4.4 控制系统的设计与实施 课件-2021-2022学年高中通用技术苏教版必修2

第四单元 控制与设计 第四节 控制系统的设计与实施 《控制系统的设计与实施》是控制与设计全单元教学内容的综合和总结，也是控制思想方法的集中体现。这一节的教学不仅需要学生对开环控制系统和闭环控制系统的工作过程和工作原理有较好的了解，还需要熟悉控制系统的组成和各环节的作用。因此，在整个单元中本节的教学具有总结、巩固和提高的作用。 教材分析 教学目标 知识与技能：1.了解简单的被控对象的基本特性，能确定被控量、控制量，画出控制系统的方框图，并形成初步的控制系统设计的方案。 2.能根据开环控制系统的设计方法，或者根据简单闭环控制系统的方案进行模拟实施，学会调试运行，提出改进方案。 过程与方法：通过对电吹风和抽水马桶案例的分析，掌握形成初步的控制系统设计方案的思想方法。 情感态度与价值观：通过自动升旗简易控制装置的设计，培养不断改进设计方案的意识，体验控制的乐趣。 重点和难点 重点：设计一个控制系统应明确的问题；对控制系统的基本要求； 控制系统设计的思想方法。 难点：设计一个控制系统应明确的问题的 分析；控制系统设计思想方法。 经过前面内容的学习，学生比较清楚控制系统中的各个组成环节，对于一些简单的控制已经能画出方框图，但是在专业知识方面还是比较欠缺，所以很难形成完整的设计方案，特别是在课堂上制作出实际的控制装置更为困难。 学情分析 主要通过案例分析的方法联系生活实际展开教学 教学方法 教学过程 直接引入 2 开环控制系统的设计(电吹风） 控制系统设计的一般思路 升旗简易控制装置的设计 1 2 闭环控制系统的设计（抽水马桶水箱) 3 4 5 （一）开环控制系统的设计 【案例分析】电吹风控制系统的设计 系统目的：根据不同档位输出不同种类的风 被控对象： 被控量： 控制量： 干扰因素： 电吹风 风的速度和温度 电机电压 房间温度、电压电压的波动 （一）开环控制系统的设计 控制工作过程： 电吹风将其内部电热丝的热量通过一个小风扇扩散出去 设定电吹风的挡位 （输入） 电机、风扇、电热丝 风的速度和温度 （输出） 讨论：普通电风扇控制系统的设计 （一）开环控制系统的设计 被控对象： 被控量： 控制量： 电风扇 电风扇输出的风速 电动机的转速 （二）闭环控制系统的设计 【案例分析】抽水马桶水箱的自动控制系统的设计。 设计要求