高中通用技术《闭环控制系统的干扰与反馈》教案 新人教版
《闭环控制系统的干扰与反馈导学案-2023-2024学年高中通用技术苏教版》
《闭环控制系统的干扰与反馈》导学案一、导学目标:1. 了解闭环控制系统的基本原理和结构;2. 掌握闭环控制系统中的干扰来源及影响;3. 理解反馈在闭环控制系统中的作用和意义;4. 能够分析闭环控制系统中的干扰问题,并提出相应的解决方法。
二、导学内容:1. 闭环控制系统的基本原理和结构闭环控制系统是一种通过测量输出信号并将其与参考输入信号进行比较,然后根据比较结果对系统进行调节的控制系统。
其基本结构包括传感器、比较器、执行器和控制器等组成部分。
2. 干扰源及影响在闭环控制系统中,干扰是指影响系统正常运行的外部因素,如温度变化、电压波动等。
干扰会导致系统输出信号偏离参考输入信号,影响系统的稳定性和性能。
3. 反馈的作用和意义反馈是闭环控制系统中的重要组成部分,通过将输出信号反馈给控制器,实现对系统的实时监测和调节。
反馈可以有效抑止干扰对系统的影响,提高系统的稳定性和精度。
4. 干扰问题的解决方法针对闭环控制系统中的干扰问题,可以采取一些措施来解决,如增加滤波器、优化控制算法、提高传感器精度等。
通过这些方法可以有效减少系统受干扰的影响,提高系统的性能和稳定性。
三、导学步骤:1. 进修闭环控制系统的基本原理和结构,了解各组成部分的作用和互相干系。
2. 分析闭环控制系统中可能存在的干扰源及其影响,思考如何解决这些问题。
3. 深入理解反馈在闭环控制系统中的作用和意义,掌握其调节系统的方法和技巧。
4. 练习通过案例分析和实验操作,掌握解决闭环控制系统中干扰问题的具体方法和步骤。
四、导学反馈:1. 闭环控制系统的干扰与反馈是控制工程中的重要内容,学生应重视进修和掌握相关知识。
2. 学生可以通过实际案例和实验操作来加深对闭环控制系统的理解和应用能力。
3. 在进修过程中,学生应注重理论与实践相结合,不息提高自己的解决问题能力和创新思维。
通过本次导学,置信学生能够对闭环控制系统的干扰与反馈有更深入的理解,为今后的进修和工作打下坚实的基础。
《干扰与反馈》教学设计
《干扰与反馈》教学设计【课题】干扰与反馈----《闭环控制系统的干扰与反馈》第1课时【教学内容】:1、控制系统的干扰因素2、反馈【对应的课程标准】:1、能结合案例找出影响简单控制系统运行的主要干扰因素、并作分析。
2、熟悉反馈环节的作用。
【教材分析】:本节课是苏教版《技术与设计2》第四章《控制与设计》第三节《闭环控制系统的干扰与反馈》第一课时的内容。
本节的教学内容包括“干扰因素”与“反馈”两部分内容,教材首先介绍“干扰因素”继而介绍闭环控制系统克服干扰因素的方法—反馈,闭环控制系统就是通过反馈环节克服干扰因素,从而使系统的被控量稳定在给定范围内。
干扰因素和反馈方法是闭环控制系统的两个重要的核心概念,在控制系统设计时,发现干扰因素,确定应对措施是十分重要的工作。
干扰因素对控制系统的影响情况是决定控制系统采用开环控制还是闭环控制的重要因素。
所以,本节在第四章的学习中起着承上启下的作用,对第四节《控制系统的设计与实施》有着非常重要的铺垫作用。
【学情分析】:学生通过第二节《控制系统的工作过程与方式》的学习已经对开环控制系统和闭环控制系统有了了解,知道了开环控制系统和闭环控制系统的主要区别,但这些知识还不足以帮助学生在进行控制系统设计时确定控制系统应采用开环控制还是闭环控制,本节课的知识就是为解决此问题而设置的。
干扰现象是学生在日常生活常见的一种现象,学生理解这部分内容并不困难,所以教师要结合大量的实例和现象,深入浅出、通俗易懂的讲授这部分内容。
【教学目标】:1、知识与技能(1)知道干扰因素的概念,结合实例,分析控制系统的干扰因素对控制系统影响的过程。
(2)知道常见的克服干扰因素的方法。
(3)能说出一个简单的闭环控制系统通过反馈方法抗干扰因素的过程。
2、过程与方法通过典型案例的分析,了解干扰因素对控制系统的影响和反馈的工作原理。
3、情感态度与价值观通过对日常生活中案例的分析,感受干扰和反馈在生活中的存在和应用,为下一步控制的设计奠定基础。
《闭环控制系统的干扰与反馈作业设计方案-2023-2024学年高中通用技术苏教版》
《闭环控制系统的干扰与反馈》作业设计方案第一课时一、设计背景闭环控制系统是自动控制系统中的重要组成部分,其稳定性和性能直接影响系统的工作效果。
在实际应用中,系统往往会受到各种干扰的影响,而反馈控制是一种有效的方式来抑止这些干扰。
因此,了解闭环控制系统的干扰与反馈原理对于工程同砚来说至关重要。
二、设计目标通过本次作业设计,旨在让同砚深度了解闭环控制系统的干扰与反馈原理,精通相关的数学模型和分析方法,培育同砚的问题解决能力和实际应用能力。
三、设计内容1. 理论部分:介绍闭环控制系统的基本原理,包括开环控制和闭环控制的差别,干扰对系统稳定性的影响,反馈控制的作用等内容。
2. 数学模型:给出一个闭环控制系统的数学模型,包括传递函数、状态空间方程等,让同砚能够通过数学方法分析系统的性能。
3. 干扰分析:设计一些干扰信号,如阶跃信号、正弦信号等,通过仿真软件对系统的响应进行分析,让同砚了解干扰对系统的影响。
4. 反馈控制:设计一些反馈控制器,如比例控制器、PID控制器等,通过调整参数来抑止系统的干扰,让同砚精通反馈控制的基本原理。
5. 试验部分:设计一些试验案例,让同砚在试验室中搭建闭环控制系统,通过调整参数来观察系统的响应,并进行分析和总结。
四、设计步骤1. 同砚通过进修资料和教室讲解,了解闭环控制系统的基本原理和数学模型。
2. 同砚利用仿真软件对系统的干扰和反馈控制进行分析,精通相关的分析方法和技巧。
3. 同砚在试验室中搭建闭环控制系统,进行试验操作和数据采集,通过试验结果对理论知识进行验证和实践。
4. 同砚依据试验结果和分析,撰写试验报告,总结闭环控制系统的干扰与反馈原理,提出自己的见解和建议。
五、设计评判本次作业设计旨在培育同砚的动手能力和实践能力,通过理论进修、仿真分析和试验操作的结合,让同砚深度了解闭环控制系统的干扰与反馈原理,提高他们的问题解决能力和工程实践能力。
同时,通过试验报告的撰写和评判,增进同砚的思维能力和表达能力的提升。
《闭环控制系统的干扰与反馈导学案-2023-2024学年高中通用技术苏教版》
《闭环控制系统的干扰与反馈》导学案一、导入闭环控制系统是一种常见的控制系统结构,它通过反馈信号来调节系统的输出,以使系统的运行更加稳定和准确。
在闭环控制系统中,干扰和反馈是两个重要的观点,它们直接影响着系统的性能和稳定性。
本次导学案将重点介绍闭环控制系统中的干扰与反馈,帮助学生深入理解这两个观点的作用和影响。
二、进修目标1. 了解闭环控制系统的基本结构和工作原理。
2. 掌握干扰对闭环控制系统的影响及其处理方法。
3. 理解反馈在闭环控制系统中的作用和重要性。
4. 能够分析闭环控制系统中的干扰和反馈对系统性能的影响。
三、进修内容1. 闭环控制系统的基本结构和工作原理。
2. 干扰对闭环控制系统的影响及其处理方法。
3. 反馈在闭环控制系统中的作用和重要性。
四、进修过程1. 进修闭环控制系统的基本结构和工作原理。
闭环控制系统由控制器、执行器、被控对象和传感器组成。
控制器通过比较被控对象的输出信号和设定值,计算出控制量,再通过执行器对被控对象进行调节,实现系统的稳定运行。
2. 进修干扰对闭环控制系统的影响及其处理方法。
干扰是指外部因素对系统正常运行造成的影响,会导致系统输出偏离设定值。
常见的干扰有温度变化、电压波动等。
处理干扰的方法包括滤波、补偿等,可以通过增加控制器的鲁棒性来抵抗干扰。
3. 进修反馈在闭环控制系统中的作用和重要性。
反馈是指将系统输出的信息返回到控制器中进行比较和调节的过程。
通过反馈,系统可以实时调整控制量,使系统更加稳定和准确。
反馈有助于系统迅速响应外部变化,提高系统的鲁棒性和稳定性。
五、总结闭环控制系统中的干扰和反馈是影响系统性能的重要因素,学生应该深入理解这两个观点的作用和影响,掌握处理干扰和优化反馈的方法,以提高系统的稳定性和精度。
通过本次导学案的进修,希望学生能够加深对闭环控制系统的理解,为未来的进修和工作打下良好的基础。
闭环控制系统的干扰与反馈教案
一、教案基本信息教案名称:闭环控制系统的干扰与反馈教案课时安排:2课时(90分钟)教学目标:1. 让学生理解闭环控制系统的概念及其基本组成部分。
2. 让学生了解干扰在闭环控制系统中的影响。
3. 让学生掌握反馈在闭环控制系统中的应用和作用。
4. 培养学生分析和解决闭环控制系统问题的能力。
教学重点:1. 闭环控制系统的概念及其基本组成部分。
2. 干扰在闭环控制系统中的影响。
3. 反馈在闭环控制系统中的应用和作用。
教学难点:1. 闭环控制系统中干扰的分析和处理。
2. 反馈机制的设计和优化。
教学准备:1. 教学PPT。
2. 相关教学案例或实例。
3. 闭环控制系统仿真软件(可选)。
教学过程:第一课时:一、导入(10分钟)1. 引导学生回顾控制系统的相关知识,如开环控制系统和闭环控制系统。
2. 提问:什么是闭环控制系统?它有哪些基本组成部分?二、讲解闭环控制系统的基本组成部分(20分钟)1. 讲解闭环控制系统的基本组成部分,包括控制器、执行器、传感器和被控对象。
2. 强调闭环控制系统相较于开环控制系统的优势。
三、分析干扰在闭环控制系统中的影响(25分钟)1. 讲解干扰的定义和类型。
2. 分析干扰对闭环控制系统的影响,如降低系统稳定性和准确性。
3. 举例说明常见干扰及其对闭环控制系统的影响。
四、案例分析(20分钟)1. 提供几个闭环控制系统的实际案例,让学生分析其中的干扰因素。
2. 引导学生思考如何减小或消除干扰对闭环控制系统的影响。
第二课时:一、讲解反馈在闭环控制系统中的应用和作用(20分钟)1. 讲解反馈机制的定义和作用。
2. 强调反馈在提高闭环控制系统稳定性和准确性中的重要性。
二、分析反馈mechanisms design(25分钟)1. 讲解反馈mechanisms design的基本原则和方法。
2. 分析不同的反馈mechanisms design在闭环控制系统中的应用。
3. 举例说明反馈mechanisms design对闭环控制系统性能的影响。
4.3闭环控制系统的工作过程教学设计-高中通用技术必修《技术与设计2》
闭环控制系统的干扰与反馈教学设计教学过程超过规定角度时,提醒器报警。
学生材料:本例介绍的坐姿提醒器,使用时挂在使用者的耳朵上或安装在帽子上,当使用者的上身或头部前倾角度过大时,它能发出"请注意近视!快坐正!"或"请注意坐姿!"的语音提醒声。
该装置除可用于办公人员和学生的坐姿纠正、防止近视外,还可作为机动车驾驶员的瞌睡提醒器使用。
电路工作原理该坐姿提醒器由水银开关(作为前倾角度传感器)Sl、电阻器Rl、R2、电容器C、语音集成电路IC、晶体管V、耳机BE、电源开关S2和电池GB 组成,如图6213所示。
平时(使用者坐姿正确时),水银开关Sl处于断开状态,IC不工作,BE不发声。
当使用者头部前倾至定角度时,Sl接通,IC受触发工作,其输出的语音电信号经V放大后,驱动BL发出语音提醒声。
调节S1的位置,可改变触发报警的角度。
调节R2的阻值,可改变BE发声的音调。
元器件选择Rl选用1/8W金属膜电阻器;R2先使用可变电阻器调好音调后,再接上1/8W的固定电阻器。
C选用高频瓷介电容器。
V选用S9013或S8050型硅NPN晶体管。
IC选用内储"请注意近视!快坐正!"或"请注意说明: 1.电子教案模板中,教师根据教学实际情况,设置行距,同时每一模块行(列)均可拆分或合并单元格。
2.电子教案需链接本课题ppt 课件(文本、图像、动画、电影、视频或微课等);鼓励辅以《课堂导学提纲》。
反馈在自动控制系统中,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(feedback )。
闭环控制系统反馈克服外界干扰教 学 反 思 干这节课选择了学生生活当中能接触到的事例为切入点,采用分析案例——合作探究——得出结论——思维扩展等教学策略,提高学生参与程度和热情,教学重点和难点掌握得也比较扎实。
然而,在面对实际复杂闭环控制系统干扰与反馈问题进行分析的时候学生却很难找到一个切入点进行正确的分析。
高中通用技术 技术与设计2 (苏教版)第四单元 第三节 闭环控制系统的干扰和反馈(第三课时)教案
高中通用技术技术与设计2 (苏教版)第四单元控制与设计第三节闭环控制系统的干扰和反馈(第三课时)教学案例一、教学设计:(一)教学目标:1.知识与技能:(1)了解功能模拟方法和黑箱方法的含义(2)了解功能模拟方法和黑箱方法的应用。
2.过程与方法:运用所学知识,激发出学生对于克服控制中的干扰的创新思维;能综合各种控制系统的有关知识,独立分析简单的克服干扰的方法。
3.情感、态度与价值观:通过对干扰实验的体验和观察,获得对干扰的感性认识。
(二)教学重点、难点:1.教学重点:(1)了解实际控制系统中会存在干扰影响控制;(2)让学生能够分析简单控制系统中的干扰,理解克服干扰的基本原则,分析克服干扰的具体方法,并结合开环和闭环控制进行对比;2.教学难点:功能模拟方法、黑箱方法(三)教学策略:1.教法:本节课教师通过对有针对性的典型实例,进行引导、讲述、分析等多种教学方式,以课标为依据,结合学生生活经验,努力提高教学的生动性和逻辑性,激发学生的学习兴趣,提高学生的注意力,是学生能够建构课本的知识点。
2.学法:本课程的教学对象是刚刚对控制系统有初步了解的学生,对控制的干扰和反馈都还很模糊,因此要以学生为主体,从学生身边的实例出发,让学生主动参与到课堂活动中,从而理解本节内容。
本课给学生的学法是“分析案例—合作探究—得出结论—思维扩展”。
(四)学情分析:学习过前几节的内容的学生已经对控制系统有了初步的了解,但是对影响闭环控制系统的干扰因素和闭环系统中的反馈的作用还很神秘。
学生此时的好奇心较强、思维也较活跃,因此在实例的选择上要贴近学生的认知水品和风格,这样才能让学生更好的理解本节的内容。
(五)课前准备:相关资料的准备(文本、图片),多媒体课件。
(六)教学过程:教学环节师生活动设计意图导入新课复习:闭环控制系统的工作过程1.闭环控制系统就是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。
2.核心:通过反馈来减少被控量(输出量)的偏差。
《闭环控制系统的干扰与反馈作业设计方案-2023-2024学年高中通用技术苏教版》
《闭环控制系统的干扰与反馈》作业设计方案第一课时一、设计背景闭环控制系统是摩登自动化控制系统中的重要组成部分,其稳定性和性能受到干扰的影响是一个重要的探究领域。
干扰是闭环控制系统中的一种常见问题,需要通过反馈来进行补偿和抑止,以提高系统的稳定性和鲁棒性。
因此,本作业设计旨在援助同砚深度了解闭环控制系统的干扰与反馈机制,并通过实践精通相关知识和技能。
二、设计目标1. 了解闭环控制系统中的干扰类型及影响;2. 精通利用反馈来抑止干扰的方法和技巧;3. 提高同砚实际动手能力和问题解决能力。
三、设计内容1. 理论进修:同砚将通过教室教学进修闭环控制系统中的干扰来源、类型、影响以及反馈抑止的原理和方法。
2. 试验设计:设计一组闭环控制系统试验,通过改变不同干扰源的大小和频率,观察系统响应特性,并实行不同的反馈控制策略来抑止干扰。
3. 试验数据分析:同砚将分析试验数据,比较不同反馈控制策略的效果,总结干扰与反馈之间的干系。
四、试验步骤1. 搭建闭环控制系统试验平台,包括传感器、执行器、控制器等设备。
2. 设置干扰源,模拟系统受到外部干扰的状况。
3. 调整控制器参数,观察系统响应特性。
4. 分别接受比例控制、积分控制和比例积分控制等不同反馈控制策略,比较试验结果。
5. 记录试验数据,绘制响应曲线和控制曲线。
6. 分析数据,总结干扰与反馈之间的干系,撰写试验报告。
五、评判标准1. 试验设计的合理性和创新性;2. 试验数据的准确性和完备性;3. 数据分析的逻辑性和深度;4. 试验报告的明晰度和好用性。
六、参考资料1. 《控制系统工程导论》,周志华,清华高校出版社;2. 《摩登控制理论与应用》,刘慕国,机械工业出版社;3. 《自动控制原理与设计》,潘建伟,电子工业出版社。
七、总结与展望通过本次试验设计,同砚将深度了解闭环控制系统的干扰与反馈机制,提高了实际动手能力和问题解决能力。
期望同砚能在实践中不息探究,深化理论熟识,不息提高自身的科研能力和创新能力。
中学高二通用技术《43控闭环控制系统的干扰与反馈》第二课时教案
浙江省衢州市仲尼中学高二通用技术《4.3 控闭环控制系统的干扰与反馈》第二课时教案【教材分析】本课是《技术与设计2》的第四单元“控制与设计”的第二节“闭环控制系统的干扰与反馈”中的第三课时的内容,包括“功能模拟方法”和“黑箱方法”两部分内容。
功能模拟方法是以功能行为的相似性为基础建立模型,用模型模拟原型的功能和行为的一种方法。
教材首先以“加热炉温度的手工控制与自动控制”的比对案例来说明功能模拟方法。
温度能自动控制的加热炉系统在上一课时是已经分析探讨过的案例。
在这里重提就可以很好的与“手工控制加热炉”配对比较。
但考虑到“加热炉”对学生来说还是比较陌生,所以在上课时不采用这个案例,而是改用“人工驾驶与自动驾驶汽车”的案例做比对。
教材在后面又举了根据模型与人脑在功能行为上相似而实现对人脑的模拟的“国际象棋人机对弈”案例,从而使功能模拟方法更清晰的展现在我们面前。
在“黑箱方法”部分教材使用“中医看病”“挑西瓜”等贴切生活的案例把黑箱方法分析得非常的清晰明了。
教材引用这些生活化的案例就一子就把理论与人的距离拉近了,陌生感也没有了。
利用黑箱方法事物进行分析,可使许多繁杂的问题简单化,它是认识事物的一种有效方法。
教材内容的顺序编排也是比较合理的。
在前几课时分别介绍了“控制”“开环控制系统”“闭环控制系统”“干扰因素”“反馈”等内容,而这些都是学习探讨功能模拟方法与黑箱方法的前提基础。
【学情分析】在此前,学生学过了开环与闭环控制系统,对开环与闭环控制系统的组成也都有了一定的认识,这些再加上学生的生活经历都是学习本节的前提基础。
“人工驾驶汽车”“中医看病”“挑选西瓜、椰子、电视机”以及“机器人”都是学生熟悉的案例,正是以这些熟悉的案例做分析铺垫,才有可能降低理解难度。
本课主要通过大量的生活案例让学生在分析案例的过程中逐步掌握功能模拟方法与黑箱方法的思想的,但对于功能模拟方法的理解还是有一定难度的,所以在实施教学时需要想办法去突破。
《闭环控制系统的干扰与反馈》教学设计-【精品通用教辅文档】
闭环控制中的干扰与反馈教学目标:1、了解控制中存在干扰;2、学生能理解干扰的概念,掌握克服干扰的基本方法;3、综合所学的有关控制的知识,了解不同控制系统克服干扰的方法的优劣。
教学重点:1、了解实际控制系统中会存在干扰影响控制;2、让学生能够分析简单控制系统中的干扰,理解克服干扰的基本原则,分析克服干扰的具体方法,并结合开环和闭环控制进行对比;教学难点:1、分析克服干扰的具体方法;2、综合理解开环与闭环的优劣只是相对的,理解干扰不是全有害的。
教学过程:引入:复习与回顾【课件演示】简单回顾控制的分类和组成:1、控制系统的分类是什么?2、控制系统有哪几部分组成?【游戏引入】真正的控制系统在运行的过程中还会存在很多的因素影响:控制羽毛球降落游戏:1、在正常条件下降落。
2、在有侧风的条件下降落。
问题:如果不按正常条件下的降落方式还能正中目标吗?为什么?对比两种情况的异同:受外界影响,控制的行为受到影响。
新课教学:一、干扰因素1、干扰的概念【涵义】:干扰就是对控制系统的行为造成影响的有害的信号及扰动,即除给定量外,引起被控量量值变化的各种因素。
要点:系统行为、被控量量值变化;引起变化的各种因素。
2、干扰对控制功能的影响(1)、现实生活中的干扰的例子A、外界光线对投影效果的干扰(对周围的控制系统的分析,就近对课室投影的干扰分析,学生更有体验)B、轮船行使中的干扰(录像演示波浪对轮船的干扰)C、汽车驾驶的干扰(录像演示干扰的一个方面)(汽车行使中的干扰,比较常见,引导学生引发对交通控制的进一步思考,为后面的内容拓展到社会大环境设下伏笔)(2)、思考与分析(a)在出现干扰的情况下,开环控制系统和闭环控制系统哪种受干扰的影响小?为什么?闭环控制系统受影响较小,因为闭环控制系统能不断修正控制效果。
(b)举出一些由于干扰而使控制系统受到影响的例子。
雨天交通病毒攻击手机干扰飞机3、克服干扰的基本方法如何消除侧风对羽毛球下落的干扰?(呼应前面举的干扰,进一步思考克服干扰的方法)(1)克服的基本方法:a、消除干扰b、减弱干扰c、提高控制系统性能(2)小组讨论分析下列控制中的干扰,请同学们以小组为单位,讨论如何克服该控制系统中的干扰并对对方组的抗干扰方法发表自己的看法:第1、2大组:汽车驾驶第3、4大组:轮船行使(在学生讲解的同时演示教师对问题的解释)汽车驾驶:1、控制系统的克服措施:刹车、转向、鸣喇叭;2、针对干扰源的措施:加强国民交通意识;3、管理措施:交通部门设立道路隔离带、交通法加重对违章的处罚;轮船行使:1、环境因素:选择风平浪静的天气;2、轮船本身设计:改变轮船的长宽比、增加减摇鳍、船艏设计;(3)综合分析:闭环控制系统比开环控制系统具有更好的抗干扰能力,那么是否都应该用闭环控制代替开环控制?是否采用闭环控制主要看对控制系统的要求(如成本、控制要求)如空调和风扇的使用选择二、反馈•1.什么是反馈?•控制系统中,讲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(feedback)。
《闭环控制系统的干扰与反馈作业设计方案-2023-2024学年高中通用技术苏教版》
《闭环控制系统的干扰与反馈》作业设计方案第一课时作业目标:1. 了解闭环控制系统中的干扰和反馈原理,并能够应用于实际问题中。
2. 掌握干扰对闭环控制系统的影响以及反馈的作用。
3. 提高学生的问题解决能力和实践操作能力。
时间安排:本作业设计计划在两周内完成,每周安排一次实验课和一次实讨论课,共计四次课程安排。
实验内容:1. 第一周实验课:a. 学生将通过模拟电路搭建一个简单的闭环控制系统,包括传感器、执行器和反馈控制器。
b. 学生运行实验,观察干扰对系统稳定性的影响。
c. 学生记录实验过程中的数据和结果,并进行分析和讨论。
2. 第一周讨论课:a. 学生将分组讨论实验结果,探讨干扰对系统的影响,以及如何利用反馈控制来抑制干扰。
b. 学生将结合理论知识和实验数据,提出解决方案并进行展示。
3. 第二周实验课:a. 学生将在第一周实验基础上,进一步设计实验方案,控制干扰并增加系统的稳定性。
b. 学生运行实验,观察系统的反馈效果,并记录数据进行分析。
c. 学生将与组员合作,完成实验报告并准备最终展示。
4. 第二周讨论课:a. 学生将分组展示实验报告和结果,讨论实验过程中遇到的问题和解决方案。
b. 学生将总结闭环控制系统的干扰与反馈原理,并提出对未来实践应用的建议。
评估方式:学生的评估将从实验报告、讨论表现和最终展示等方面进行综合评定,包括:1. 实验报告的完整性、分析能力和解决方案的有效性。
2. 讨论表现的积极性、思维深度和团队合作能力。
3. 最终展示的表达清晰度、逻辑性和结果展示效果。
作业要求:1. 学生需按时参加实验课和讨论课,并认真完成实验报告和最终展示。
2. 学生需积极参与讨论和合作,充分发挥团队协作精神。
3. 学生需具备一定的理论基础和实践能力,能够独立思考和解决问题。
通过本作业设计方案,学生将能够全面理解闭环控制系统的干扰与反馈原理,掌握实际应用中的关键技能和方法,提高问题解决能力和实践操作能力,为未来的学习和研究打下坚实的基础。
《闭环控制系统的干扰与反馈导学案-2023-2024学年高中通用技术苏教版》
《闭环控制系统的干扰与反馈》导学案一、导入在控制系统中,闭环控制系统是一种常见的控制系统结构,它通过测量输出信号并与参考输入信号进行比较,从而调整控制器的输出信号,实现对系统的控制。
在闭环控制系统中,干扰和反馈是两个重要的观点,它们对系统的稳定性和性能有着重要影响。
本导学案将重点介绍闭环控制系统中的干扰和反馈,并探讨它们之间的干系。
二、干扰的影响1. 什么是干扰?在闭环控制系统中,干扰是指那些不受控制的外部因素对系统输出产生的影响。
干扰可能来自于环境变化、外部干扰源等因素,它会影响系统的稳定性和性能。
2. 干扰对闭环控制系统的影响干扰会引起系统输出的波动,导致系统的性能下落。
当系统受到干扰时,系统的输出信号会偏离期望值,影响系统的控制效果。
因此,如何有效地抑止干扰对系统的影响,是闭环控制系统设计中需要思量的重要因素。
三、反馈的作用1. 什么是反馈?在闭环控制系统中,反馈是指将系统输出信号返回给控制器,用于调整控制器的输出信号,使系统的输出信号靠近期望值的过程。
通过反馈,系统可以实现对输出信号的实时调整,提高系统的稳定性和性能。
2. 反馈对闭环控制系统的作用反馈可以帮助系统实时调整控制器的输出信号,使系统的输出信号更加稳定和准确。
通过反馈,系统可以对干扰进行补偿,提高系统的鲁棒性和适应性。
因此,反馈在闭环控制系统中起着至关重要的作用。
四、干扰与反馈的干系1. 干扰与反馈的比照干扰是外部因素对系统输出的影响,而反馈是将系统输出信号返回给控制器进行调整的过程。
干扰是无法控制的外部因素,而反馈是通过调整控制器的输出信号来抵消干扰的影响。
2. 干扰与反馈的干系干扰和反馈是闭环控制系统中密切相关的两个观点。
在实际控制系统中,干扰是无法完全避免的,但通过反馈可以有效地抑止干扰对系统的影响,提高系统的性能和稳定性。
因此,干扰和反馈是闭环控制系统设计中需要综合思量的重要因素。
五、小结与延伸通过本导学案的进修,我们了解了闭环控制系统中干扰和反馈的观点及其对系统的影响。
《闭环控制系统的干扰与反馈作业设计方案-2023-2024学年高中通用技术苏教版》
《闭环控制系统的干扰与反馈》作业设计方案一、设计目标本次作业设计旨在让学生深入理解闭环控制系统中干扰的影响以及反馈的作用,提高学生对控制系统的理解和应用能力,培养学生的分析和解决问题的能力。
二、设计内容1. 理论部分:- 闭环控制系统的基本原理和结构- 干扰对闭环控制系统的影响- 反馈在闭环控制系统中的作用- 干扰抑止和反馈控制的方法2. 实验部分:- 设计一个简单的闭环控制系统模型,包括传感器、执行器、控制器和过程- 在系统中引入不同类型的干扰,如噪声、外部干扰等- 分析干扰对系统性能的影响,并设计相应的干扰抑止方法- 通过调节反馈参数,观察系统的响应特性,并分析反馈对系统性能的影响三、设计步骤1. 学生自行进修闭环控制系统的基本原理和结构,了解干扰的种类和对系统的影响,以及反馈在系统中的作用。
2. 学生根据所学知识设计一个闭环控制系统模型,包括传感器、执行器、控制器和过程,并确定系统的控制目标。
3. 学生在系统中引入不同类型的干扰,并记录系统的性能指标,如稳定性、精度等。
4. 学生设计干扰抑止方法,如滤波器设计、信号处理等,并对系统进行调试和优化。
5. 学生调节系统的反馈参数,观察系统的响应特性,并分析反馈对系统性能的影响。
6. 学生撰写实验报告,包括实验设计、实验过程、结果分析和结论等内容。
四、评判标准1. 实验设计的合理性和完备性2. 干扰抑止方法的有效性和实用性3. 反馈调节的准确性和系统性能的改善情况4. 实验报告的内容完备、结构清晰、逻辑性强五、参考资料1. 《摩登控制理论与应用》2. 《控制工程基础》3. 相关学术论文和钻研效果六、作业要求1. 本次作业为个人完成,学生需按时提交实验报告和实验数据。
2. 实验报告要求包括实验设计、实验过程、结果分析和结论等内容,字数不少于1500字。
3. 学生需按照评判标准完成作业,对实验结果进行深入分析和讨论。
七、备注本次作业设计旨在帮助学生深入理解闭环控制系统中干扰与反馈的重要性,培养学生的实践能力和解决问题的能力,希望学生认真对待作业,取得良好的成绩。
《闭环控制系统的干扰与反馈作业设计方案-2023-2024学年高中通用技术苏教版》
《闭环控制系统的干扰与反馈》作业设计方案一、设计目标本次作业旨在让学生深入了解闭环控制系统中的干扰与反馈机制,通过实际操作与分析,掌握相关知识并提高解决问题的能力。
二、设计内容1.了解闭环控制系统的基本原理,包括反馈环节和控制器的功能。
2.进修干扰对闭环控制系统的影响,探讨干扰的来源及种类。
3.分析干扰对闭环控制系统的影响,探讨干扰抑止的方法。
4.设计实验,通过实际操作验证干扰对闭环控制系统的影响,并尝试采取不同的反馈控制策略进行干扰抑止。
5.撰写实验报告,总结实验过程中的经验与教训,提出改进建议。
三、设计步骤1.理论进修:学生通过教室进修和相关资料阅读,了解闭环控制系统的基本原理和干扰与反馈的干系。
2.实验设计:学生根据所学知识,设计闭环控制系统的实验方案,包括系统组成、参数设定和干扰源设置等。
3.实验操作:学生按照实验方案进行实验操作,记录实验数据并进行分析。
4.干扰抑止:学生尝试采取不同的反馈控制策略对干扰进行抑止,比较不同策略的效果。
5.实验报告:学生撰写实验报告,包括实验目标、方法、数据分析和结论等内容。
四、评判标准1.实验设计的合理性和完备性。
2.实验数据的准确性和分析的深度。
3.对干扰抑止策略的探讨和比较。
4.实验报告的逻辑性和表达清晰度。
五、参考资料1.《自动控制原理》2.《控制系统工程》3.相关学术论文和钻研报告六、备注本次作业设计旨在培养学生的实践能力和解决问题的能力,希望学生能够认真对待实验,积极探索并提出自己的见解。
愿同砚们在本次作业中取得进步,加深对闭环控制系统的理解和应用。
【精品课件教案ppt】 闭环控制系统的干扰与反馈共36页文档
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26、要使整个人生都过得舒适、愉快,这是不可能的,因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
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27、只有把抱怨环境的心情,化为上进的力量,才是成功的保证。——罗曼·罗兰
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28、知之者不如好之者,好之者不如乐之者。——孔子
【精品课件教案ppt】 闭环控制系统 的干扰与反馈
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7、翩翩新 来燕,双双入我庐 ,先巢故尚在,相 将还旧居。
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9、 陶渊 明( 约 365年 —427年 ),字 元亮, (又 一说名 潜,字 渊明 )号五 柳先生 ,私 谥“靖 节”, 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
文 家 。汉 族 ,东 晋 浔阳 柴桑 人 (今 江西 九江 ) 。曾 做过 几 年小 官, 后辞 官 回家 ,从 此 隐居 ,田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材, 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
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30、意志是一个强壮的盲人,倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢!
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通用技术ⅱ人版4.3闭环控制系统的干扰与反馈教学设计
通用技术ⅱ人版4.3闭环控制系统的干扰与反馈教学设计【一】教学目标1.能结合案例找出妨碍简单操纵系统运行的要紧干扰因素,并作分析;2.熟悉闭环控系统中反馈环节的作用;3.通过典型闭环操纵系统的分析,熟悉闭环操纵系统的差不多组成及工作过程;4.能识读和画出简单的闭环操纵系统的方框图,理解其中的操纵器、执行器的作用;5.逐步形成理解和分析闭环操纵系统的一般方法,学会使用逆推法分析问题。
【二】教学内容分析本节是“操纵与设计”第三节的内容,其内容包括“闭环操纵系统的干扰与反馈”、“闭环操纵系统的差不多组成及工作过程”、“闭环控系统的方框图”。
闭环操纵系统相关于开环控系统要复杂些,但闭环操纵系统因其操纵准,自动化程度高,有着“神奇”的操纵效果,对学生来说也同样具有一定的吸引力,成为学生进一步学习的动力。
本节学习重点偏重于对闭环操纵系统反馈环节的作用的体会,及学会用系统框图来关心分析和理解闭环操纵系统。
【三】学习者分析1.明白什么是开环操纵系统,什么闭环操纵系统;2.熟悉开环操纵系统的差不多组成及工作过程;3.在和学习开环操纵系统过程中,学会了用系统框图来关心分析和理解开环操纵系统的组成和工作过程,及用系统框图来抽象概括开环操纵系统的特征;4.对分析闭环操纵系统有一定的畏难情绪;5.对闭环操纵系统“神奇”的操纵效果充满的好奇心,有着进一步了解其内部组成和工作原理的欲望。
教学策略1.通过实物模型演示闭环操纵系统“神奇”的操纵效果,激发学生的学习兴趣;2.通过课堂小试验亲身体验“反馈”的作用;3.采纳逆推法引发学生的思维,关心分析闭环操纵的差不多组成和工作过程;4.淡化对概念或定义的描述,侧重机理的分析。
【五】教学资源预备实物模型、相关图片资料、技术试验工具、材料等六、教学过程序号教学步骤教师活动学生活动一情景导入特别多同学都会发明在一些比较高的楼房顶上都有一个蓄水塔。
平时要往水塔里抽水,假如要人亲自去水塔上开关水阀门是不是特别麻烦呢?我们学习了操纵的有关知识,明白我们完全能够用一个操纵装置来实现抽水的自动操纵。
优品课件之闭环控制系统的干扰与反馈
闭环控制系统的干扰与反馈1.教材分析及教学设计介绍本节是在学生对控制系统有一定认识的基础上具体的阐述闭环控制系统的干扰与反馈的辨证关系,是全书的重点章节,也是控制系统的具体应用章节章节。
为以后学习的控制系统的设计等内容奠定了理论基础。
【教学目标】知识目标:了解闭环控制系统的干扰与反馈的各方面因素能力目标:能结合身边的案例找出干扰的因素,并作出分析。
情感目标:培养学生对一个控制系统的理解能力和分析能力,并能从物性到理性过渡,能对学习与人生产生干扰影响的因素进行分析。
【重点与难点】重点:学会分析干扰在控制系统的影响,反馈在技术发明和革新中的作用。
难点:干扰系统的全面分析,反馈环节的使用。
【教法设计】本课通过“案例分析法”,采用启发式、讲述式、分析等多种教学方式,以课程目标为依据,努力提高教学的生动性和逻辑性,激发学生的学习兴趣,提高学生的注意力,使学生能够自己建构出本课的知识点。
【学法设计】本节课的教学对象是刚刚对控制系统有了初步的了解学生,对控制的干扰还蒙着一层神秘的面纱。
好奇心较强,思维活跃,虽然他们的生活经验不是很丰富,但根据他们现有的认知水平和认知风格还是很容易接受本节课的内容。
本课教给学生的学法是“分析案例――合作探究――得出结论――思维扩展”。
【教学资源准备】教学相关资料的准备,包括文本(骑自行车的干扰分析,学生生活经验)、图片(各种自行车图片、影响因素图片);教师演示教学课件。
课件容纳一些图片和例子说明。
图片可以从网上下载,也可以把书中照片用数码相机拍摄,通过电脑处理后使用。
【教学策略】根据本课的教学目标,我采用教师讲授,媒体演示,任务驱动,学生自主思考、合作讨论等多种教学方法相结合的策略。
2.教案【创设情境、导入新课】做一个简单的调查:每天上学骑自行车的感受?乘车的感受等?在送乘飞机出行时,为什么不能说祝你一路顺风,(活跃课堂气氛,激发学生的求知欲。
)大部分同学应该是有风的影响,从而联系到本节课的内容:干扰因素,同时乘车也有干扰,而且不论是骑自行车还是乘车干扰因素不止一个,有主要的,有次要的。
浙江省衢州市高二通用技术《4.3 控闭环控制系统的干扰与反馈》第一课时教案
浙江省衢州市高二通用技术《4.3 控闭环控制系统的干扰与反馈》第一课时教案【教材分析】1.知识结构分析本节将控制系统置于真实环境中,引入干扰的概念,并通过典型案例,分析和归纳了克服干扰因素的方法,在此基础上引入反馈概念,并对闭环控制系统的作用进行了重点探讨。
2.知识发生发展过程分析本节知识发生的条件是控制系统工作的真实情景,如骑车、温度控制等,教材通过对真实情景干扰因素的分析、具体问题的解决建构知识,对此,教学上要注意领会和把握。
3.知识学习意义分析通过本节学习,有助于理解真实的控制系统的工作条件和工作过程,为简单控制系统的设计和改进打下基础。
同时,也有利于理解控制精度、控制水平的概念,为学生知识的迁移运用,进行真实控制系统的探究和评价奠定基础。
设计理念干扰因素和反馈是闭环控制系统中的两个重要的核心概念,闭环控制系统是通过反馈环节克服干扰因素而使系统达到稳定。
本课堂根据教学目标和学生认知水平的特点,通过引导、分析、小组合作、代表发言等来达到教育教学目标。
课堂中体现了学生自主学习,教师启发引导的新课改教学原则。
教学策略设计根据本课的教学目标,我采用教师讲授,媒体演示,任务驱动,学生自主思考、合作讨论等多种教学方法相结合的策略。
【学情分析】1.原有认知发展分析本节是在上节内容基础上的继续,属于知识上爬坡以后的深化和充实。
相对于一、二节,知识梯度较小。
2.原有知识结构分析通过前两节的学习,学生以了解了控制系统的一般工作模式。
但所学内容系理想条件下控制系统的工作过程,对开环和闭环控制系统的理解处于表面化的阶段,需通过本节的学习予以深化。
3.非认知因素分析注意防止连方面的倾向,面对比较简单的控制实例,部分学生容易轻视,对所论内容不够重视;稍难,则缺乏信心、退缩。
【教学目标】1.知识与技能:了解闭环控制系统的干扰与反馈的各方面因素。
2.过程与方法:能结合身边的案例找出干扰的因素,并做出分析。
3.情感态度与价值观:培养学生对一个控制系统的理解能力和分析能力,并能从物性到理性过渡,能对学习与人生产生干扰影响的因素进行分析。
黑龙江省友谊县红兴隆第一高级中学高中通用技术 43闭环控制系统的干扰与反馈 教案
4、开环控制系统与闭环控制系统的比较
三)控制系统的分析方法
1、功能模型法
2、黑箱方法
完成P109的马上行动
生活中对干扰的利用
学生活动:列举生活中反馈的案例,领会反馈在各个领域的应用及反馈的作用。
案例分析:供水水箱的水位自动控制系统
思考与分析
在出现干扰的情况下,开环控制系统和闭环控制系统哪种受干扰的影响小?为什么?
阅读教材完成
P114马上行动:
就开环控制系统与闭环控制系统的联系与区别,设计一个图表。
探究:功能模拟方法对技术设计有何意义?
教师提问:你能举出黑箱方法在生活中应用的案例吗?
加深对干扰因素的理解。
运用前面学习的闭环控制系统原理分析解决问题。
加深对反馈概念的理解,并能加以实际应用。
加深对干扰因素的理解
加深对两种分析方法的理解
在控制系统中,干扰因素一定有,干扰因素不止一个。(4)只有使被控量稳定,才能使控制系统正常操作。
二)反馈
1、什么是反馈:
反馈:在自动控制系统中,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。
反馈对系统的控制和稳定起着决定性的作用。
2、案例分析
3、闭环控制系统的工作过程
闭环控制系统就是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。闭环控制系统是通过反馈环节克服干扰因素而使系统达到稳定。
一统中,除输入量(给定值)以外,引起被控量变化的各种因素称为干扰因素。
2.克服干扰的基本方法
A、消除干扰
在飞机上不能使用通信工具
B、减弱干扰
电器在使用时远离其它电子设备
C、提高控制系统性能
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浙江省衢州市仲尼中学高中通用技术《闭环控制系统的干扰与反馈》教案新人教版一、教材分析本课是《技术与设计2》的第四单元“控制与设计”的第三节“闭环控制系统的干扰与反馈”中的第三课时的内容,包括“功能模拟方法”和“黑箱方法”两部分内容。
功能模拟方法是以功能行为的相似性为基础建立模型,用模型模拟原型的功能和行为的一种方法。
教材首先以“加热炉温度的手工控制与自动控制”的比对案例来说明功能模拟方法。
温度能自动控制的加热炉系统在上一课时是已经分析探讨过的案例。
在这里重提就可以很好的与“手工控制加热炉”配对比较。
但考虑到“加热炉”对学生来说还是比较陌生,所以在上课时不采用这个案例,而是改用“人工驾驶与自动驾驶汽车”的案例做比对。
教材在后面又举了根据模型与人脑在功能行为上相似而实现对人脑的模拟的“国际象棋人机对弈”案例,从而使功能模拟方法更清晰的展现在我们面前。
在“黑箱方法”部分教材使用“中医看病”“挑西瓜”等贴切生活的案例把黑箱方法分析得非常的清晰明了。
教材引用这些生活化的案例就一子就把理论与人的距离拉近了,陌生感也没有了。
利用黑箱方法事物进行分析,可使许多繁杂的问题简单化,它是认识事物的一种有效方法。
教材内容的顺序编排也是比较合理的。
在前几课时分别介绍了“控制”“开环控制系统”“闭环控制系统”“干扰因素”“反馈”等内容,而这些都是学习探讨功能模拟方法与黑箱方法的前提基础。
二、学情分析在此前,学生学过了开环与闭环控制系统,对开环与闭环控制系统的组成也都有了一定的认识,这些再加上学生的生活经历都是学习本节的前提基础。
“人工驾驶汽车”“中医看病”“挑选西瓜、椰子、电视机”以及“机器人”都是学生熟悉的案例,正是以这些熟悉的案例做分析铺垫,才有可能降低理解难度。
本课主要通过大量的生活案例让学生在分析案例的过程中逐步掌握功能模拟方法与黑箱方法的思想的,但对于功能模拟方法的理解还是有一定难度的,所以在实施教学时需要想办法去突破。
三、教学目标通过“汽车全自动驾驶”与“人工驾驶”的类比分析理解功能模拟方法和“挑椰子”“判别计算机性能”等案例的分析,了解黑箱方法的应用。
知道功能模拟方法与黑箱方法都是研究控制系统的常用方法,了解功能模拟方法与黑箱方法在控制系统中的应用懂得功能模拟方法与黑箱方法在控制领域的重要作用;将功能模拟方法特别是黑箱方法有意识的渗透到今后的问题分析当中。
四、教学重点功能模拟方法与黑箱方法在控制系统的设计与分析中应用。
五、教学难点1. 功能模拟方法的理解。
2. 功能模拟方法与黑箱方法在控制系统的设计与分析中应用。
六、教学方法教授、案例分析、任务驱动。
七、设计思想1. 设计理念功能模拟方法是仿生学中的一种常用研究方法,在控制领域应用广泛,它也为人工智能研究的提供了科学方法。
在平时进行方案构思时采用的模仿法与本课探讨的功能模拟法很相近,模仿法的范畴更大一些,这一点在上课时是一定要学生清楚的。
本节教学的主体任务是使学生理解并掌握两种分析、设计控制系统的思想方法,最终能对两种方法做简单的应用。
为了让学生易于理解就必须尽可能的多使用案例,且是学生熟悉的案例,案例既有文字性也有图片式的。
2.教学策略设计先以“人工驾驶汽车”的方向控制问题做导入,分析汽车的行驶方向是如何受到控制的,接着投影“全自动驾驶汽车”案例,比较前后两种行驶方向的控制,知道“全自动驾驶汽车”中控制器代替了人脑的转向控制功能,执行器代替了人手实现车把转向功能,检测装置代替了人眼实现路况识别功能。
说明象这种以功能和行为的相似性为基础,用模型模拟原型的功能和行为的方法就是功能模拟方法。
之后再介绍教材举的“下象棋机器人”,也请学生试列举类似的案例,(会骑自行车的机器人、会拉提琴的机器人……)接着让学生阅读第115页的“阅读”材料,以加深对“功能模拟方法”的认识。
接着设置一道与功能模拟方法相关的练习题试做。
在“黑箱方法”部分用教材的“挑西瓜”“中医看病”案例做简单分析,可得知不用打开事物直接看内部结构,也可以通过观察外部或试验等方法就可以认识事物,这种方法就是黑箱方法。
接着请三位同学上台试判别两个椰子的老嫩情况,这是跟挑西瓜类似的一个试验,旨在提升学生的感性认识。
之后再请全体同学一起讨论“如何简单判别一台计算机的性能”、“试判别教室中的扩音机的扩音是否正常”,这都是黑箱方法的具体应用。
最后的再安排教材P116页的“马上行动”作为课后作业。
八、教学准备1. 教学资源的准备多媒体教学设备、教学课件PPT、椰子(2个)、(教室的)扩音设备等。
2. 教学课件的准备教学课件力求简洁,抓住关键知识点,突出中心。
九、教学过程1.引入教师:上一课我们专门探讨过闭环控制系统的反馈问题,反馈可以使控制系统的控制精度更高、稳定性更好。
下面我们来看两个案例:(投影:手动驾驶汽车和自动驾驶汽车图片)a. 手动驾驶汽车b. “斯坦利”无人自动驾驶汽车大家说说这两种驾驶汽车的方式中,汽车的行驶方向分别是怎样实现控制的?学生:(在手动驾驶的案例中,人眼检查路面的信息反馈给大脑处理,大脑控制手去把转方向盘;在自动驾驶案例中,检测装置检测路面信息并将信息送给控制器,控制器控制执行器去调整方向盘从而实现行驶方向的控制)2.新课教师:在这两案例中,相应的自动驾驶系统的检测装置代替人眼检测路面状况的功能,控制器代替了大脑的功能,执行器代替了人手的功能。
象这个有用有相似功能的机器模块代替了人来实现对汽车行驶方向的控制就是一种功能模拟方法。
(投影:功能模拟方法----以功能和行为的相似性为基础,用模型模拟原型的功能和行为的方法。
)这里说的“模型”是比较笼统的,但它一定是以功能行为的相似性为基础的。
就如雷达和蝙蝠,雷达就具有可发射并可接收电磁波功能模块,这些模块就是模型,它具有与蝙蝠相似的功能和行为。
历史上曾经有过能模拟人的动作行为的各种模型,却没有解决从结构上模拟人的大脑进行思考的问题,因为人的大脑太复杂了。
在没有彻底弄清人脑内部结构和机理的情况下,必须另辟一新的模拟途径,这条途径不要求从结构上去模拟人脑,而只是要求模型在功能行为上与人脑相似。
也就是说,仅仅根据模型与人脑在功能行为上相似,实现对人脑的模拟。
我们来看一则报道(投影)“据俄罗斯《莫斯科时报》6月10日报道,俄罗斯总统的首席经济顾问达瓦科维奇9日晚上战平国际象棋机器人,比赛结果为1胜1负。
达瓦科维奇同时也是俄罗斯国际象棋协会主席,他承认这是他第一次有勇气和机器人比赛。
参赛机器人是俄罗斯工程师用最先进的技术制作的,它能用一只长约1米的手臂移动象棋,并同时与3个人比赛。
设计师很自信地说,从理论上来说它是无法被击败的。
这次机器人同时与达瓦科维奇、国际象棋大师伊戈尔和7岁的象棋女神童阿琳娜一起下5分钟的快棋赛。
达瓦科维奇赛前和现场的观众及记者说:‘这个机器看起来不像人类,但棋下得比人好。
’”教师:国际象棋机器人具有与人脑类似的逻辑判断功能,能模拟棋手的思维、动作与人下棋。
工程师在设计这些机器人时就使用了功能模拟法。
3.学生任务一(1)用一分钟阅读P115页的“阅读”材料。
(2)判别下列案例是否涉及到功能模拟方法。
会骑自行车的机器人会拉提琴的机器人机器人保姆4.新课继续教师:假如你要去选购西瓜,你有什么办法在不切开西瓜的情况下就可以选到好的西瓜?学生:(看、摸、敲、听、掂……)教师:很好!现在我就想请大家试一下,尽管我手头没有西瓜,但却有两个椰子。
(展示)请几位同学过来帮我判别一下哪个椰子可能会好吃一些?你是根据什么来差别的?学生:(试辨别……)教师:说明大家的生活经验是非常丰富的!这是好事!这里我们不需要把西瓜、椰子打开就可以判别它的内部情况。
像这种不需要把事物打开观看其内部结构,而是通过观察或试验等方式来认识事物的内部结构及功能的方法就是黑箱方法。
(投影: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,进而推断系统内部结构及其功能的方法。
)我们生活当中也有很多用黑箱方法来解决问题的案例,就如中医看病。
中医是我国几千年传承与发展下来的一门独特医学,是我们的国粹。
中医看病是通过什么方式来完成的呢?学生:(望、闻、问、切……)教师:说得好! 了解了什么黑箱方法及其作用后,下面就让我们试用黑箱方法去分析某些案例。
5.学生任务二(1)怎样简单判断一台计算机的性能?学生:(安装一些大型软件,如图像处理软件、音视频处理软件、3D设计软件、大型游戏等……观察计算机的运行情况)(2)试判别教室中的扩音机的扩音是否正常?学生:(请学生到讲台试操作再回答)<用影碟机或mp3播放器播放音乐,把音乐信号输送给扩音器,调节扩音器音量,辨听从音箱输出的音质;或是将扩音器的音量调到比较大的位置,用手或钥匙碰触音频输入线,细听音箱中是否有杂音出现,如有则说明扩音器是好,否则是有问题的。
>6.课堂小结本课在大家的共同努力下,通过大量的案例分析探讨了功能模拟方法和黑箱方法。
功能能模拟方法是以功能和行为的相似性为基础,用模型模拟原型的功能和行为的方法。
黑箱方法是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,进而推断系统内部结构及其功能的方法。
这两种方法都是控制系统的设计、分析常用到的方法,在我们的生产生活中应用得广泛。
掌握这两种方法将有助于我们分析解决许多的系统问题。
十、板书设计闭环控制系统的干扰与反馈一、干扰:干扰是普遍存在的,控制系统在工作时必须克服干扰,同时它也具有两面性。
二、反馈:反馈过程是由被控量,检测装置,设定量和比较器组成,把被控量传递到输入端并于输入量进行比较的过程。
十一、课后作业教材第116页的“马上行动”十二、教学反思通过对大量的生活化案例的分析来突破重难点是本课的一个设计要点,在案例选择上除了教材的“加热炉的温度控制”案例外其余的案例全部使用到,此外还增设了“会骑自行车的机器人”、“会拉提琴的机器人”、“机器人保姆”、“选椰子”、“简单判断计算机的性能”、“判别扩音器扩音功能的好坏”等案例,从而使本课内容充实有加。
但案例多了又变成课堂时间不足,所以还得做些调整。
中国书法艺术说课教案今天我要说课的题目是中国书法艺术,下面我将从教材分析、教学方法、教学过程、课堂评价四个方面对这堂课进行设计。
一、教材分析:本节课讲的是中国书法艺术主要是为了提高学生对书法基础知识的掌握,让学生开始对书法的入门学习有一定了解。
书法作为中国特有的一门线条艺术,在书写中与笔、墨、纸、砚相得益彰,是中国人民勤劳智慧的结晶,是举世公认的艺术奇葩。
早在5000年以前的甲骨文就初露端倪,书法从文字产生到形成文字的书写体系,几经变革创造了多种体式的书写艺术。
1、教学目标:使学生了解书法的发展史概况和特点及书法的总体情况,通过分析代表作品,获得如何欣赏书法作品的知识,并能作简单的书法练习。