《2022年高中通用技術(shù) 4.2控制系統(tǒng)的基本組成與工作過(guò)程教案 地質(zhì)版》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022年高中通用技術(shù) 4.2控制系統(tǒng)的基本組成與工作過(guò)程教案 地質(zhì)版(2頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022年高中通用技術(shù) 4.2控制系統(tǒng)的基本組成與工作過(guò)程教案 地質(zhì)版
教學(xué)目標(biāo):
1、 建立控制實(shí)施的工作過(guò)程(針對(duì)開(kāi)環(huán)控制和閉環(huán)控制)的經(jīng)驗(yàn)或體驗(yàn)。
2、 清楚一般控制系統(tǒng)的組成要素,熟悉簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的工作過(guò)程。
3、 掌握控制過(guò)程的一般描述方法。
4、 感覺(jué)、體驗(yàn)控制設(shè)計(jì)的一般思想方法和技術(shù)方法。
重難點(diǎn):
1、 區(qū)別開(kāi)、閉環(huán)信息流的傳遞方式。
2、 控制過(guò)程分析。
課時(shí)安排:
2課時(shí)。
知識(shí)提綱:
1、 控制系統(tǒng)組成:傳感器、控制器、執(zhí)行器、被控對(duì)象。
2、 控制系統(tǒng)分類(lèi):開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)、閉環(huán)控制系統(tǒng)。
2、3、 控制系統(tǒng)框圖:各環(huán)節(jié)、輸入量、輸出量。
教學(xué)思路:
1、 組成結(jié)構(gòu)。
2、 開(kāi)環(huán)分析。
3、 閉環(huán)分析。
4、 兩環(huán)比較。
5、 習(xí)題鞏固。
教學(xué)過(guò)程:
新課導(dǎo)入:
[師] 同學(xué)們好,上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了第一節(jié),從控制效果的角度對(duì)控制系統(tǒng)做了大概的了解。有些自動(dòng)控制系統(tǒng)能扮演人的角色,完成一些功能。
同學(xué)們可能在電視里看過(guò),或是親身經(jīng)歷過(guò),在一些高級(jí)的飯店,或是其它一些場(chǎng)合,有專門(mén)的服務(wù)員在門(mén)口替人開(kāi)門(mén):當(dāng)客人靠近時(shí),把門(mén)打開(kāi),客人通過(guò)后,再把門(mén)關(guān)上。有些飯店為了節(jié)省成本,不請(qǐng)專門(mén)負(fù)責(zé)開(kāi)門(mén)的服務(wù)員,怎么辦?那就裝個(gè)自動(dòng)門(mén),這個(gè)自動(dòng)門(mén)
3、具有與這個(gè)服務(wù)員一樣的作用:沒(méi)人時(shí),門(mén)關(guān)閉,有人靠近時(shí),自動(dòng)打開(kāi)讓人通過(guò),一段時(shí)間后自動(dòng)關(guān)閉。這個(gè)門(mén)是怎樣實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能的呢?或者說(shuō),自動(dòng)門(mén)的工作過(guò)程是怎樣的呢?這個(gè)知識(shí)我們這節(jié)課就要學(xué)到。今天我們來(lái)學(xué)習(xí)第二節(jié):控制系統(tǒng)的基本組成與工作過(guò)程。
新課教學(xué):
[師] 自動(dòng)門(mén)系統(tǒng)由四個(gè)子系統(tǒng)組成:傳感器、控制器、執(zhí)行器(電動(dòng)機(jī))、被控對(duì)象(門(mén))。
[師] 當(dāng)有人到達(dá)門(mén)前某一距離時(shí),傳感器感知,發(fā)出“有人”的信號(hào),控制器接到傳感器傳來(lái)的信號(hào)后,經(jīng)變換放大后傳給執(zhí)行器(電動(dòng)機(jī)),電動(dòng)機(jī)根據(jù)傳來(lái)的開(kāi)門(mén)信號(hào)轉(zhuǎn)動(dòng),門(mén)(被控對(duì)象)被打開(kāi),控制器保持開(kāi)門(mén)信號(hào)延時(shí)設(shè)定的時(shí)間后,自動(dòng)發(fā)出關(guān)門(mén)信號(hào),電動(dòng)
4、機(jī)反轉(zhuǎn),門(mén)重新關(guān)閉。與人類(lèi)比,傳感器相當(dāng)于眼睛,判斷有沒(méi)有人要通過(guò);控制器相當(dāng)于人腦,根據(jù)眼睛傳來(lái)的信號(hào)下達(dá)指令;執(zhí)行器相當(dāng)于人手,把門(mén)打開(kāi)。上述的系統(tǒng)組成與工作過(guò)程,可用下圖表示(演示課件)。
[師] 下面我們?cè)賮?lái)比較一組控制,請(qǐng)同學(xué)們閱讀案例4-2 水箱水位控制,然后回答問(wèn)題。
[師] 這二種控制實(shí)現(xiàn)的功能一樣嗎?
[生] ------
[師] 它們的組成分別是?
[生] ------
[師] 下面請(qǐng)一位同學(xué)來(lái)分析人工控制的工作過(guò)程。
[生] ------
[師] 再請(qǐng)一位同學(xué)分析自動(dòng)控制的工作過(guò)程。
[生] ------
[師]
5、 兩種控制的對(duì)比如下表(演示課件):
[師] 水箱水位控制系統(tǒng)的圖形描述框圖如下(演示課件):
[師] 比較兩個(gè)框圖,會(huì)發(fā)現(xiàn)有不同之處,在哪?
[生] 結(jié)構(gòu)不一樣,一個(gè)有回路,一個(gè)沒(méi)有。
[師] 在案例4-1中,信息總是自輸入端單向傳至輸出端,不存在信息逆向流動(dòng);而案例4-2中則不然,除上述過(guò)程外,還要將輸出信息反傳給輸入端(比較環(huán)節(jié)),存在信息逆向流動(dòng)。這就是說(shuō),案例4-2比4-1多了一個(gè)信息傳遞過(guò)程。
[師] 案例4-2中,信息流經(jīng)一個(gè)閉合環(huán)路,這類(lèi)系統(tǒng)稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)。閉環(huán)控制系統(tǒng)中,將輸出信息反傳給比較環(huán)節(jié)的做法稱為“反饋”,而案例4-1中,沒(méi)有反饋,也就不存在閉環(huán),稱這為開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)。
[師] 下面我們分別來(lái)看看開(kāi)環(huán)控制和閉環(huán)控制的簡(jiǎn)單例子(演示課件)。
[師] 閉環(huán)控制系統(tǒng)與開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)是兩類(lèi)不同的系統(tǒng)。從構(gòu)成形式上看,二者的不同表現(xiàn)為有反饋和無(wú)反饋;從本質(zhì)上講,二者的不同在于信息的傳遞方式不同。
[師] 請(qǐng)同學(xué)們判斷下列控制系統(tǒng)屬于開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)還是閉環(huán)控制系統(tǒng)(演示課件)。
[師] 你們所了解的控制系統(tǒng)還有哪些?它們又分別屬于哪一類(lèi)?
[生] ------
[師] 好了,今天我們就學(xué)習(xí)這些,簡(jiǎn)單總結(jié)一下,主要是控制系統(tǒng)的組成和分類(lèi),并會(huì)區(qū)分閉環(huán)控制和開(kāi)環(huán)控制。