4.2开环控制系统的工作过程 教案-2020-2021学年高二苏教版2019通用技术必修《技术与设计2》

第四章 控制及其应用 4.2开环控制系统的工作过程 一、教材分析： 任务一“理解控制系统”侧重探究控制的形成过程；任务二“分析开环控制系统工作过程”侧重探究开环控制系统的组成及控制信号流程。教材通过各种方式让学生学以致用，加深对控制系统和开环控制的理解。 二、教学目标： 1.通过技术体验活动，理解控制系统的含义，熟悉简单开环控制系统的基本组成和工作过程，理解其中控制器、执行器等的作用，辨析开环控制系统的特征。 2.会用方框图表达简单开环控制系统工作过程。 三、教学重难点 1.理解开环控制系统概念。 2.能分析开环控制系统方框图。 四、教学过程 1. 走进情境： 家庭雨水收集系统使用时，每逢雨季，雨水收集池的水位就会随着雨水的不断注入而升高，当水位升到一定高度时，雨水就从溢水口溢出排放出去，造成了雨水资源的浪费。如何避免浪费？ 2. 搭建雨水收集池水位报警装置 （1） 观看视频“搭建雨水收集池水位报警装置” （2） 报警控制系统流程图 （3） 思考： 1 如果把电极水位传感器改为干簧管传感器，该装置需如何改进？（教室先解说什么是干簧管传感器） 参考答案：电极水位传感器用干簧管传感器代替，导线与干簧管两端相连，可放于最高水位处。用发泡胶让传感器磁铁浮于水面，随水位的变化而上下移动，到达最高水位时就可触动干簧管，实现水位报警。 2 已经有报警装置，为什么还要留溢流口？ 报警装置只能提供达到最高水位的消息，它与溢流孔没有关系。溢流孔是当水池中的水满后，让多余的水沿设定方向流出，防止流到别处。 3. 理解控制系统 水位是该控制装置的输入，通过水位传感器将信息传送到控制器；当水位达到报警值时，控制器输出信号到报警器，发出声光报警。这样一个系统称为控制系统。 任何控制都要通过若干个环节来实现，这些环节所涉及的装置构成了一个系统，称为控制系统。 4. 搭建定时浇水控制系统 思考： （1）该系统如何工作的？ （2）浇灌6盆花和浇灌10盆花，其回流管的流量是否一样？ 控制系统的方框图将时间设定到定时浇水控制系统的定时器中，到了设定时间就自动接通潜水泵，开始往水管里抽水，通过调节定时器通电时长，控制滴到植物土壤中的水量。 定时器设定的时间是输入量，水管的出水量是输出量。 5. 开环控制系统 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