内容正文:
第四章 控制及其应用
4.1控制的方式与应用
一、教材分析:
教程通过“理解控制的含义”和“感知控制的应用”两大块内容,初步了解控制内涵,为后续开环控制和闭环控制的学习奠定基础。本节内容重在理解控制的含义,辨析生活中各种控制装置的特点与工作原理。
二、教学目标:
1. 通过分析生活中常见案例,阐述控制的含义。
2. 通过案例分析,辩析手动控制、自动控制、智能控制的特点。
3. 观察生活中的案例,概括控制在生活和生产中的应用。
三、教学重难点
1.阐述控制的含义。
2.辩析手动控制、自动控制、智能控制的特点。
四、教学过程
1. 走进情境:
思考:
开学了,两星期才放一次假,家里养的花没人浇水,怎么办?
2. 自动浇水装置技术体验
(1)自动浇水装置A
其工作原理是什么?
工作过程:
A. 将两根吸管插入接水盘,当接水盘里的水面低于进气管口时,空气进入瓶子里,瓶内气压减小,水会从出水管流人接水盘。
B. 直到水面与进气管口平齐,出水管不再流水,使接水盘中的水量保持在这个高度。
讨论:分析与讨论接水盘中的水位高低与进气管位置的关系。
(2)自动浇水装置B
问:还有其他的自动浇水装置吗?
观看视频“自动浇水花瓶”
1 它与A装置的区别在哪?
2 其工作原理是什么?
3. 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。
例如,利用自动浇灌装置给植物补水,并通过改变进气管在接水盘中的位置控制水位;调节电冰箱的温度,使食物能够在低温状态下保存;使用计算机“指挥”先进的生产流水线,实现自动化生产等。
4. 控制的方式或手段
(1)从控制过程中人工干预的情形来分,控制可分为人工控制和自动控制。
按照控制信号流和执行部件的不同,自动控制可分为气动控制、液压控制、电动控制、机械控制、电子控制等。
(2)智能控制是具有智能信息处理、智能信息反馈和智能决策的控制方式,它能在无人干预的情况下,自主地驱动智能机器实现控制目标。智能控制主要用于解决复杂系统的控制问题。
5. 制作抛球器模型
(1)讨论:
如果要增大抛球器距离抛球距离,应该如何改进装置?
(2)在弹力一定的情况下,经过数学公式计算,乒乓球从45°角抛出去时距离最远。因此,在加强橡皮筋弹力的基础上,让乒乓球以45°角抛出去,可以增大抛球距离。
6. 恒压供水控制系统
讨