控制的手段与应用
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。
控制的原理应用领域
控制的原理应用领域1. 概述控制是指通过采取特定的方法和措施，使某个系统或过程达到所需的目标或状态。
在现代科学技术中，控制是一种重要的方法和手段，广泛应用于各个领域。
控制的原理是指用一定的规律和方法对被控制对象进行调节和操纵，以达到预期的目标。
本文将通过列点的方式介绍控制的原理在不同领域的应用。
2. 工业自动化•自动化生产线：通过采用传感器、执行器和控制器等设备，实现对生产线上的各个环节进行自动控制，提高生产效率和产品质量；•过程控制：应用控制原理对化工、冶金、电力等过程进行实时监测、调节和控制，确保过程稳定运行和安全生产；•机器人控制：通过编程和控制技术实现对机器人的运动、动作和任务执行的控制，用于代替人工完成重复、繁重和危险的工作。
3. 交通运输•交通信号灯：基于控制原理，通过定时、感应或集中控制等方式，对交通信号灯进行控制，实现交通流的有序和安全；•自动驾驶汽车：利用传感器、摄像头和控制系统等技术，对汽车进行智能控制和自主驾驶，提高行车安全性和效率；•路况监测与控制：通过采用车辆感知、智能交通系统和实时数据分析等技术，对路况进行实时监测和控制，优化交通组织和管理。
4. 建筑与环境控制•智能家居系统：通过远程控制、传感器和自动化设备等技术，对家居设施和电器进行控制和管理，提高室内舒适度和能源利用效率；•暖通空调系统：应用控制原理实现对温度、湿度和空气流通等参数的实时监测和调节，提供舒适的室内环境；•照明控制：利用光感应器、定时器和控制器等设备，实现对照明设备的智能控制和能耗管理。
5. 生物医学•医疗设备控制：包括心电图仪、X射线机、呼吸机等医疗设备的控制和监测，确保设备的安全和正常运行；•生物反馈：通过监测和控制技术实现对人体生理参数的调节和控制，用于疾病治疗和健康管理；•医学影像处理：应用控制原理对医学影像进行处理和分析，帮助医生进行疾病诊断和治疗决策。
6. 信息与通信技术•无线通信网络：通过控制原理实现对无线信号的接收、发送和传输，提供高速、稳定和安全的无线通信服务；•云计算和大数据：利用控制原理对大规模数据进行处理、存储和分析，实现信息的高效利用和智能决策；•网络安全控制：应用控制原理对网络设备和数据进行监测和防护，保护网络安全和数据隐私。
4.1控制的手段与应用
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
电风扇
调节速度
换档
音响钮
燃气热水器温度 的控制
热水器
调节出水口温度 的高低
改变燃气火头的 大小
用喷雾器喷洒农 药
喷雾器
给庄稼治病
操作喷雾器的手 柄
请同学们说说你在生活学习中所见到的应用控 制的事例。如：
学校：学校的音乐铃声、多媒体教学系统、足球场 草地自动喷淋系统、体育馆的自动伸缩坐椅等。 家庭：冰箱、电饭煲、微波炉等。
4.1控制的手段与应用
事物发展的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的目的，就必须运用适当 的手段来实现。例如，大禹治水。 那么，运用什么手段来实现呢？
一、控制的涵义
控制是根据自己的目的，通过一定的手段使事物 沿着某一确定方向发展的行为和过程。 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
社会：交通信号灯、电子警察、电梯、程控电话交 换机等
二、控制的分类 从控制过程中人工干预的情形来分： •人工控制：人工纺纱、普通自来水龙头，旋转按钮打开 电灯、驾驶汽车等； •自动控制：数控机床、饮料自动装罐生产线、花房恒温 控制、十字路口红绿灯的转换等 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 对于自动控制 按控制方式分为：开环控制、闭环控制和复合控制。
三、控制的应用 控制的应用自古就有，并在近代得到迅速发 展，在社会生产生活的各个领域都有极其广泛的 应用。 通过事例说明控制在社会生产生活的各个领 域的应用。 案例1：汽车自动化生产线。（图片） 案例2：农业现代化设施。（图片） 案例3：现代网络家电。（图片）
安全控制的原理和应用实例
安全控制的原理和应用实例1. 概述安全控制是指在信息系统中采取一系列措施和原则，确保系统在运行过程中不受到未经授权的访问、使用、披露、破坏等行为的影响。
本文将介绍安全控制的基本原理和应用实例，帮助读者更好地理解和应用安全控制。
2. 安全控制的原理安全控制的实现依赖于一系列的基本原理，包括以下几个方面：2.1 权限控制权限控制是安全控制的核心原理之一，它通过定义和管理用户的权限，限制用户对系统资源的访问和操作。
权限控制主要分为身份认证和授权两个步骤。
身份认证用于验证用户的身份，确保用户是合法的系统用户；而授权则确定用户对特定资源的访问权限。
2.2 审计与监控审计与监控是安全控制中不可或缺的部分。
它通过监控系统的运行状态和用户的行为，发现潜在的安全隐患和异常行为，并及时采取措施进行防范。
审计与监控可以通过日志记录、事件报告和实时监控等方式实现。
2.3 数据保护数据保护是保证系统安全的重要手段之一。
它包括数据的备份、加密和恢复等操作，保证数据在传输和存储过程中不被非法获取和篡改。
数据保护可以采用对称加密、非对称加密和哈希算法等方式来完成。
2.4 强化访问控制强化访问控制是提升系统安全性的关键措施。
它通过限制网络和系统的访问权限，减少系统暴露在外部的风险。
强化访问控制可以包括网络隔离、访问认证、防火墙设置等手段。
3. 安全控制的应用实例3.1 操作系统安全控制操作系统是计算机系统中最核心和基础的软件之一，安全控制在操作系统中起着至关重要的作用。
以下是操作系统安全控制的一些应用实例：•强化密码策略：设置密码复杂度要求，限制用户密码长度和复杂度，防止弱密码的使用。
•用户权限管理：采用最小权限原则，将用户划分为不同的权限组，给予不同级别的访问权限。
•审计日志监控：记录用户登录和操作日志，对可疑行为进行监控和审计。
3.2 网络安全控制网络安全控制是保障网络系统安全的重要一环。
以下是网络安全控制的一些应用实例：•防火墙设置：利用防火墙技术，限制网络访问和数据传输，防止未经授权的访问和外部攻击。
通用技术4.1控制的手段与应用课件.
通用技术4.1控制的手段与应用课件.一、教学内容本节课选自通用技术教材第四章第一节“控制的手段与应用”。
详细内容包括：自动控制的基本概念、控制系统的分类与组成、常见控制元件及其功能、控制系统的设计原则与步骤。
二、教学目标1. 了解自动控制的基本概念，掌握控制系统的分类与组成。
2. 认识常见控制元件，了解其功能及在控制系统中的应用。
3. 掌握控制系统的设计原则与步骤，能运用所学知识分析简单的控制系统。
三、教学难点与重点教学难点：控制系统的设计原则与步骤，常见控制元件的功能及应用。
教学重点：自动控制的基本概念，控制系统的分类与组成。
四、教具与学具准备1. 教具：多媒体课件、实物展示控制元件、控制系统模型。
2. 学具：通用技术教材、笔记本、绘图工具。
五、教学过程1. 导入：通过展示生活中常见的自动控制系统，如空调、洗衣机等，引发学生对控制技术的兴趣。
2. 新课导入：介绍自动控制的基本概念，引导学生认识控制系统的分类与组成。
3. 知识讲解：（1）自动控制的基本概念（2）控制系统的分类与组成（3）常见控制元件及其功能（4）控制系统的设计原则与步骤4. 例题讲解：分析一个简单的控制系统，引导学生运用所学知识解决问题。
5. 随堂练习：让学生根据所学知识，分析生活中常见的控制系统。
六、板书设计1. 自动控制基本概念2. 控制系统分类与组成3. 常见控制元件4. 控制系统设计原则与步骤七、作业设计1. 作业题目：（1）简述自动控制的基本概念。
（2）列举三种常见的控制系统，并说明其分类。
（3）分析一个简单的控制系统，说明其中包含的控制元件及其功能。
（4）根据所学知识，设计一个简单的控制系统。
2. 答案：（1）自动控制是指在没有人工干预的情况下，利用一定的控制元件和装置，使系统按照预定的规律运行。
（2）例如：温度控制系统、水位控制系统、速度控制系统等。
（3）控制元件：传感器、执行器、控制器等。
功能：传感器检测被控对象的状态，执行器实现对被控对象的控制，控制器根据预设的控制策略进行决策。
控制的手段与应用
思 考
表格比较鲧禹父子治水的方式
治 水 人 鲧 gǔn 治水 时间 当时 首领 对象 目的 治水方法 达到的效果
的特征，了解影响控制目标实现的因素，采 用恰当的控制手段才能达到控制目的。
禹 13年 舜
洪水冲塌了堤坝， 垒坝筑堰、 9年 尧 洪水 防洪 水灾反而闹得更 填塞洪水 对某对象进行控制，必须了解被控对象 凶了。
实验结论
转动 传动方式 轮子 大轮转 动的圈 数 1 1 小轮转动 大轮转动 小轮转动 的圈数 的方向 的方向
大轮
链条传动 小轮
顺时针 逆时针
1 顺时针
1
特点： 两个齿轮的转动方向相同 大小齿轮转动的速度不一同 适合远距离传递力
逆时针
深入探究：新龟兔赛跑
二、利用链条传动装置中的两个齿轮，研究齿轮传动的特点。 实验步骤：
音乐喷泉系统
光控路灯的控制
按照执行部件不同来分：
机械控制 借助机械零件 盒机械设备。 蒸汽机转速控 制、自行车的 刹车控制 气动控制 液压控制 电子控制等 借助流体的压 借助流体的 借助的是电子 强（压力）传 压强（压力） 器件和电子电 递功能。为自 传递功能。 路。ATM、电 动行车充气、 体温计、汽 视制导导弹、 救生圈、公交 车的刹车 电视机、电子 车的气动门控 （液压泵控 器件、电动自 制 行车 制）、船闸 的升降
1、选择合适的支架固定两个圆形齿轮，保证齿轮间的啮合（注意）。 2、大齿轮上安装转动手柄，分别顺时针和逆时针转动，观察小齿轮的运 动方式。 3、小齿轮上安装转动手柄，分别顺时针和逆时针转动，观察大齿轮的运 动方式。
传动方式
转动 轮子 大轮
大轮转动 的圈数 1
小轮转动 的圈数
大轮转动 的方向 顺时针
控制的手段与应用
控制的手段与应用1.普通机械式电饭煲简单的工作过程如下：接通电源，拨动杠杆按钮，给出做饭指令，磁钢吸合，拉住与之相连的杠杆，杠杆拨动微动开关，微动开关在杠杆的按压下接通加热回路，磁钢铝壳帽与锅底接触，开始加热。
当饭熟时（不再有水的沸腾），锅底温度升高，磁钢温度达到150℃时失去磁性，在弹簧力作用下，杠杆下移，微动开关恢复常态，结束加热状态。
此时电源仍是接通状态，由于双金属片温控器的作用，电饭煲进入保温状态（70度以下），这就是电饭煲接通电源后即使不按键也能得到温水的原因，但不按下杠杆按键则煮不熟饭。
由上面的工作过程可知，普通电饭煲虽然简单，但其控制过程还是比较复杂的。
其工作流程为：给出“做饭”指令——进入加热状态——判断是否达到150度，没有达到，继续加热，如果达到，则进入保温状态。
从这个流程知道，电饭煲的控制，从总体上说，仍是一个开环控制。
因为，输入一个“做饭”指令，输出的就是“做饭”状态。
如果输入的是“温水”指令，则输出的状态就是“温水”状态。
即输入量和输出量是一一对应的。
但是，其局部环节还有反馈。
其参考方块图如下：2. 公共汽车上的车门控制是一个典型的“开关控制”也就是一个典型的开环自动控制，其工作介质可以是电、气、液或机械。
其参考框图如下：3.宾馆、酒店的“自动叫醒服务系统”是一个开环控制系统。
其参考框图如下：4．家用缝纫机的缝纫速度控制系统缝纫机“转速控制系统”的控制对象应该是“缝纫机”不应该是“机针”。
对缝纫机来说，还有其它控制系统，如“针距控制系统”、“倒车控制系统”等，这些系统的控制对象都是缝纫机。
参考框图如下：注：有些学生会认为这个控制系统是一个闭环控制系统，理由是人可以不断调整缝纫的转速。
其实这种理解是错误的。
它不是闭环的原因是：第一，它输入的转速不是恒定的，没法与输出转速进行比较。
第二，“人”作为操作者，对控制系统施加控制指令的行为，不能视为“人作为某个环节参与了控制系统”。
变电站环境污染物控制的技术与应用研究
变电站环境污染物控制的技术与应用研究技术上，变电站环境污染物控制可以采用以下几种技术手段：1.气体净化技术：变电站的主要气体污染物是SO2、NOx、氨气等。
采用气体净化技术可以有效地去除这些污染物。
常见的净化技术包括吸收塔、脱硫装置、脱氮装置等。
通过这些装置，可以将污染物转化为无害物质或者高效去除污染物。
2.固体废弃物处理：变电站常常会产生一些固体废弃物，如绝缘材料、油污等。
这些废弃物如果不得当处理会对环境产生严重的污染。
因此，变电站需要采取适当的固体废弃物处理技术。
常见的处理技术包括绝缘材料的回收再利用、油污的生物降解等。
3.土壤污染防治技术：变电站一般会使用大量的化学物质和材料，如果管理不当，这些物质有可能渗入土壤，引起土壤污染。
因此，变电站需要采取适当的土壤污染防治技术。
例如，可以在变电站周围设置土壤屏障，防止污染物扩散；可以采用土壤修复技术，将受污染的土壤恢复到良好状态。
应用上，变电站环境污染物控制可以从以下几个方面进行应用研究：1.监测技术：建立变电站环境污染物的监测系统，对变电站周围环境中的污染物进行实时监测和分析。
这样可以及时掌握变电站的污染情况，并根据监测结果进行相应的污染物控制措施。
2.排放标准制定：研究和制定变电站环境污染物的排放标准和限值。
这样可以规范变电站的运行行为，对变电站的环境污染进行限制。
同时，也可以为变电站的环境管理提供指导。
3.环境管理系统建设：建立变电站的环境管理系统，对变电站的环境污染进行全面管理。
通过对变电站环境的综合管理，可以有效地减少污染物的排放和对环境的影响。
综上所述，变电站环境污染物控制的技术与应用研究是一项重要的工作。
只有通过采用适当的技术手段，并从监测、排放标准制定和环境管理系统等方面进行应用研究，才能有效地减少变电站对周围环境的污染，保护环境和人体健康。
控制手段与应用教师的评课
控制手段与应用教师的评课控制手段与应用教师的评课导言:教师评课是一种用于提高教学质量的重要手段。
通过评课，可以发现教师在教学中存在的问题，并及时采取措施进行改进，以提高学生的学习效果。
然而，评课中常常出现的问题是评价过程中缺乏客观性和一致性，这就需要探讨如何通过控制手段来应用教师评课。
一、制定评课标准评课的首要任务是制定评课标准。
评课标准应该明确评价的内容和要求，包括教学目标的达成情况、教学过程的设计与实施、教学资源的利用等。
同时，评课标准还应该具备客观性和可操作性，使得评课结果具备说服力和指导性。
二、建立评课小组评课小组的建立有利于提高评课的客观性和一致性。
评课小组一般由教育局、学校和各学科的专家组成。
评课小组的成员应该具备一定的专业知识和评价能力，能够客观地评价教师的教学，提出合理的改进建议。
三、规范评课程序为了确保评课的客观性和一致性，评课应该有明确的程序和步骤。
评课程序一般包括教学观摩、评课讨论、评课总结等环节。
在评课讨论环节，评课小组成员应该就教师的教学情况展开充分的讨论，发表自己的意见和建议，然后达成一致的评价结果。
四、确定评课结果评课结果应该经过评课小组的讨论和达成一致意见后才能确定。
评课结果应该客观、具体、可操作，能够为教师提供有效的改进方向。
评课结果还应该进行记录和归档，供学校和教师参考。
五、对评课结果进行反馈评课结果应该及时向教师反馈，教师可以根据评课结果调整自己的教学方法和策略，并不断完善自己的教学过程。
此外，评课结果也可以作为学校教学质量评估的参考依据，以便对教学质量进行全面的监控和改进。
六、落实改进措施评课的目的在于促使教师进行自我反思和改进。
因此，评课结果应该明确具体的改进措施，并给予教师支持和帮助。
学校可以组织相关的培训和研讨活动，提供必要的资源和支持，促进教师的专业发展和提高。
七、加强评课过程的监督和管理为了保证评课的公正和有效，需要建立一套评课过程的监督和管理机制。
质量控制中的技术手段与工具应用
质量控制中的技术手段与工具应用在质量控制中，技术手段与工具的应用至关重要。
只有通过科学合理的技术手段和工具应用，才能保证产品质量的稳定和持续提升。
下面将从不同的角度展开探讨质量控制中的技术手段与工具的应用。
首先，质量控制中的技术手段和工具应用是基础。
在生产过程中，生产企业需要根据产品的特点和要求，选用合适的技术手段和工具进行监测和控制。
例如，传统的质量控制手段包括抽样检验、统计分析等方法，现代质量控制手段则涵盖了自动化检测、智能系统等先进技术。
这些技术手段和工具的应用，可以有效地提高产品质量的稳定性和一致性。
其次，质量控制中的技术手段和工具应用需要与人工智能相结合。
随着科技的不断发展，人工智能在质量控制领域的应用越来越广泛。
通过人工智能技术，可以实现对产品质量数据的实时监测和分析，帮助企业及时发现和解决质量问题。
此外，人工智能还可以通过建立质量预警模型和优化算法，提高质量控制的精度和效率。
再次，质量控制中的技术手段和工具应用需要侧重于数据管理与分析。
在质量控制过程中，大量的数据需要进行采集、存储和分析。
通过建立完善的数据管理系统，可以实现对质量数据的有效管理和利用。
同时，利用数据分析工具如SPC（统计过程控制）、PCA（主成分分析）等，可以更加深入地挖掘数据背后的规律，为质量控制决策提供科学依据。
然后，质量控制中的技术手段和工具应用需注重全面性与系统性。
质量控制不仅仅是一个环节或一个部门的事务，而是需要涉及到整个生产过程的各个环节。
因此，在选择技术手段和工具时，需要考虑到整体的系统性，确保质量控制的全面性和连续性。
只有全面系统地应用技术手段和工具，才能更好地实现质量的持续改进。
接着，质量控制中的技术手段和工具应用还需以预防为主。
作为质量管理的一项基本原则，预防胜于治疗在质量控制中同样适用。
通过建立预防性的质量控制措施，可以在产品质量出现问题之前，及时预警并进行调整。
预防性的质量控制措施包括制定标准规范、建立自动监测系统以及实施持续改进等。
通用技术控制的手段与应用文档资料
1
控制的手段
一、控制的含义 二、控制的手段 三、控制的应用
2
控制的手段
事物的发展与变化具有多样性
例如，一棵树可能因为某种原因结不出果 实，也可能硕果累累，而且果实可以有大有小， 或酸或甜；
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。
控制的手段
请把你所了解的人工控制和自动控制的事例填在下面 的横线上。
人工控制：________________ 自动控制：________________
控制的手段
分析下列控制现象是自动控制还是人工控制 : (1) 摇动铲辘，提取井水； (2) 用气筒给自行车的轮胎充气； (3) 电梯的上下运行控制； (4) 农用灌溉抽水机抽水的控制。
请举例说明，在你的生活中，还有哪些属 于控制的事例，并填写下表。
控制事例
电风扇扇叶转速快慢 的控制
控制的 对象
电风扇
控制的目 的
调节速度
控制的手段 换挡
控制的手段
大禹治水过程中 , 通过什么手段实现了什 么样的目的 ?
举出生活中通过某些手段实现特定目的的 事例。
控制的手段
控 制：人们按照自己的意愿
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控制的应用
现代网络家电
32
控制的应用
33
小结：
一、控制的手段 1.控制的涵义 2. 控制的三大要素 二、控制的应用
34
控制的手段
在生产生活中 , 有哪些控制分别是利用 机械控制、气动控制、液压控制、电子控制 等手段实现的 ?
35
练习：
控制的手段
机械控制：普通水龙头、浮子——杠杆水位控制、 电饭煲等。
控制的原理应用实例
控制的原理应用实例控制的原理概述控制是现代社会中广泛应用的一种管理手段，通过对系统参数的监测和调节，实现对系统行为的稳定和优化。
控制的原理主要包括反馈控制、前馈控制和混合控制三种方式。
•反馈控制：通过对系统的输出进行监测，并与期望输出进行比较，通过调节系统参数来实现输出的稳定和优化。
•前馈控制：根据系统的输入和已知的系统动力学模型，提前预测输出，并根据预测结果进行参数调节，以期望输出结果。
•混合控制：将反馈控制和前馈控制相结合，既考虑系统当前状态的监测和调节，又综合预测系统未来状态的优化。
控制原理应用实例一：自动温度调节系统以一个自动温度调节系统为例，介绍控制原理的应用。
系统概述该系统由一个恒温器、一个温度传感器和一个加热器组成。
恒温器用来设定期望温度，温度传感器用来监测当前温度，加热器用来加热或冷却环境。
实现原理该系统采用反馈控制的原理。
当当前温度与期望温度有偏差时，系统会自动调节加热器的功率来实现温度的稳定。
具体实现步骤如下：1.系统首先初始化期望温度，并读取当前温度传感器的值。
2.比较当前温度与期望温度的差异，并设置一个误差阈值。
3.如果当前温度大于期望温度加上误差阈值，则系统将减小加热器的功率；如果当前温度小于期望温度减去误差阈值，则系统将增加加热器的功率。
4.循环执行上述步骤，直到当前温度与期望温度的差异小于误差阈值。
实验结果经过一系列实验，该系统能够有效地调节温度，使其稳定在期望值附近。
通过合适地选择误差阈值，可以进一步改善系统的稳定性和响应速度。
控制原理应用实例二：自动驾驶系统以一个自动驾驶系统为例，介绍控制原理的应用。
系统概述该系统由多个传感器、车辆控制单元和执行器组成。
传感器用来感知周围环境，车辆控制单元用来分析和决策，执行器用来控制车辆的加速、转向和制动。
实现原理该系统采用混合控制的原理。
基于反馈控制和前馈控制相结合的方法，系统能够实时感知周围环境并进行决策，以实现车辆的自动驾驶。
控制的手段与应用
控制的手段与应用
情况控制是一种技术，它可以将外部因素与内部因素联系起来，以便更有效地
控制和调整状态。
该技术具有容错性、自动化、可扩展性等特点，已经成为各行业的核心技术之一。
在许多领域，情况控制是把外部环境与内部环境有机结合，实现需求调整的必
要手段。
例如，机器人控制技术多基于情况控制实现，将运动学分析与力学模拟相结合，以获得动作控制的精准度和稳定性。
此外，无人机的避障、智能系统的模仿和学习等，也基于情况控制技术。
由于情况控制的特殊特性，它也被广泛应用于紧急情况管理中。
在紧急状况下，情况可能发生很快的变化，相应的策略可能无法掌握，这时候可以依靠情况控制，通过分析不断变化的外部环境，系统自动做出最优调整，以便更快、更准确地解决问题。
此外，情况控制也被大量应用于自动控制领域。
一些系统处理过程中，可以通
过搭建情况控制模型，实现系统响应自动调整，处理现场环境的变化，识别机器人的异常状况，以及实现实时控制等，使得机器人的运动更加精准、整洁。
总之，情况控制技术的出现令人赞赏，它的特性给各行业带来了无限可能，为
不断拓展应用领域和提升技术效果提供了可能。
质量控制的主要手段和方法
质量控制的主要手段和方法在现代生产制造过程中，质量控制是确保产品或服务符合预期要求的关键。
质量控制的目标是通过使用适当的手段和方法来管理生产过程中的变量，以最大程度地降低缺陷率，提高产品的质量，并确保客户满意度。
本文将探讨质量控制的主要手段和方法，以及其在不同行业中的应用。
一、统计质量控制统计质量控制是一种基于统计学原理和方法的质量管理方法，旨在通过收集、分析和解释数据，以便于监控和改进生产过程。
其中最常用的方法是过程控制图，它可以通过图形化地表示数据来判断过程是否稳定、符合要求。
过程控制图可以及时发现异常情况，并指导采取相应措施，以防止缺陷的发生。
二、质量管理体系质量管理体系是一套系统化的方法和工具，用于规范和管理组织内的工作流程，以确保产品或服务的质量可控。
其中最著名的是ISO 9001质量管理体系，它提供了一套全面的质量管理准则，包括质量计划、质量控制、质量改进等方面。
通过实施质量管理体系，组织可以建立起一套较为完善的质量管理体系，从而提升产品或服务的质量水平。
三、六西格玛六西格玛是一种以数据驱动的、基于DMAIC（定义、测量、分析、改进、控制）方法的质量管理方法，其目标是通过最小化变异性，降低缺陷率，提高产品的质量和可靠性。
六西格玛方法侧重于通过分析数据和改进过程来降低缺陷率，从而提高产品的一致性和稳定性。
它的核心是通过收集和分析数据，确定关键影响因素，并制定相应对策，以减少不良事件的发生。
四、质量教育和培训质量控制的另一个重要手段是质量教育和培训。
通过向员工提供相关的质量教育和培训，可以提高他们对质量控制的意识和能力，使其能够积极参与并贡献于质量管理活动。
质量教育和培训内容包括质量知识和技能的传授，如质量管理原理、过程控制图解读与应用等。
此外，还可以通过组织内部的质量培训活动、质量比赛等形式，激励全体员工积极参与质量控制工作。
五、供应链管理供应链管理在质量控制中起到重要的作用。
优秀的供应链管理可以有效地降低供应商和原材料的质量问题，保证产品的质量稳定性。
说明自动控制的反馈形式以及应用场合
说明自动控制的反馈形式以及应用场合自动控制是指利用设备、仪器和计算机等技术手段，以实现对各种系统运行状态的监测、判断和调节的过程。
在自动控制中，反馈是一种重要的控制方式，它通过对系统输出与期望输出之间的差异进行检测和调整，实现对系统运行的稳定控制。
在自动控制中，反馈通常分为正反馈和负反馈两种形式。
正反馈是指系统输出的变化会进一步增强系统本身的响应，使系统失去稳定性。
负反馈则是当系统的输出与期望输出有差异时，通过对系统进行调整，使输出逐渐趋向于期望输出，从而实现稳定控制。
负反馈通过不断纠正系统的偏差来提高系统的精确度和稳定性。
负反馈是自动控制中最常用的反馈形式，它广泛应用于各个领域。
在工业生产中，负反馈被广泛应用于自动化生产线，如汽车制造、电子设备制造等。
通过对生产过程中的关键参数进行监测和调整，可以保证产品质量的稳定性和一致性。
在航空航天领域，负反馈被应用于飞行控制系统中，通过对飞机姿态和飞行参数的监测和调整，使飞机保持稳定飞行状态。
此外，负反馈还广泛应用于环境控制系统、温度控制系统、水质控制系统等。
自动控制的反馈形式还可以根据反馈信号的来源分为物理反馈和信息反馈。
物理反馈是指通过传感器等物理手段获取系统输出的实际数值，然后与期望输出进行比较，从而实现对系统的调整。
信息反馈则是通过对系统输出的信息进行处理和分析，得出系统的偏差，并通过控制算法对系统进行调整。
物理反馈和信息反馈可以相互结合，共同实现对系统的控制。
在现代工业中，自动控制的反馈形式已经得到了广泛的应用。
例如，在电力系统中，通过对电网负荷的监测和调整，可以实现对电力系统的稳定运行。
在交通系统中，通过对交通流量和车辆行驶速度的监测和调整，可以实现交通拥堵的缓解和交通流畅的保障。
自动控制的反馈形式在各个领域都有重要的应用。
通过对系统输出与期望输出之间的差异进行监测和调整，可以实现对系统的稳定控制。
负反馈是最常用的反馈形式，它通过不断纠正系统的偏差来提高系统的精确度和稳定性。
通用技术与设计-控制与设计(16：9)
二、控制的应用
水 车
二、控制的应用
电源
控制室
水泵
折射式微喷
锤式微灌
射流式微喷
4-2 控制系统的工作过程与方式
一、控制系统 例：自行车的传动（或动力）控制系统 脚踩的力 （输入） 脚蹬、曲柄、链轮、 中轴、链条、飞轮 自行车速度 （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？
水箱注水控制系统方框图
给定 +比较器 控制器 水位 进水阀门 检测装置
水流量
水箱
水箱 水位
简单闭环控制系统的方框图：
比较器 给定量 + 控制器 (输入)
执行器
控制量
被控对象
被控量
(输出)
检测装置
•
•
在这个控制中，“重锤”具有多种功能。它既是测量装置、比较装置，还是控制装置 。具体控制过程如下：重锤感受锅内压力，并与自身的重量（忽略作用在重锤上因上 下面积不同而产生的大气压力的差）进行比较，当这个压力差大于0时，重锤被抬起， 打开出汽孔，减小锅内压力，重锤回落，锅内压力上升。如此反复进行，以保持锅内 压力恒定。由于重锤具有惯性，锅内蒸汽具有弹性，这个控制经常会出现振荡，这也 是为什么重锤会忽上忽下的原因。 这个控制的执行器应该是“出汽孔”，控制作用量（控制量）是出汽量。
二、开环控制系统
例：游泳池注水 如果进水管的进水量是均匀的，游泳池中的 一般情况下，一池水需要很长的时间才能灌 水位高度与进水的时间是一一对应的。我们可以 满，如果由人工控制整个注水过程，很费时间。 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）。 流水量 设定注 游泳池 游泳池 定时器 进水阀 入时间 的水位 （输入） （输出）
控制技术定义
控制技术定义控制技术是指通过对系统或过程进行监测和调节，使其达到预期目标的一种技术手段。
它在各个领域都有广泛的应用，如工业自动化、交通运输、航空航天等。
本文将从控制技术的基本原理、分类以及应用领域等方面进行探讨。
控制技术的基本原理是建立一个闭环系统，通过对系统的反馈信号进行分析并与设定值进行比较，从而产生控制信号对系统进行调节。
这种反馈控制的基本原理能够使系统具有自我调节的能力，使系统能够在外界干扰或变化的情况下保持稳定运行。
控制技术根据控制对象的性质和控制手段的不同，可以分为开环控制和闭环控制两种类型。
开环控制是指在控制过程中，只根据预先设定的控制策略和输入信号来进行控制，而不考虑系统的反馈信息。
闭环控制则是在开环控制的基础上，通过对系统的反馈信号进行监测和处理，使系统的输出能够与设定值保持一致。
闭环控制相对于开环控制来说，更加稳定可靠，能够更好地适应外界环境的变化。
控制技术的应用非常广泛，其中工业自动化是其中的一个重要领域。
在工业生产中，通过控制技术可以实现对生产过程的自动化控制，提高生产效率和产品质量。
例如，在汽车生产线上，通过对各个工序的控制，可以实现零部件的自动装配，提高生产效率和质量稳定性。
另一个应用领域是交通运输领域。
在现代城市中，交通拥堵问题日益突出，通过控制技术可以实现对交通流量和交通信号的控制，以提高交通系统的运行效率和安全性。
例如，智能交通信号控制系统可以根据交通流量的变化情况，自动调整信号灯的时间，减少拥堵现象的发生。
控制技术在航空航天领域也起着重要作用。
在航空飞行中，飞行控制系统通过对飞机的姿态、高度和速度等进行监测和调节，确保飞机的稳定飞行。
同时，航天控制技术也是保证航天器正常运行的关键，通过对航天器的姿态、轨道和能源等进行控制，使其能够按照预定轨道和任务要求进行运行。
总结起来，控制技术作为一种重要的技术手段，通过对系统或过程的监测和调节，可以实现对系统的控制和优化。
自动控制原理及其应用
自动控制原理及其应用自动控制原理是指利用传感器、执行器、控制算法等技术手段，通过对系统状态的监测与分析，从而实现对系统的自动调节和优化。
自动控制原理主要包括系统建模、控制算法设计和系统性能评估等方面。
在自动控制系统中，系统建模是首要任务。
通过对被控对象的特性进行建模，可以将其描述为数学模型，例如微分方程、状态空间方程等形式。
这些模型可以反映出系统行为随时间的演变规律，为控制算法设计提供依据。
控制算法设计是实现自动控制的关键步骤。
根据系统建模得到的数学模型，可以设计相应的控制算法。
常见的控制算法包括比例控制、积分控制、微分控制和模糊控制等。
这些算法通过对系统状态的监测和误差信号的处理，可以产生相应的控制信号，从而实现对系统的自动调节和控制。
自动控制原理在工业生产和科学研究等领域有着广泛的应用。
在工业生产中，自动控制系统可以实现对生产过程的自动化控制，提高生产效率和质量。
例如，在化工生产中，通过对温度、压力等参数进行实时监测和控制，可以确保生产过程的稳定性和安全性。
在科学研究中，自动控制原理可以用于对实验过程的自动化控制和数据采集。
例如，在物理实验中，可以利用自动控制系统对实验参数进行控制和记录，从而减少人为误差，提高实验精度和可重复性。
除此之外，自动控制原理还被广泛应用于航空航天、交通运输、环境监测等领域。
例如，在航空航天领域，自动控制系统可以实现对飞行器的自动导航和稳定控制，提高飞行安全性；在交通运输领域，自动控制系统可以实现对交通信号的自动控制，优化交通流量和减少交通拥堵。
总之，自动控制原理是一种重要的技术手段，通过对系统状态的监测与分析，实现对系统的自动调节和控制。
该原理在工业生产和科学研究等领域有着广泛的应用，可以提高生产效率和质量，同时也提高了系统的安全性和稳定性。
控制的方式与应用+课件-2022-2023学年高中通用技术苏教版(2019)必修《技术与设计2
A.指示灯 B.汽车 C.摄像头 D.驾驶员
巩固练习——单选题
2.用电视机遥控器选台属于( ) A.人工控制 B.自动控制 C.气动控制 D.液压控制 3.以下属于自动控制系统的是( ) A.按钮开关控制 B.普通水龙头 C.花房恒温控制 D.司机驾驶汽车
目的
4. 控制的三要素
对象
控制要达到 什么目的
控制的对象 是什么
举例：汽车的转向控制:控制目的:改 变行驶方向 控制对象:车轮 控制手段：驾驶者通过转动方向盘推 动转向杆，再带动车轮转向。
手段
采取什么控 制手段
如何找控制对象
①看控制的名字。 ②看控制的目的。 ③看控制的结果。
马上行动
观察生活中的控制现象，说说相应控制的三要素。
气动阀门
2.按照控制信号流和执行部件的不同，控制可分：
气动控制、液压控制、电动控制、机械控制、电子控制 液压控制：运用液体动力改变操纵对象的工作状态。
液压千斤顶
液压打桩机
液压控制动画
2.按照控制信号流和执行部件的不同，控制可分：
气动控制、液压控制、电动控制、机械控制、电子控制
电动控制：所控制的对象是电动执行元件。比如电动伸缩门、 继电器、变频电机、电磁阀、伺服驱动器等。
0 2 辨析控制的类型
1、按照是否有人工干预情形来分类
控制类型
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
智能控制：自动控制领域里 的一个新的分支和发展方向
控制的过程 控制开始之后到结束之前的过程
人工控制：控制的过程是在人的直接干预和 全程干预下进行的。 人工控制的特点：①全程干预；②人为控制系统；③人的部分器官与其他控
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问题二： 控制概念是什么？ 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，就是控制。
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。
望山
小试验：体验控制
怎样让一张纸立在桌面？
马上行动1：找出下面过程中的控制事件
上课铃响了，我们开始上课，上课时， 为使用多媒体我们拉上窗帘，下课后需要 洗手时，我们拧开水龙头放水洗手。
问题三： 控制现象的要素是什么？ 控制的对象 控制的目的 控制的手段
马上行动3：
控制事件 控制的对象 控制的目的 控制的手段
马上行动
• 音响的音量控制
• 燃气热水器温度控制 • 用喷雾器喷洒农药：
• 用遥控器来换节目频道
问题四： 控制的手段有哪些？
思考： 从古至今我们从井中取水的 方式有哪些呢？
练习：
找出自行车中存在的各种控制现象。
分析下来控制现象是自动控制还是人 工控制： （1）弩弓用望山瞄准； （2）水车提升水位； （3）水磨的转动； （4）用气筒给自行车的轮胎充气； （5）交通红绿灯的控制； （6）红外线水龙头的出水控制。
辩论： 自动控制技术在各行各业的应用， 一方面减轻了人的劳动强度，解放了 劳动生产力，另一方面也可能造成失 业人数增加。对此，不同的人持有不 同的观点。请就此进行辩论。
总结：
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，这 就是控制。 控制的三要素： 控制的手段 按控制过程中人工干预的情形来分： 按控制过程执行机构的不同来分：
总结：
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，这 就是控制。 控制的三要素：控制的对象、控制的手段、控 制的目的。 控制的手段 按控制过程中人工干预的情形来分： 按控制过程执行机构的不同来分：
马上行动4：请大家找出教室中、学 校里、家里、小区里的人工控制和自 动控制的事例。 人工控制： 自动控制：
案例分析： 饮水机的使用
思考：饮水机的使用 过程中有哪些控制， 是人工控制还是自动 控制？
结论： 在很多事例中，控制的手段是综 合运用的。
按照执行机构的不同，控制可分为
机械控制、气动控制、液压控制、电子控制
总结：
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，这 就是控制。 控制的三要素：控制的对象、控制的手段、控 制的目的。 控制的手段 按控制过程中人工干预的情形来分： 人工控制、自动控制。 按控制过程执行机构的不同来分：
总结：Байду номын сангаас
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，这 就是控制。 控制的三要素：控制的对象、控制的手段、控 制的目的。 控制的手段 按控制过程中人工干预的情形来分： 人工控制、自动控制。 按控制过程执行机构的不同来分： 机械控制、气动控制、液压控制、电子控制等。
第四单元 控制与设计
第一节 控制的手段与应用
弩弓
望山
水车
水磨
控制的手段与应用
1. 2. 3. 4. 5. 人们为什么要发展控制技术？ 控制的概念是什么？ 控制现象的要素是什么？ 控制的手段有哪些？ 控制在当今社会有哪些方面的应用？
问题一： 人们为什么要发展控制技术？
案例分析
1. 苹果树栽在地里会出现哪几种结果？ 发生虫害，结不出苹果； 缺乏营养，结出的苹果又酸又涩； 环境良好，结出又大又甜的苹果 2. 大量的雨水降落后可能出现哪几种情况？ 雨水灌溉农田 收集雨水供人饮用 雨水引起洪涝灾害
问题五： 控制在当今社会有哪些方面 的应用？
生活中控制的应用
红外线水龙头
生产中控制的应用
生产中控制的应用
汽车零部件冲压
机器手臂焊接
生产中控制的应用
汽车喷漆
汽车总装配
军事、国防等领域控制的应用
总结：
控制的含义：
控制的三要素： 控制的手段 按控制过程中人工干预的情形来分： 按控制过程执行机构的不同来分：
小试验：辘轳井取水
小试验：水泵上水
小试验：自动上水
从控制过程中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和 全程干预下进行的。
自动控制：控制的过程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。
思考： 水泵上水是人工控制还是自动 控制呢？
加入一个定时装置后，是人工 控制还是自动控制呢？
案例分析
1、苹果树载在地里会出现哪几种结果？ 发生虫害，结不出苹果； 缺乏营养，结出的苹果又酸又涩； 环境良好，结出又大又甜的苹果 2、大量的雨水降落后可能出现哪几种情况？ 雨水灌溉农田 收集雨水供人饮用 雨水引起洪涝灾害
问题一： 人们为什么要发展控制技术？ 事物的发展与变化具有多样性， 要使事物向我们期望的目标发展， 就要对事物进行控制。
控制事件：学校电脑控制铃声音乐的播放 拉上窗帘控制教室里的光线 拧开水龙头控制是否放水
马上行动2： 请大家找出我们身边的控制现象。 （教室、学校、家里、超市、银 行、公路上等）
思考：分析以下控制现象的共同 点？
通过按动开关控制电灯的亮和灭 通过换挡控制电风扇的转速 通过转动车把来控制自行车的转向