蘇教版高中通用技術《技術與設計2》導學案---第4章-控制與設計

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上控制的手段與應用課前導學案【學習目標】考試內(nèi)容考試要求考試屬性控制的含義控制的手段和方法控制的應用bab必考【課前預學】1、 控制就是：人們按照自己的意愿或目的，通過一定的手段，使事物向 。2、理解任何控制現(xiàn)象，都要從控制的 是什么，控制要達到什么 和采取什么控制 三方面著手。3、從控制過程有無人工干預的情形來分，控制系統(tǒng)可分為 和 4、按照執(zhí)行機構的不同，控制可分為 、 、 ?！緩土暀z測】1、 完成以下控制的分類控制事例按人工干預屬于按執(zhí)行機構屬于自行車(方向和速度)控制擴音器的音量手搖卷筆刀煙霧報警器紅外感應水龍頭希羅的自動門2、 完成連線練習機械控制計算機氣動控

2、制修理汽車用的液壓千斤頂液壓控制公共汽車車門的開關控制電子控制普通水龍頭控制的手段與應用課堂導學案【學習目標】 考試內(nèi)容考試要求考試屬性控制的含義控制的手段和方法控制的應用bab必考【自主學習】、控制就是：人們按照自己的意愿或目的，通過一定的手段，使事物向 。2、理解任何控制現(xiàn)象，都要從控制的 是什么，控制要達到什么 和采取什么控制 三方面著手。3、從控制過程有無人工干預的情形來分，控制系統(tǒng)可分為 和 4、按照執(zhí)行機構的不同，控制可分為 、 、 。【交流提升】【例題1】(2014·省學考)如圖所示是一款智能垃圾桶。投垃圾時，手或垃圾靠近感應區(qū)上方，桶蓋會自動打開，投入后桶蓋會自動關閉

3、，該控制系統(tǒng)的控制手段和控制方式屬于()A手動控制、開環(huán)控制 B自動控制、開環(huán)控制C自動控制、閉環(huán)控制 D手動控制、閉環(huán)控制【例題2】(2013·省學考)小通設計了如圖所示的一款小音箱，帶有音樂播放控制系統(tǒng)。如果把手伸進它的口中，就會播放幾首歌曲，然后自行停止。該控制系統(tǒng)的控制手段和方式屬于()A自動、開環(huán)控制B人工、開環(huán)控制C自動、閉環(huán)控制D人工、閉環(huán)控制【自我歸納】 【課堂檢測】1、下列關于控制的敘述中，正確的是（ ）A、控制技術僅僅指的是自動控制技術，不包括人工控制技術B、控制技術在“嫦娥”奔月，遨游太空，數(shù)據(jù)實時傳輸中起著至關重要的作用C、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展很快，菜農(nóng)利用“滴灌”技

4、術對所種的菜進行澆水，施肥，除蟲等操作不是控制現(xiàn)象D、自動控制系統(tǒng)能在無人直接參與的情況下運行，甚至系統(tǒng)開始的“啟動”，也無需人參與就可自動運行2、下列控制系統(tǒng)屬于自動控制系統(tǒng)的是（ ）A、用按鈕開關控制電燈的開與關B、普通水龍頭控制自來水管中水的流速與流量C、恒溫花房內(nèi)的溫度控制D、自動擋汽車駕駛操控3、農(nóng)用塑料大棚能夠充分利用太陽能，和塑料隔膜的保溫，起到春提前、秋延后的保溫栽培作用，一般春季可提前3035天，秋季能延后2025天。這種塑料大棚結構簡單不消耗額外能源和電，其溫度調節(jié)方式為：( )A.人工手動控制 B.電子自動控制 C.電腦程序控制 D.無須任何控制4、由于傳統(tǒng)的鼠標有個長長

5、的尾巴不方便，無線鼠標也就應運而生，移動無線鼠標就可以使光標移動，這種控制是（ ）A、人工控制、機械控制 B、自動控制、液壓控制C、人工控制、電子控制 D、機械控制、氣動控制5、我們要理解一個控制現(xiàn)象，就必須弄清楚三個問題，這其中不包括（ ）A、控制過程中受到哪些影響 B、對什么東西進行控制C、要達到什么樣的控制結果 D、采取何種控制手段控制系統(tǒng)的工作過程與方式課前導學案【學習目標】考試內(nèi)容考試要求考試屬性簡單開環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成和工作過程閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成簡單的閉環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖控制器和執(zhí)行器的作用cbcc必考+加試【課前預學】、控制就是：人們按照自己的意愿或目的，通過一定的手段，使

6、事物向 。2、從控制過程有無人工干預的情形來分，控制系統(tǒng)可分為 和 3、按照執(zhí)行機構的不同，控制可分為 、 、 ?！緩土暀z測】 1、豆?jié){含有豐富的營養(yǎng)物質，深受大眾喜愛，但自己制作豆?jié){卻非常麻煩，自從豆?jié){機研制出來后，每天喝一杯自己煮的豆?jié){變得非常方便。只要接通電源，豆?jié){機就會完成磨豆、煮豆?jié){的全過程，豆?jié){機的工作過程是（ ）A、手動控制、機械控制 B、自動控制、機械控制C、手動控制、電子控制 D、自動控制、電子控制2.人們使用空調器對室內(nèi)溫度進行調節(jié)，使人感到舒適這是控制在（ ）方面的應用 、生活 、生產(chǎn)、農(nóng)業(yè) 、軍事 3、用電視遙控器選臺屬于（ ）A人工控制 B自動控制 C氣動控制 D液壓

7、控制控制系統(tǒng)的工作過程與方式課堂導學案【學習目標】 考試內(nèi)容考試要求考試屬性簡單開環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成和工作過程閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成簡單的閉環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖控制器和執(zhí)行器的作用cbcc必考+加試【自主學習】1、控制系統(tǒng)中輸出與輸入之間有一定的對應關系，控制系統(tǒng) 不對系統(tǒng)的控制產(chǎn)生任何影響，這種控制系統(tǒng)稱為開環(huán)控制系統(tǒng)。一般用方框圖來表示，常采用 來表示系統(tǒng)的環(huán)節(jié)，用 來表示信號傳遞的方向。2、開環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖如下輸入量 輸出量上圖中 （給定量）：控制系統(tǒng)給定的量； （被控量）：控制系統(tǒng)所要控制的量，也是控制系統(tǒng)的輸出信號； ：對輸入信號進行處理并發(fā)出控制命令的裝置或元件； ：直接對被控

8、對象進行控制的裝置或元件； ：執(zhí)行器的輸出信號； ：控制系統(tǒng)中要求被控制的裝置或生產(chǎn)過程。3、系統(tǒng)的 返回到輸入端并對控制過程產(chǎn)生影響的控制系統(tǒng)稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)。4、閉環(huán)控制圖：比較器控制量 【交流提升】【例題1】(2015·省學考)某校學生設置了雨天自動關窗裝置，其工作原理是：下雨時，濕度傳感器把檢測到的雨水信號傳給放大及處理電路，啟動電動機關閉窗戶。關于這個控制系統(tǒng)，下列說法中，正確的是()A雨水信號是輸出量 B控制器是電動機C執(zhí)行器是濕度傳感器 D被控對象是窗戶【例題2】(2014·省學考)如圖所示為某倉儲運貨工作示意圖，運貨車的工作過程是：當傳感器檢測到車上的載貨量

9、達到設定值時，控制電路控制電機轉動，車駛向卸貨平臺；當車上的限位開關接觸到卸貨平臺，電機停止轉動，車停下等待卸貨；當傳感器檢測到貨物被卸，電機反向轉動，車返回裝貨平臺。請回答下列各題，填寫“_”處的相應內(nèi)容。(1)該運貨車的控制方式屬于_。(在閉環(huán)控制；開環(huán)控制中選擇一項，填寫序號)(2)該運貨車的控制手段屬于_。(在手動控制；自動控制中選擇一項，填寫序號)(3)該控制系統(tǒng)中，若車上與卸貨平臺相接觸的限位開關損壞，可能造成_。(在車到了卸貨平臺后，電機繼續(xù)轉動；車到了卸貨平臺后，不等卸貨馬上返回裝貨平臺；傳感器無法檢測載貨量中選擇一項，填寫序號)(4)為了防止裝貨時載貨量達到設定值的瞬間，車就

10、開走，產(chǎn)生危險。針對此情況，以下對該系統(tǒng)進行優(yōu)化的措施中合適的是_。(在提高傳感器的靈敏度；增加延時裝置，裝貨后延時幾秒鐘再開動；降低電機轉速中選擇一項，填寫序號)【自我歸納】【課堂檢測】1、下列控制系統(tǒng)中，屬于開環(huán)控制系統(tǒng)的是（ ）。 A、智能電冰箱的溫度控制 B、計算機的CPU上的風扇的轉速控制 C、現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)溫室的溫度控制 D、紅綠燈定時控制系統(tǒng)2、下列不屬于開環(huán)控制系統(tǒng)的是（ ）A自動門 B 自動聲控燈 C自動烘手機 D電飯鍋溫控系統(tǒng)3、自動烘手機控制系統(tǒng)的工作過程如下：紅外線傳感器感知手的靠近過程，沒人的時候，鼓風機和加熱電爐絲都自動切斷電源；當手的溫度在紅外傳感器監(jiān)視的范圍內(nèi)，烘手

11、機就開始工作。該控制系統(tǒng)屬于（ ）A、手動控制、開環(huán)控制 B、自動控制、開環(huán)控制C、手動控制、閉環(huán)控制 D、自動控制、閉環(huán)控制4、下列關于開環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖描述錯誤的是（ ）A、輸入量即給定量，控制量即所要控制的量，也是控制系統(tǒng)的輸出的信號B、被控對象即控制系統(tǒng)中所要求控制的裝置或生產(chǎn)過程C、執(zhí)行器即直接對被控對象進行控制的裝置或元件D、控制器即對輸入信號進行處理并發(fā)出控制命令的裝置或元件5、電冰箱工作溫度設定在一定的范圍值，當箱內(nèi)溫度變化超過設定的范圍值時，熱敏電阻的阻值也相應地變化，通過熱敏電阻的變化，電流經(jīng)過三極管放大器的放大，帶動繼電器，控制壓縮機的啟動，實現(xiàn)電冰箱的溫度控制。溫度的

12、變化量是（ ）A、輸入量 B、輸出量 C、控制量 D、設定量鐵桶第31題圖圓木塞鐵桶硬塑料管搪瓷碗水龍頭5cm6李明制作了方便小動物喝水的自動加水器，結構如圖。工作過程是當水龍頭打開，水就流入碗內(nèi)，碗內(nèi)的水位逐漸升高，浸沒到塑料管管口時，沒有空氣進入密封的鐵桶，水龍頭停止出水；當碗內(nèi)水位降低至塑料管管口以下，空氣從塑料管進入鐵桶內(nèi)，水又流出來，使碗內(nèi)實際水位控制在管口位置。試分析其控制過程，完成下列問題：（1）該控制系統(tǒng)是開環(huán)控制系統(tǒng)還是閉環(huán)控制系統(tǒng)？（2）請?zhí)顚懲瓿煽刂葡到y(tǒng)方框圖中所缺部分。（3）假設原來搪瓷碗內(nèi)的水位控制在5厘米，現(xiàn)在需要把碗內(nèi)水位控制在8厘米，請問可以采取什么方法？ 閉環(huán)

13、控制系統(tǒng)的干擾與反饋課前導學案【學習目標】考試內(nèi)容考試要求考試屬性反饋的含義簡單控制系統(tǒng)運行的主要干擾因素閉環(huán)控制系統(tǒng)中反饋環(huán)節(jié)的作用閉環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程功能模擬方法和黑箱方法bcbba必考+加試【課前預學】1、控制系統(tǒng)中輸出與輸入之間有一定的對應關系，控制系統(tǒng) 不對系統(tǒng)的控制產(chǎn)生任何影響，這種控制系統(tǒng)稱為開環(huán)控制系統(tǒng)。一般用方框圖來表示，常采用 來表示系統(tǒng)的環(huán)節(jié)，用 來表示信號傳遞的方向。2、閉環(huán)控制圖：比較器控制量 【復習檢測】1、洗衣機的洗滌水溫控制系統(tǒng)的方框圖如下：比較器被控對象控制量加熱器控制器輸入 輸出 溫度檢測裝置該控制系統(tǒng)中被控對象、輸入量、輸出量分別是（ ）A、水溫 設定水

14、溫 實際水溫 B、洗衣機內(nèi)的水 實際水溫 設定水溫C、水溫 實際水溫 設定水溫D、洗衣機內(nèi)的水 設定水溫 實際水溫2、繪制開環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖：3、繪制閉環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖閉環(huán)控制系統(tǒng)的干擾與反饋課堂導學案【學習目標】考試內(nèi)容考試要求考試屬性反饋的含義簡單控制系統(tǒng)運行的主要干擾因素閉環(huán)控制系統(tǒng)中反饋環(huán)節(jié)的作用閉環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程功能模擬方法和黑箱方法bcbba必考+加試【自主學習】1、在控制系統(tǒng)中，除 （給定值）以外，引起 變化的各種因素稱為干擾因素。有的干擾因素是 造成的，有的干擾因素是 所致。2、控制系統(tǒng)中將 通過適當?shù)臋z測裝置返回到輸入端并與 進行比較的過程稱為反饋。3、閉環(huán)控制系統(tǒng)的

15、核心是通過 來減少 （輸出量）的偏差。所以閉環(huán)控制系統(tǒng)，能夠克服外界干擾帶來的影響，使被控量控制在 附近。4、功能模擬法：用 不同，但 和行為相似的模型來模擬原型的方法。5、將所要了解的系統(tǒng)當做黑箱，通過對該系統(tǒng)的 和 關系的研究來推斷系統(tǒng)的內(nèi)部 及其功能的方法稱為黑箱法。6、開環(huán)控制系統(tǒng)與閉環(huán)控制系統(tǒng)的比較控制系統(tǒng)有無反饋控制精度結構成本適用范圍閉環(huán)控制高適用于高精度、高可靠性，系統(tǒng)元件較不穩(wěn)定的場合開環(huán)控制低適用于精度要求不高而系統(tǒng)元件較穩(wěn)定的場合【交流提升】【例題】(2016·3月省統(tǒng)考)某學校鈴聲控制系統(tǒng)的工作過程是：電腦根據(jù)設定的時間順序，發(fā)出電信號給功率放大器，使音箱發(fā)出

16、鈴聲。請根據(jù)上述說明，完成(1)(2)題。(1)關于該控制系統(tǒng)的說法中，不正確的是()A控制器是電腦 B執(zhí)行器是功率放大器 C被控對象是音箱 D輸出量是功率放大器發(fā)出的電信號(2)各種干擾因素會造成系統(tǒng)工作不正常，下列不屬于干擾因素的是()A電腦中侵入病毒程序 B響鈴時間順序設定錯誤C工作電壓超出系統(tǒng)正常工作范圍 D系統(tǒng)附近使用無線電設備【自我歸納】【課堂檢測】1、干擾因素對控制系統(tǒng)的影響敘述正確的是（   ）。  A. 干擾因素只是對控制系統(tǒng)的輸出量影響變化 B. 干擾因素使控制系統(tǒng)的輸入量發(fā)生變化C. 除了輸入量以外，余下的控制系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)都受到干擾

17、因素影響變化D. 干擾因素對控制系統(tǒng)的輸出量和輸入量都有影響2、在電冰箱的溫度控制系統(tǒng)中，下列情況不屬于影響其溫度控制的干擾因素（ ）A、開電冰箱門 B、電冰箱所在房間的溫度從20攝氏度變到32攝氏度C、熱菜或熱飯放入電冰箱中 D、在電冰箱外放一個鬧鐘3在房間空調溫度控制系統(tǒng)中，下列情況不屬于影響其溫度控制的干擾因素的是（ ）A有人走進房間 B打開房間窗戶 C房間里在燒開水 D房間里的電話鈴響4、學校路燈采用光控裝置，如果光控路燈的光敏電阻器的感光面被厚厚的灰塵所覆蓋，各電路元件均無損壞，則接通電源后，光控路燈可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是（ ）A、一直滅 B、一直亮 C、先亮后滅 D、短路燒毀線路5、下面

18、反饋環(huán)節(jié)作用的例子中不正確的是（ ）A、我們?nèi)ツ靡患|西時，眼睛有反饋環(huán)節(jié)的作用B、我們選擇合適的香水時，鼻子有反饋環(huán)節(jié)的作用C、我們吃不同味道的食物時，喉嚨有反饋環(huán)節(jié)的作用D、我們調節(jié)室內(nèi)的溫度時，皮膚有反饋環(huán)節(jié)的作用6.下列選項中不屬于功能模擬法的是（ ）A機器人踢球 B計算機下棋C仿真手與人握手D工程師聽診故障7、如圖所示是水箱液位控制系統(tǒng)，當水箱出水量大時,水位下降浮子下沉，帶動活塞偏離進水口位置，此時進行補水直到水箱里的水位上升到給定水位，浮子上浮，活塞歸位。在這個系統(tǒng)中，浮子、活塞以及兩者之間的連桿機構組成一個杠桿系統(tǒng)。試回答以下問題：（1）該控制系統(tǒng)是開環(huán)控制還是閉環(huán)控制？（2）

19、該控制系統(tǒng)的輸入量和輸出量分別是什么？（3）該控制系統(tǒng)中浮子起什么作用？（4）畫出控制系統(tǒng)的框圖?？刂葡到y(tǒng)的設計與實施課前導學案【學習目標】考試內(nèi)容考試要求考試屬性控制系統(tǒng)方案的設計c必考+加試【課前預學】1、控制系統(tǒng)設計必須考慮的基本問題有：明確控制目的；分析被控對象的主要特征；確定 ；分析 ；方案選擇；調試、運行和評價；系統(tǒng)的成本、元件、設備分析等。2、對于簡單的閉環(huán)控制系統(tǒng)，有以下基本要求：第一：一個閉環(huán)控制系統(tǒng)要正常工作，首先必須是 的；第二：控制系統(tǒng)的 必須符合要求，即系統(tǒng)的輸出量與給定值之間之差應控制在 之內(nèi)；第三：閉環(huán)控制系統(tǒng)應有較好的 ?！緩土暀z測】1、繪制開環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖

20、：適用于控制精度 而系統(tǒng)元件比較 的場合 2、繪制閉環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖適用于控制精度 而系統(tǒng)的元件較 的場合 3、例1：自動回收晾衣架控制系統(tǒng)的設計設計要求： 一旦下雨晾衣架能夠自動回收設計分析：被控對象：被控量（輸出量）：控制量：主要的干擾因素：設計框圖：抽水馬桶水箱水位的自動控制系統(tǒng)的設計設計要求：當水箱中的水位低于某一指定高度時，進水口立即進水；當水箱的水位達到某一指定高度時，進水口停止進水。設計分析：被控對象是被控量(輸出量)是控制量是主要干擾因素是設計框圖：控制系統(tǒng)的設計與實施課堂導學案【學習目標】考試內(nèi)容考試要求考試屬性控制系統(tǒng)方案的設計c必考+加試【自主學習】1、控制系統(tǒng)設計必須

21、考慮的基本問題有：明確控制目的；分析被控對象的主要特征；確定 ；分析 ；方案選擇；調試、運行和評價；系統(tǒng)的成本、元件、設備分析等。2、對于簡單的閉環(huán)控制系統(tǒng)，有以下基本要求：第一：一個閉環(huán)控制系統(tǒng)要正常工作，首先必須是 的；第二：控制系統(tǒng)的 必須符合要求，即系統(tǒng)的輸出量與給定值之間之差應控制在 之內(nèi)；第三：閉環(huán)控制系統(tǒng)應有較好的 ?！窘涣魈嵘俊纠}】如圖所示是小劉同學設計的花盆土壤濕度控制系統(tǒng)示意圖。其工作原理是：控制電路將探頭測得的濕度值與設定值相比較，根據(jù)偏差值控制電磁閥門打開或關閉，使土壤濕度值達到設定值。請根據(jù)上述說明，完成以下任務。 (1)該土壤濕度控制系統(tǒng)的控制方式屬于_(在閉環(huán)；開環(huán)中選擇一項，將序號填寫在“_”處)。(2)該控制系統(tǒng)的檢測裝置是_，執(zhí)行器是_。(3)小劉不小心把探頭從花盆中帶出，會導致電磁閥門始終_(在打開；關閉；保持原來狀態(tài)中選擇一項，將序號填寫在“_”處)。(4)小劉同學在設計控制系統(tǒng)的過程中，為提高控制精度，運用數(shù)學知識對控制