设计实践的意义理解控制系统设计实践的重要性探讨控制系统设计实践的挑战5.2 控制系统设计实践的过程分析实际应用中的控制系统设计实践案例学习如何进行控制系统设计实践5.3 控制系统设计实践的评估掌握评估控制系统设计实践的方法探讨如何改进控制系统设计实践的效果第六章：传感器与执行器6.1 传感器的作用与类型理解传感器在控制系统中的重要性学习不同类型的传感器及其工作原理6.2 执行器的作用与类型理解执行器在控制系统中的作用学习不同类型的执行器及其工作原理6.3 传感器与执行器的应用探讨传感器与执行器在实际控制系统中的应用案例学习如何选择合适的传感器与执行器第七章：模拟电路与数字电路7.1 模拟电路的基本概念与组件理解模拟电路的定义与特点学习模拟电路的基本组件及其作用7.2 数字电路的基本概念与组件理解数字电路的定义与特点学习数字电路的基本组件及其作用7.3 模拟电路与数字电路的应用探讨模拟电路与数字电路在实际控制系统中的应用案例学习如何设计简单的控制系统电路第八章：程序设计与控制算法8.1 程序设计的基本概念理解程序设计的意义与方法学习基本的编程语言与语法8.2 控制算法的设计与实现学习控制算法的基本原理与实现方法探讨不同控制算法在实际控制系统中的应用案例8.3 程序设计与控制算法的应用分析实际应用中的程序设计与控制算法案例学习如何优化程序设计与控制算法以提高系统性能第九章：控制系统仿真与实验9.1 控制系统仿真的意义与方法理解控制系统仿真的作用与意义学习使用仿真软件进行控制系统仿真9.2 控制系统实验的设计与实施理解控制系统实验的重要性学习如何设计与实施控制系统实验9.3 控制系统仿真与实验的应用探讨控制系统仿真与实验在实际控制系统中的应用案例学习如何通过仿真与实验优化控制系统设计第十章：项目管理与控制系统维护10.1 项目管理的基本概念与方法理解项目管理在控制系统设计与实施中的重要性学习项目管理的基本工具与技术10.2 控制系统维护的基本概念与方法理解控制系统维护的意义与方法学习控制系统维护的基本策略与技巧10.3 项目管理与控制系统维护的应用分析实际应用中的项目管理与控制系统维护案例学习如何有效地管理控制系统的整个生命周期第十一章：自动化与智能制造11.1 自动化的概念与发展理解自动化的基本概念探讨自动化技术的发展历程11.2 智能制造的原理与技术学习智能制造的基本原理探讨智能制造的关键技术11.3 自动化与智能制造的应用分析实际应用中的自动化与智能制造案例学习如何利用自动化与智能制造提高生产效率和质量第十二章：控制系统12.1 的概念与分类理解的定义与分类探讨的发展与应用领域12.2 控制系统的设计学习控制系统的基本原理探讨不同类型的控制系统设计方法12.3 控制系统的应用分析实际应用中的控制系统案例学习如何利用控制系统实现复杂任务第十三章：物联网与控制系统13.1 物联网的基本概念与架构理解物联网的定义与架构探讨物联网的关键技术13.2 物联网与控制系统的融合学习物联网在控制系统中的应用探讨物联网如何提高控制系统的性能与可靠性13.3 物联网与控制系统的应用案例分析实际应用中的物联网与控制系统案例学习如何利用物联网实现智能控制第十四章：控制系统安全与防护14.1 控制系统安全的重要性理解控制系统安全的意义与挑战探讨控制系统安全的关键要素14.2 控制系统安全的防护措施学习控制系统安全的防护策略与技术探讨控制系统安全的风险评估与应急响应14.3 控制系统安全与应用案例分析实际应用中的控制系统安全案例学习如何确保控制系统的安全性与可靠性第十五章：控制系统发展趋势与展望15.1 控制系统技术的创新与发展探讨控制系统技术的前沿领域与创新趋势学习控制系统技术的发展对社会的意义与影响15.2 控制系统在未来的应用前景分析控制系统在各个领域的应用前景探讨控制系统技术在未来社会中的角色15.3 面向未来的控制系统教育与培训理解面向未来的控制系统教育与培训的重要性学习如何培养具备控制系统知识与技能的人才重点和难点解析重点：控制系统的基本概念、类型、性能指标、设计方法、实践应用，以及传感器、执行器、模拟电路、数字电路、程序设计、控制算法、仿真与实验、项目管理、维护等内容。
《控制系统的工作过程与方式导学案-2023-2024学年高中通用技术苏教版》
《控制系统的工作过程与方式》导学案第一课时一、导入控制系统是现代工业中至关重要的一部分，它可以帮助我们监控和调节各种系统的运行状态。
了解控制系统的工作过程与方式对于提高我们的工程技术水平至关重要。
本次导学案将带领大家深入了解控制系统的基本原理和工作方式。
二、学习目标1. 了解控制系统的定义和分类；2. 掌握控制系统的工作原理和方式；3. 理解控制系统在工程实践中的应用。
三、学习内容1. 控制系统的定义和分类控制系统是指通过对被控对象施加控制力或控制信号，使被控对象的某些特性或参数维持在一定的范围内或达到某种要求的系统。
控制系统按照控制方式可分为开环控制系统和闭环控制系统。
2. 控制系统的工作原理和方式开环控制系统是指控制器输出的控制信号不受被控对象的实际输出影响，只根据输入信号来控制被控对象。
闭环控制系统是在开环控制系统的基础上加入反馈环节，通过对被控对象输出进行监测，实时调整控制信号，使系统更加稳定。
3. 控制系统在工程实践中的应用控制系统在工程领域有着广泛的应用，如自动化生产线、飞行器控制系统、智能家居系统等。
通过控制系统，我们可以实现自动化控制，提高生产效率，减少人力成本。
四、学习方法1. 阅读相关教材和资料，了解控制系统的基本原理；2. 参与实验和实践，掌握控制系统的工作方式；3. 结合实际案例，深入理解控制系统在工程实践中的应用。
五、课堂讨论1. 你认为控制系统在现代工业中的作用是什么？2. 开环控制系统和闭环控制系统有什么区别？你更倾向于哪种控制方式？3. 举例说明控制系统在生活中的应用场景。
六、拓展延伸1. 了解控制系统的发展历程，探讨未来控制系统的发展趋势；2. 研究控制系统的优化算法和方法，提高控制系统的性能和稳定性；3. 参与相关项目或实践，深化对控制系统的理解和应用能力。
七、总结反思通过本次导学案的学习，我们对控制系统的工作过程与方式有了更深入的了解，同时也认识到控制系统在工程实践中的重要性。
苏教版通用技术必修二教案：《控制系统的工作过程与方式》
苏教版通用技术必修二教案：《控制系统的工作过程与方式》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）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1课时一、教学目标1.通过案例分析，归纳控制系统的基本特征；2.了解开环控制和闭环控制的特点；3.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4.学会用框图来归纳控制系统实例的基本特征，逐步形成理解和分析简单开环和闭环控制系统的一般方法二、教学内容分析本节是“控制与设计”第二节的内容，其内容包括“控制系统”、“开环控制系统与闭环控制系统的组成及其工作过程”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。
本课教学内容，从学生生活经验出发，从实例分析入手，归纳出对控制系统的一般认识，以及根据控制系统方式分类的开环控制系统和闭环控制系统两类，并侧重对开环控制系统的工作过程、方框图、重要参数进行分析。
三、学习者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。
结合前面的应用案例分析，进一步分析案例中控制是如何工作的，以及有怎样的工作方式，是学生学习的最近发展区。
四、教学策略：1.教法：本章的教学结合具体的教学内容和目标我们采用“案例情景—机理分析—总结归纳－认识提升”的模式展开。
让学生本着“回想—分析—联想—猜想”的思维过程，对教学内容进行步步展开，使学生亲历自主探索和思维升华的过程。
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，特别是引导学生会学用系统框图来抽象概括控制系统、帮助分析和理解控制系统的组成及其工作过程的方法五、教学用具：多媒体设备、相关图片资料等六、教学过程序号教学步骤教师活动学生活动1情景导入设置情景：走进教室，开灯，关灯；从最平常的事例开始激发兴趣2控制系统的基本特征1.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）刚才是怎样控制灯和电风扇的？（3）控制系统有什么共同特征？先引导学生归纳出控制系统的基本特征再在此基本上并画出其简单框图：2.马上行动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）电饭煲（2）脱粒机（3）红外线自动水龙头回答：因为老师在控制的回答：老师通过拔动开关控制灯的亮和灭，通过风扇的挡位控制风速归纳：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）讨论、交流，分享结论3开环控制系统与闭环控制系统1.从游泳池的注水控制引出开环控制与闭环控制给游泳池注水，我们可以有哪些控制方式？这些控制方式有什么缺陷？2.计时器控制虽然实现了自动控，但准确度不高，请同学们分析计时器控制为何出现控制不准确的情况，怎样使游泳池准确达到给定水位？3.开环控制系统与闭环控制系统（1）开环控制系统：没有反馈，信息单向传递举例：电风扇速度控制、用计时器控制注水（2）闭环控制系统：有反馈，信息流向形成一个闭合环路讨论，得出：人工控制——费人力计时器自动控制——控制准确度不高分析，得出：当多人用水时进水管水压小,进水流量变小,时间到了还没有加到设定的水位。
苏教版高中通用技术必修2：二 控制系统的工作过程与方式
制
﹣
电
路
压 制冷量 缩
机
检测装置
空 输出温度 调 器
闭环控制系统
穿针引线的动作过程也可看作是闭环控制系统p111
线的位置
大脑
手
眼睛
线
针、线
与
孔
针
对
准
闭环控制系统
练一练
在工农业生产以及日常生活应用中，常常会需要对容器中的液位（水 位）进行自动控制。比如自动控制水箱、水池、水槽、锅炉等容器中 的蓄水量，生活中抽水马桶的自动补水控制、自动电热水器、电开水 机的自动进水控制等。其系统都为一般的闭环控制系统。
按照系统的控制方 式分为 开环控制系统 闭环控制系统
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
注意：在这本书中主要研究开环控制系统和闭环控制系统
控制系统
小游戏
有两脸，“四官俱全”，没有鼻子。请同学来“填”鼻子， 一次，睁着眼睛画，另一次闭着眼睛画。
控制系统
马上行动（P102)：请指出下列控制系统中的输入、输出 分别是什么？
控制系统
输入
输出
电风扇风速控制 电饭煲 脱粒机
红外线自动水龙头
调速器或挡位 电源的电信号 电源的电信号 人手的红外信号
风扇的转速 锅内的温度 脱粒的量 水龙头的出水量
思考 控制系统的工作过程是怎么样的?
控制系统
控制系统的分类
否
脚踩的力 脚踏板
传动装置
缝纫转速 缝纫机
﹢ 比较器
是
× 设定温度
控制 电路
﹣
高中通用技术 第二节控制系统的工作过程与方式课件 苏教版必修2
灯的开关控制的过程：
输入信号
开关
灯
灯的开关控制的方框图：
手的动作 （输入）
开关
电路 电流
输出信号
灯
光线 （输出）
游泳池注水控制系统方框图：
设定注水时间 （输入） 定时器
水流量
游泳池的水位
进水阀门
游泳池 （输出）
1、定义： 控制系统的输出量不对系统的控制产生 2这、种特控征制：称为开环控制系统。
日常生活中的控制举例
自行车的传动（或动力）控制系统（contro tem）
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 （输出）
踩动脚蹬的力越大，车轮的转速就越快。
思 考：
自行车的制动（或刹车）控制系统是怎样的呢？
电风扇的风速控制系统（contro tem）
电风扇风速的档位 （输入）
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、控制系统 2、开环控制系统 3、闭环控制系统
学习目标 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。 3、掌握中所要求控制的装置和生产过程。
输出量：即控制系统所要控制的量。
阅读
希罗的自动门
1、夜半时刻，在十字路口，没有行人，汽车 却仍然要等待？怎么办？ 2、游泳池注水或楼顶水箱注水，时间到了可 是有时水满了，有时却未满，怎么办？
······ ······
三、闭环控制系统
游泳池注水控制系统方框图：
电机、扇页
风速 （输出）
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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)分析典型案例，熟悉闭环控制系统的基本组成。
(2)能画出一个简单的闭环控制系统的方框图。
(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)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。
(2)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优良品质。
二、教学重点
(1)闭环控制系统的构成与判断。
(2)闭环控制系统在日常生活中的应用。
三、教学难点
闭环控制系统与开环控制系统的判别。
四、教学方法
讲授法、任务驱动法、小组合作法、演示法、逆推分析法、游戏法
五、设计思想
1. 教材分析
“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。
本课从学生生活经验出发，从实例分析入手，归纳出对控制系统的一般认识，以及根据控制系统方式分类的开环控制系统和闭环控制系统两类，并侧重对闭环控制系统的工作过程、方框图、重要参数进行分析。
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“杆称”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)创设情境。
生活中闭环控制系统的例子很多，如电冰箱的温度控制系统、抽水马桶的水位控制系统等，引导学生分析生活中的闭环控制系统工作过程和方框，加强学生工作过程和方框图的理解和应用能力。
(3) 对学生进行现代技术思想和高科技思想方法的指导，使学生获得新信息。
3. 学情分析
学生已学开环控制系统的基础知识和系统、控制等基本概念，具有观察和使用简单控制系统的生活体验，这些已知知识和经验为教学中提供了条件，同时也为本节顺利进行闭环控制系统的学习提供了可能。
六、教学准备
电饭煲，台灯，多媒体等。
七、教学过程
1.复习：
（1）我们把控制系统分为：
开环控制制系统和闭环控制系统
（2）什么是开环控制系统？
控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响，称为开环控制系统。
(3) 开环控制系统方框图是:
2.引入新课
（1）案例分析：炮弹的控制系统
下面是一个故事
在解放战争时期,有一次战役中，有两个士兵，一个是老兵，一个是新兵，他们坐在防空洞外休息，突然有火炮攻击，那新士兵马上……
在这炮弹的控制系统中有两种情况:
一种是不进行调整只是按设定的距离开炮,没有因素影响可以打中对方,但要是有干扰或者有其它因素影响那就打不中对方了,达不到目的.
另一种是加了一个(侦察兵)把控制系统的输出量(炮弹落的位置)返回到输入端(大炮到对方距离)进行比较,并对控制进行调整的环节,使能准确打中对方.
（2）案例分析
请同学们来试一试这两台台灯在控制中有什么不同?
①可充电台灯的控制系统
可充电台灯只是开灯就亮 ,非常简单,但是亮度不能调节。
②可调台灯的控制系统
可调台灯亮度可调,(它经过人的眼睛不断检测灯的亮度与人眼睛感觉舒适的亮度进行对比而进行调整,使达到人想要的亮度).
（3）案例分析
请问同学们在前面所学的游泳池的定时注水控制系统中有没有不足地方?
有,当多人用水时进水管水压小,进水流量变小,时间到了还没有加到设定的水位。
解决办法是: 增加一个检测游泳池水位的装置，把测量到的游泳池当前水位返回到该控制系统的输入端，通过与输入量对比，当实际水位比设定水位低时，控制器控制进水阀门继续注水；当实际水位达到设定水位时，控制器发出信号关闭进水阀门。
从以上控制系统案例可以看出，在系统的输入端和输出端之间,除了输入到输出传递信息外,还有从输出端返回到输入端的传递信息,(即控制系统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。
)
3.闭环控制系统
（1）闭环控制系统是：把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称为闭环控制系统。
（2）闭环控制系统的方框图:
（3）扩展思考(可调台灯的控制系统)
可调台灯亮度是经过人的眼睛不断检测灯的亮度与人眼睛感觉舒适的亮度进行对比而进行调整,使达到人想要的亮度,但不方便,一定要有人调节才行。
思考：能不能设计出不用人调节就能达到目的的控制？
（4）体验闭环控制在日常生活中应用
例如：家用电饭煲的做饭和保温的控制系统
①电饭煲的做饭工作过程
普通电饭煲的做饭控制中，首先输入“做饭指令”，按下开关按钮,电热盘工作,煮饭开始,当内锅温度
上升到限制温度（103℃）时,感温磁体失去了磁性, (感温磁铁在常温下具有铁磁性，但温度升高到103℃时便失去了铁磁性，这个温度称为这种材料的“居里温度”或“居里点”)感温磁体和永磁体在弹簧作用下分开,触点开关分离,电热盘停止工作,电饭煲的做饭工作过程结束,电饭煲进入保温控制。
思考与讨论：
●若用电饭煲烧水，水在沸腾以后是否会自动断电？
●若是电饭煲内，感温磁体和永磁体之间的弹簧断了,做饭过程中会是怎么样?
②电饭煲的保温工作过程
当内锅温度下降到保温点（65℃）时，实施保温控制,内锅温度继续下降时,双金片发生变形,触点开关接通,电热盘工作,内锅温度上升,当内锅温度到升保温点（65℃）时,双金片又发生变形,触点又分离,电热盘停止工作,这样电饭煲就达到了保温的目的。
思考与讨论：
●常温下两触点是接触还是分离？
●电饭煲的做饭控制系统和保温控制系统分别是开环控制还是闭环控制?
●写出它们的控制系统方框图?
闭环控制在日常生活中应用还有很多:
例如：(1)电热水壶的温度控制
(2)电热器的温度控制
(3)饮水机的温度控制
(4)马桶水位控制
(5)空调器的温度控制
(6)太阳能热水器的温度控制
(7)电冰箱的温度控制
八、小结：
1. 什么是闭环控制系统？
2. 闭环控制系统的方框图
3. 体验闭环控制在日常生活中应用
九、作业：
请同学们观察日常生活各找出一个开环控制和闭环控制的系统、并写出它们的方框图。