高中通用技术复习控制与设计 ppt课件
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2024高考通用技术基础知识复习必修2第4单元控制及其设计课件
2.方框图中各环节的含义 (1)输入量:控制系统的给定量; (2)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; (3)执行器:直接对被控对象进行控制的装置或元件; (4)控制量:执行器的输出信号; (5)被控对象:控制系统中所要控制的装置或生产过程; (6)输出量:控制系统所要控制的量,也是控制系统的输出信号。
A.卷绕圈数的变化会引起电机转速变化,属于干扰因素 B.反馈信号是编码器测得的电机转动信号 C.控制量是变频器输出电流的频率 D.输出量是电机实时转速 解析 卷绕圈数的变化会引起电机转速变化,这个是改变了电机的应有转 速,是属于改变输入量,所以不属于干扰因素。
典例 2
浇铸机结晶器钢水液位控制系统示意图如图所示。浇铸时,中间包持续向 结晶器内浇注钢水,钢水在结晶器内冷却结晶后被拉坯装置拉出形成钢坯。 结晶器内钢水液位的稳定和高低,直接影响钢坯的质量和产量。钢水液位 波动引起电涡流传感器与液面之间的间隙产生变化,从而引起电涡流信号 变化,液位仪根据信号的大小计算出实际液位,送至PLC与液位设定值比 较,PLC根据比较差值通过驱动器控制电动缸运动,带动塞棒升高或降低,改 变中间包浇注口的大小,调节流入结晶器内钢水的流量,从而使液位稳定在 一定范围内。该控制系统中,对结晶器钢水液位控制精度没有影响的是
问题详解·释疑惑
典例1 典例2 典例3
结合具体案例对控制系统进行工作 过程原理分析
对控制系统的某个具体概念进行辨 析理解
从设计者的角度对控制系统进行设 计或优化分析
典例 1
(2022年浙江1月学考)如图所示,自动扶梯上 行控制系统示意图。红外传感器检测到乘 客进入扶梯时,控制器控制电动机拖动扶梯 快速运行,乘客离开后,扶梯慢速运行。关于 该控制系统,下列说法正确的是( D ) A.红外传感器起反馈作用 B.被控对象是电动机 C.执行器是扶梯 D.控制方式属于开环控制
高三通用技术一轮复习 控制与设计课件 精品
生活
现代网络家电
工业生产
汽车制造
汽车冲压
汽车油漆
工业生产
汽车制造
汽车混装车间
汽车检测
农业生产
水车
农业生产
温室
农业生产 农田灌溉
电源
控制室
水泵
农业生产 农田灌溉
锤式微灌
折射式微喷
射流式微喷
军事国防
嫦娥一号
精密制 导导弹 神州五号
四、开环控制系统的基本组成和工作过程
概游念泳池：的定时注水控制系统
控制器
进水量
水位
阀门
水箱
浮子
人体温度控制系统
正常体温+ -
大脑中枢
循环系 统
检测装置
人体（包 实际体温 括皮肤）
声控灯系统
/ /
有
灯
无 声
传感器 常开接点
电灯
亮
响
灭
预
置 温 度
控制 电路
制冷量
电机-压 缩器组
电冰箱
箱 内 温
度
检测装置 （热敏电阻）
【案例分析】
篮圈的位置
+
-
控制器 （大脑）
执行器 （手）
检测装置 （眼睛）
篮球实际投
被控对象 掷的位置 （篮球）
六、干扰因素
一般控制系统中，干扰因素是需克服的。 （1）消除干扰： 如在飞机上不能使用通信设备 （2）减弱干扰: 如电器在使用时要远离其他电子设备
给定概把值系念统：的输控制出器量返回执到行器输控制入量端被对并控象对被控控量 比较制器 过程产生影响检的测装控置制系统,这种控
制系统称为闭环控制系统。
控制器：对输入信号（偏差值）进行运算， 与开环控并制发系出统相控比制，命闭令环控制系统多了一个
高中通用技术控制与设计通用课件
随着科技的不断进步，控制系统将更加智能化、自动化和网络化， 为各行业带来更多创新应用。
数据安全与隐私保护
随着控制系统的发展，数据安全和隐私保护问题将更加突出，需要 加强技术和管理措施的保障。
人才培养
随着控制系统应用的普及，需要培养更多具备相关技能和知识的人 才，以满足行业发展的需求。
CHAPTER
详细描述
在控制系统的设计与实现过程中，需要充分考虑系统 的简单性、高效性和稳定性，以确保系统能够满足实 际需求。首先进行需求分析，明确系统的功能和性能 要求；然后根据需求设计系统方案，包括系统结构、 硬件配置和软件算法等；接着进行详细设计，对系统 各部分进行具体规划和实现；最后进行系统实现与测 试，验证系统的功能和性能是否符合要求。
• 控制系统的基本概念 • 控制系统的设计与实现 • 控制系统的应用与发展 • 控制系统安全与可靠性 • 实验与实践环节
CHAPTER
定义与分类
定义
控制系统是由控制器和受控对象组成的，通过改变受控对象 的输入量，使受控对象的输出量按照预期的规律变化的过程。
分类
开环控制系统和闭环控制系统。开环控制系统没有反馈环节， 输出量不会对控制器的输入产生影响；闭环控制系统有反馈 环节，输出量会反馈给控制器，对控制器的输入产生影响。
机器人技术应用
服务机器人
应用于酒店、餐厅、医院 等场所，提供接待、送餐、 导诊等服务，提高服务质 量和效率。
农业机器人
应用于农业生产领域，进 行精准播种、施肥、除草 等作业，提高农业生产效 率和农产品质量。
无人机
应用于航拍、快递、救援 等领域，提供便捷、高效 的服务方式。
未来发展趋势与挑战
技术创新
实践项目与案例分析
数据安全与隐私保护
随着控制系统的发展，数据安全和隐私保护问题将更加突出，需要 加强技术和管理措施的保障。
人才培养
随着控制系统应用的普及，需要培养更多具备相关技能和知识的人 才，以满足行业发展的需求。
CHAPTER
详细描述
在控制系统的设计与实现过程中，需要充分考虑系统 的简单性、高效性和稳定性，以确保系统能够满足实 际需求。首先进行需求分析，明确系统的功能和性能 要求；然后根据需求设计系统方案，包括系统结构、 硬件配置和软件算法等；接着进行详细设计，对系统 各部分进行具体规划和实现；最后进行系统实现与测 试，验证系统的功能和性能是否符合要求。
• 控制系统的基本概念 • 控制系统的设计与实现 • 控制系统的应用与发展 • 控制系统安全与可靠性 • 实验与实践环节
CHAPTER
定义与分类
定义
控制系统是由控制器和受控对象组成的，通过改变受控对象 的输入量，使受控对象的输出量按照预期的规律变化的过程。
分类
开环控制系统和闭环控制系统。开环控制系统没有反馈环节， 输出量不会对控制器的输入产生影响；闭环控制系统有反馈 环节，输出量会反馈给控制器，对控制器的输入产生影响。
机器人技术应用
服务机器人
应用于酒店、餐厅、医院 等场所，提供接待、送餐、 导诊等服务，提高服务质 量和效率。
农业机器人
应用于农业生产领域，进 行精准播种、施肥、除草 等作业，提高农业生产效 率和农产品质量。
无人机
应用于航拍、快递、救援 等领域，提供便捷、高效 的服务方式。
未来发展趋势与挑战
技术创新
实践项目与案例分析
通用技术2第四章控制与设计-PPT精品文档
大脑控制肢体，肢体再控制自行车前进。 每当自行车的实际行驶方向和我们预期的行驶方向不同时，我们就会立 刻操控车把，将方向引正。 设定车的行驶方向 大脑 肢体 自行车 车的实际行驶方向
眼睛及神经传输系统
我们希望自行车按照我们的意愿行驶，那就要对其 进行干预。这种根据自己的目的，通过一定的方法使事 物沿着某一确定的方向发展的行为，就称为控制。
期望值
大脑
肢体
飞镖
落点
投掷飞镖的控制过程框图
风扇没有温度设定，也没有室 温检测系统。风扇转速控制系 统只控制风扇依档位转动。
设定档位 控制器 电机 风扇
输出风力
风扇的控制过程框图
闭环控制系统与开环控制系统的对比
控制系统
反馈
控制精度
结构
成本
应用范围
闭环
有反馈
精度高
结构复杂
成本高
高精度、 高可靠、 系统本身 不稳定的 应用领域
汽车手打方向盘
倒车雷达 红绿灯 普通电风扇（除有若干档位，无其它功能） 遥控玩具车 摇动钴辘，提取井水
控制系统的区分归类二：
二、有些控制系统需要根据反馈情况进行实时 控制，有些则不需要。
车子歪向一边，我们的大 脑会立刻下令纠正。
设定车的行驶方向
大脑
肢体 眼睛及神经传输系统
自行车
车的实际行驶方向
夏天，空调检测到室内温 度高于我们设定的温度过 多，也会立刻启动制冷。
掷飞镖
生活中的控制
自动伸缩门
生活中的控制
音乐喷泉控制系统
生活中的控制
冰箱
生活中的控制
电饭煲
生活中的控制
１、一个输入对应一个输出 控制系统的共同特征： ２、中间有若干个环节
眼睛及神经传输系统
我们希望自行车按照我们的意愿行驶，那就要对其 进行干预。这种根据自己的目的，通过一定的方法使事 物沿着某一确定的方向发展的行为，就称为控制。
期望值
大脑
肢体
飞镖
落点
投掷飞镖的控制过程框图
风扇没有温度设定，也没有室 温检测系统。风扇转速控制系 统只控制风扇依档位转动。
设定档位 控制器 电机 风扇
输出风力
风扇的控制过程框图
闭环控制系统与开环控制系统的对比
控制系统
反馈
控制精度
结构
成本
应用范围
闭环
有反馈
精度高
结构复杂
成本高
高精度、 高可靠、 系统本身 不稳定的 应用领域
汽车手打方向盘
倒车雷达 红绿灯 普通电风扇（除有若干档位，无其它功能） 遥控玩具车 摇动钴辘，提取井水
控制系统的区分归类二：
二、有些控制系统需要根据反馈情况进行实时 控制，有些则不需要。
车子歪向一边，我们的大 脑会立刻下令纠正。
设定车的行驶方向
大脑
肢体 眼睛及神经传输系统
自行车
车的实际行驶方向
夏天，空调检测到室内温 度高于我们设定的温度过 多，也会立刻启动制冷。
掷飞镖
生活中的控制
自动伸缩门
生活中的控制
音乐喷泉控制系统
生活中的控制
冰箱
生活中的控制
电饭煲
生活中的控制
１、一个输入对应一个输出 控制系统的共同特征： ２、中间有若干个环节
控制与设计专题一轮复习课件高三通用技术必修《技术与设计2》
干扰因素: 除 给定量或输入量 以外, 引起 被控量或输出量 发生变化的各种因素
干扰因素：
（3）喷灌子系统进水管接口处M应连接在 ▲ (选择A 或B处)，理由是 ▲
A; 池底有淤泥等沉积物，容易造成B出口堵塞
电磁阀
6.如图所示是台式电脑里的散热小风扇。当温度传感器检 测到机箱内温度高于设定上限时，温控仪接通电机电源， 扇叶转动；当检测到机箱内温度低于设定下限时，温控仪 断开电机电源，扇叶停转。下列关于扇叶控制系统不正确 的是（A ）
C
9.对于发电机功率控制子系统，下列说法正确的是（▲） A.输入量是风向标和测速仪 B.系统有检测装置，控制方式是闭环控制 C.控制对象是发电机 D.引起被控量发生变化的因素都是干扰因素
、
பைடு நூலகம்
A C
A
D
B
5.小明为自己的卧室设计了一套智能家居控制系统可分为空调控制 子系统、照明控制子系统、窗帘控制子系统。窗帘控制子系统通 过语音进行控制，智能语音音箱接收使用者的语音指令，智能音 箱将相关信号发至智能网关，智能网关控制电动机从而控制窗帘 的开闭。在门口设计有一个夜灯子系统，当外界光线强度低于设 定值且有人开门后小夜灯会自动亮起。请根据描述及示意图完成 以下任务：
C
6．汽车防撞预警系统是基于智能分析处理的汽车防撞预 警系统，帮助司机与前方车辆保持安全距离。当与前车 达到危险距离后，系统以声音警报提醒司机有可能发生 追尾碰撞，可有效提高行车安全，及降低交通事故的发 生，减少经济损失。下列关于防撞预警系统的说法中， 正确的是( D )
A．该系统属于闭环控制系统 B．输入量是驾驶者的刹车动作 C．被控对象是前方障碍物 D．雨雾天气是该控制系统的干扰因素
5．控制系统中都是检测装置检测输入信号，触发控制系统，实 现控制目的。 6．闭环控制系统可以通过反馈来减弱外界环境对控制系统的产 生的影响，提高控制精度。 7．闭环控制系统不受干扰的影响。 8.控制器是直接对被控对象进行控制的装置或元件。 9.按照控制方式可以分为人工和自动控制。 10、开环控制系统检测装置是输入量，闭环检测到的是输出量
干扰因素：
（3）喷灌子系统进水管接口处M应连接在 ▲ (选择A 或B处)，理由是 ▲
A; 池底有淤泥等沉积物，容易造成B出口堵塞
电磁阀
6.如图所示是台式电脑里的散热小风扇。当温度传感器检 测到机箱内温度高于设定上限时，温控仪接通电机电源， 扇叶转动；当检测到机箱内温度低于设定下限时，温控仪 断开电机电源，扇叶停转。下列关于扇叶控制系统不正确 的是（A ）
C
9.对于发电机功率控制子系统，下列说法正确的是（▲） A.输入量是风向标和测速仪 B.系统有检测装置，控制方式是闭环控制 C.控制对象是发电机 D.引起被控量发生变化的因素都是干扰因素
、
பைடு நூலகம்
A C
A
D
B
5.小明为自己的卧室设计了一套智能家居控制系统可分为空调控制 子系统、照明控制子系统、窗帘控制子系统。窗帘控制子系统通 过语音进行控制，智能语音音箱接收使用者的语音指令，智能音 箱将相关信号发至智能网关，智能网关控制电动机从而控制窗帘 的开闭。在门口设计有一个夜灯子系统，当外界光线强度低于设 定值且有人开门后小夜灯会自动亮起。请根据描述及示意图完成 以下任务：
C
6．汽车防撞预警系统是基于智能分析处理的汽车防撞预 警系统，帮助司机与前方车辆保持安全距离。当与前车 达到危险距离后，系统以声音警报提醒司机有可能发生 追尾碰撞，可有效提高行车安全，及降低交通事故的发 生，减少经济损失。下列关于防撞预警系统的说法中， 正确的是( D )
A．该系统属于闭环控制系统 B．输入量是驾驶者的刹车动作 C．被控对象是前方障碍物 D．雨雾天气是该控制系统的干扰因素
5．控制系统中都是检测装置检测输入信号，触发控制系统，实 现控制目的。 6．闭环控制系统可以通过反馈来减弱外界环境对控制系统的产 生的影响，提高控制精度。 7．闭环控制系统不受干扰的影响。 8.控制器是直接对被控对象进行控制的装置或元件。 9.按照控制方式可以分为人工和自动控制。 10、开环控制系统检测装置是输入量，闭环检测到的是输出量
控制的方式与应用 复习课件-高中通用技术苏教版(2019)必修《技术与设计2》
第三章 系统与设计 3.1 系统及其特性
1.系统的概念：
由相互联系、相互作用、相互依赖和相互制约的若干要素或部分组 成的具有特定功能的有机整体。 2.构成系统必须具备的三个条件 （1）至少要有两个或两个以上要素(部分）。 （2）要素（部分）之间相互联系相互作用，按照一定方式形成一个整体。 （3）整体具有的功能是各个要素（部分）的功能中所没有的。 3.系统的特性
家用普通调光灯的控制系统为（ ）
A、自动控制、闭环控制系统 B、手动控制、闭环控制系统 C、自动控制、开环控制系统 D、手动控制、开环控制系统
下列控制系统中，属于开环控制系统的是( )
A、电冰箱的温度控制 B、计算机的CPU上的风扇的转速控制 C、现代化农业温室的温度控制 D、红绿灯定时控制系统
2
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。
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.控制的发展
手摇扇
手摇扇子产生风 手动
电风扇
电机带动叶片转动产生风 手动控制
空调
自动调温 自动控制
3.控制的类型——按人工干预分
【2016陕西卷】 闭环
自动
【2017陕西卷】 开环
自动
【2018陕西卷】 开环
自动
【2019陕西卷】
如图所示为风力发电机风向跟踪控制系统的 示意图。其工作原理为：风向测定装置实时 检测风轮与风向的实际角度差,并与设定的角 度差比较,迎风控制装置根据实际角度差控制 偏航电机运转，调整风轮角度,使风轮始终对 准风向。针对风向跟踪控制系统,回答下列问 题: （1）从控制过程中有无人工干预的情形来分，该控制属于 ① 自动 控制； 按有无反馈来分，该控制系统属于 ② 闭环 控制系统。（4分）
1.系统的概念：
由相互联系、相互作用、相互依赖和相互制约的若干要素或部分组 成的具有特定功能的有机整体。 2.构成系统必须具备的三个条件 （1）至少要有两个或两个以上要素(部分）。 （2）要素（部分）之间相互联系相互作用，按照一定方式形成一个整体。 （3）整体具有的功能是各个要素（部分）的功能中所没有的。 3.系统的特性
家用普通调光灯的控制系统为（ ）
A、自动控制、闭环控制系统 B、手动控制、闭环控制系统 C、自动控制、开环控制系统 D、手动控制、开环控制系统
下列控制系统中，属于开环控制系统的是( )
A、电冰箱的温度控制 B、计算机的CPU上的风扇的转速控制 C、现代化农业温室的温度控制 D、红绿灯定时控制系统
2
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。
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.控制的发展
手摇扇
手摇扇子产生风 手动
电风扇
电机带动叶片转动产生风 手动控制
空调
自动调温 自动控制
3.控制的类型——按人工干预分
【2016陕西卷】 闭环
自动
【2017陕西卷】 开环
自动
【2018陕西卷】 开环
自动
【2019陕西卷】
如图所示为风力发电机风向跟踪控制系统的 示意图。其工作原理为：风向测定装置实时 检测风轮与风向的实际角度差,并与设定的角 度差比较,迎风控制装置根据实际角度差控制 偏航电机运转，调整风轮角度,使风轮始终对 准风向。针对风向跟踪控制系统,回答下列问 题: （1）从控制过程中有无人工干预的情形来分，该控制属于 ① 自动 控制； 按有无反馈来分，该控制系统属于 ② 闭环 控制系统。（4分）
第四单元 控制及其设计 课件-高中通用技术苏教版(2019)必修《技术与设计2》
知识点1（了解） 什么是控制？(P113)
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。
知识点2 （了解） 控制的三要素：
控制的目的 控制的对象 控制的手段
控制要达到什么目的 控制的对象是什么 采取什么控制手段
2、理解控制现象时要明确
1）控制要达到什么目的；
改变汽车行驶方向
2）控制的对象是什么；
1干扰因素:除了输入量以外，引起被控量变化的各种因素
反馈：将输出量通过检测装置返回到输 入端，并与输入量进行比较的过程。
输入
（人推拉）
控制器
控制量
执行器
被控 对象
（轴断裂） （障碍物）
检测装置
被控量
输出
2.反馈方法
× （设定水位） +
输入 -
控制器
控制量
执行器
被控 对象
检测装置
例如：打篮球、看电视中眼睛是检测装置。
装置,从而使车票从取票口吐出。关于自动取票机
的控制，下列说法正确的是:( B )
A.该控制是闭环控制
B.被控对象是车票
C.输出量是电机的驱动
D.执行器是单片机
2.在停车场的控制系统中,每辆车进入时会自动记录数目，当数目达到停车 场最大容量时,则不再放行。此控制系统属于( D )
A.人工控制、闭环控制
A.冷凝水的温度 B.进水的温度 C.热电偶的性能 D. PID控制器的设定参数
第四单元 控制及其设计
学习任务一 认识控制 学习任务二 知道控制系统 学习任务三 理解开环控制系统与闭环控制系统
任务一 认识控制
道路千万条，你要走哪条？ 安全第一条
判断以下是否是控制？ （1）卖油翁倒油。 （2）射手拿起弓箭，瞄准靶心，使箭射中靶心。 （3）游泳池的水面总是保持一定的高度。
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
【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》
一、控制的方式与应用
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。
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。
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控制在工业生产中的应用
控制应用到工业生产中，提高了产品的质量和生产效 率，减轻了工人的劳动强度，为工人提供了安全保障。
生产流水线
纺织机
汽车自动装配生产线
汽车油漆
控制在农业生产中的应用
控制应用到农业生产中，提高了劳动效率，减轻 了农民的劳动强度，使农民减少在农田里日晒雨淋的 时间。
联合收割机
农田灌溉
水车
温室
农田灌溉
电源
控制室
水泵
农田灌溉
锤式微灌
折射式微喷
射流式微喷
控制在军事、国防中的应用
控制应用到军事国防中，提高了国家防备和抵抗 侵略的能力，为保卫国家的主权、统一、领土完整和 安全提供了必要的条件。
“神舟五号” 返回地面。
导弹、火箭
控制在日常生活中的应用
控制应用到日常生活中，提高了人们的生活质量， 人类能够在一定程度上按照自己的意愿改变周围的环境， 使之满足人们的要求。
• 红外线信号
转动 门的开启或关闭
列举你所知道的开环控制系统：
控制系统的特征 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
电路、电机、扇叶
输出 风速
自动门如何实现自动开、关的呢？
红外传感器
控制电路
电机
人体 热辐射
红外传感器
控制电路
电机
控制量
转动
门的开启
自动门 或关闭
太
阳 能 路 灯
自 动 门
从执行控制的部件来分：
机械控制、气动控制、液压控制、电子控制等等。
在很多的控制事例中，控制的手段可以是综合的。
控制实例1
人工控制
自动控制
自动控制
控制实例1
自动控制
人工控制 人工控制
控制实例1
自动控制
人工控制
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。
控制系统通常分为开环控制系统和闭环控制系统
一、开环控制系统
1、什么是开环控制系统 ——如果控制系统的输出结果对系统的控制没 有影响，也就是被控量的变化不会引起控制量 的改变，即没有反馈。
游泳池注水控制系统
定时器进水阀门游泳池
设定注水时间 水流量 游泳池水位
(输入)
(输出)
• 自动门的控制系统
• 控制电路 电机 自动门
ห้องสมุดไป่ตู้
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
驾驶汽车
自动控制：
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。
如：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
控制实例
执行器 （手）
被控对象 （篮球）
控制器
执行器
自动门控制系统的方框图
人体 热辐射
红外传感器
控制电路
电机
门的开启
转动
或关闭
自动门
开环控制系统：像这样信息只从输入端传递到输出端，没有信息反馈的控制 系统，称为开环控制系统。
输入
传感器
控制器
控制量
输出
执行器
被控对象
开环控制系统的方框图
人体 热辐射
红外传感器
扩展思考
控制电路
电机
门的开启
转动
第四单元 控制与设计 一、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，也可能是与预期的 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。
了解控制
我们听到过的“控制”
自动控制、控制情绪、自我控制的能力、控制温度 控制人口增长、控制病情等等
“控制”存在与当今社会的各个方面。
或关闭
自动门
• 根据自动门控制系统控制过程和原理，通过稍加改动，你 还可以设计出应用其他方面的控制系统吗？请用方框图表
示你的设计想法。
控制系统方框图：
在控制系统中，为了分析方便，常采用方框来表示系统的 环节，用单向信号线来表示系统信号传递的方向，这种图 称为控制系统的方框图。
控制系统方框图的作用：表示系统各个环节在系统中的位
控制的含义
• 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。
对控制现象理解从下面三个方面入手：
1、对象：控制的对象是什么？ 2、目的：控制要达到什么目的？ 3、手段：要采用什么样的手段来控制？
课本P97：马上行动
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。
置、功能和相互之间的关系。
(控制量)
输入量 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）
1、控制系统
自行车行驶速度的控制：
脚踩的力 脚蹬、曲柄、链轮、 自行车行驶的速度
（输入） 中轴、链条、飞轮
(输出)
电风扇的风速控制:
电风扇风速的挡位 电机、扇叶 风速
(输入)
(输出)
什么叫控制系统: 任何一种控制的实现,都要通过若干个环节,这些环节就 构成了一个系统,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.
空调机 自动取款机 自动控制水龙头 ……
现代网络家电
控制在社会生活中的应用
控制应用到社会生活中，使整个社会能协调、健 康、有序地发展。
控制人口增长，提高人口素质 各种法律制度 交通管理 ……
二、控制系统的工作 过程与方式
学习目标 1、分析典型案例，明确什么是系统。 2.知道反馈在电子控制系统中的作用 3.知道开环电子控制系统和闭环电子控 制系统的区别,会用方框图分析生活中 常见电子控制系统找出原理.
工业生产、城市交通、农业生产、航天技术等等
什么是控制
事物的发展与变化具有多样性。
如果人们想达到一定的目的，就必须 采取一定的手段来实现。
控制的定义： 人们按照自己的意愿和目的，通过
一定的手段，使事物向期望的目标发 展，这就是控制。
事物的发展与变化
一棵苹果树
结不出苹果 结的苹果又多又大 结出苹果又小又酸
天上降落的雨水
用来灌溉农田 发电
引起洪涝灾害
骑自行车
代步、省力 摔跟头
撞到物体和别人
苹果树
采取的手段
病虫害防治、果树管理、 土壤管理等等
雨水
兴修水利、建水电站、 水源管理等等
骑自行车
控制速度、骑车的技术、 车的维护等等。
控制是普遍存在。
• 遥控航模飞机 • 抽水马桶水箱的自动控制系统
抽水马桶水箱的自动控制系统