闭环控制系统的干扰与反馈教案

闭环控制系统的干扰与反馈

一、教学目标

1. 知识与技能目标

（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）熟悉闭环控系统中反馈环节的作用。

（3）能识读和画出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。

2. 过程与方法目标

（1）通过课堂小试验亲身体验“反馈”的作用。

（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，学会使用逆推法分析问题。

3. 情感态度与价值观目标

（1）通过“神奇”的自动控制装置，感受科技的魅力，形成和保持探究控制系统的兴趣与热情。

（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、教学重难点

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。

难点：分析闭环控系统的基本组成及工作过程

三、教学方法

演示法、逆推分析法、游戏法

四、教学资源准备

相关图片资料、PPT，水箱flash

五、教学过程

序号教学步骤教师活动学生活动

一情景导入一、幻灯片展示问题：乘坐飞机之前哪些话不宜说？

A随时来电B旅途愉快

C一路平安D一路顺风

学生回答，教师总结飞机在受到风和电磁波干扰的时候出现的反应，引

出干扰因素的概念。

观察、思考和比较

二干扰因素在日常生活中，干扰是时常存在的

1. 什么是干扰？

在控制系统中，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。

四闭环控制系统

的基本组成和

工作过程

（2）提问：这个水箱的工作过程是怎样的，请同学们相互讨论一下，

试用系统框图来描述。

3. 案例分析：加热炉的温度控制系统

提问：在加热炉的温度控制系统中，可能有哪些干扰因素，系统是如何

克服干扰使炉温稳定在给定的范围内的？其控制量是什么？控制量可

以有其他选择吗？

4. 思考

如果请你设计一个温室的温度控制系统，你将选择什么作为控制

量？

归纳出系统的组成：

被控对象：水箱

被控量：水箱的水位

执行器：水龙头

控制器：控制电路

检测器：水位检测装置

画出控制系统框图：

（略）

分析、归纳

分析思考后得出：

用散热量作为控制量

五闭环控制系统

与开环控制系

统的比较

引导学生对闭环控制系统与开环控系统进行比较

比较，归纳

六板书设计总结