必修2 第四单元 控制与设计(教学课件)-【导与练】2022高考通用技术一轮选考总复习（浙江专用）

第四单元　控制与设计 通用技术 考试标准 节名 考试内容 考核要求 控制的手段与应用 1.控制的含义 2.控制的手段和方法 3.控制的应用 b a b 控制系统的工作过程与方式 1.简单开环控制系统的基本组成和工作过程 2.闭环控制系统的基本组成 3.简单的闭环控制系统的方框图 4.控制器和执行器的作用 c b c c 闭环控制系统的干扰与反馈 1.反馈的含义 2.简单控制系统运行的主要干扰因素 3.闭环控制系统中反馈环节的作用 4.闭环控制系统的工作过程 5.功能模拟方法和黑箱方法 b c b b a 控制系统的设计与实施 控制系统方案的设计 c 通用技术 夯实考点 一、控制的手段与应用 1.控制的含义(b) (1)事物的发展与变化具有多样性。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。理解任何控制现象都要明确控制的对象是什么,控制要达到什么目的和采取什么控制手段。 (2)控制三要素:控制对象、控制目的和控制手段。 通用技术 2.控制的手段和方法(a) (1)按人工干预的情形来分:人工控制、自动控制。 ①人工控制:控制的过程是在人的直接干预和全程干预下进行的。 ②自动控制:是指在无人直接参与的情况下,使事物的变化准确地按照期望的方向进行。(注意:自动控制在有些情况下还是需要人动手输入目标指令) (2)按执行机构来分:机械控制、气动控制、液压控制、电子控制等。 电子控制:借助的是电子器件和电子电路;如电子元器件、电路板等。 机械控制:借助的是机械零件和机械设备;如齿轮、轴等。 气动和液压控制:借助的都是流体,利用流体的压强(压力)传递功能。 通用技术 3.控制的应用(b) (1)生活:控制应用到生活中,提高了人们的生活质量,人类能够在一定程度上按照自己的意愿改变周围的环境,使之能满足人们的需要。 (2)生产:生产中往往需要对温度、湿度、压力、速度及加工动作等进行控制,控制在生产中得到了极为广泛的应用。 (3)军事国防:控制在军事、国防等领域也有着广泛的应用。 二、控制系统的工作过程与方式 1.简单开环控制系统的基本组成和工作过程(c) (1)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的控制系统。 通用技术 (2)特征:系统的输出量仅受输入量控制,输入量到输出量之间的信号是单向传递。 ①输入量(给定量):即控制系统的给定量,一般是控制系统获取的外界信息(信号),如游泳池进水的设定时间。 ②输出量(被控量):即控制系统所要控制的量,也是控制系统的输出信号,如游泳池的水位。 ③被控对象:即控制系统中所要求的装置或生产过程,如游泳池。 通用技术 ④执行器:即直接对被控对象进行控制的装置或元件,如进水阀门。 ⑤控制器:即对输入信号进行处理并发出控制命令的装置或元件,如控制 电路。 ⑥控制量:即执行器的输出信号,如流过阀门的水量。 提示:输入量和输出量,即为控制目的;被控对象,即为控制对象;执行器,即为控制手段。 通用技术 2.闭环控制系统的基本组成(b) (1)概念:系统的输出量返回到输入端并对控制过程产生影响的控制系统。 (2)基本组成:与开环控制系统相比,闭环控制系统多了检测被控量的检测装置和比较器,其本质是闭环控制系统比开环控制系统多了一个反馈过程。 闭环控制系统控制的是物理量(被控量):温度、湿度、压力、速度、水位、位置等。闭环控制系统通过反馈使被控量(比如温度)维持在设定范围内。 通用技术 提示:当需要区分开环控制系统和闭环控制系统时,如果没有检测输出量(被控量)的控制系统一定是开环控制系统。例如:定时、报警之类的控制系统。 形成闭环控制系统的条件:检测装置是否将被控量与给定量进行比较从而控制系统运行,不要看到“检测”字样,就认为系统为闭环控制系统,如果题中的检测装置不是将被控量与给定量进行比较的装置,则不能判断成闭环控制系统。如高速测速系统中,摄像头检测汽车是否超速并进行违章拍照的系统中,这里的“检测”指的是有没有输入量,而不是将输出量与输入量作比较,则构不成闭环控制系统。 通用技术 (2018·浙江4月选考)下列关于控制系统的说法中,正确的是(　　) A.有检测传感器的控制系统就是闭环控制系统 B.直接对被控对象进行控制的装置或元件称为执行器 C.控制器发出的控制信号称为控制量 D.能引起被控量发生变化的因素都是干扰因素 典例1 通用技术 解析:A选项中有检测传感器的控制系统不一定就是闭环控制系统,如倒车雷达控制系统;C选项中执行器发出的控制信号才是控制量;D选项中能引起被控量发生变化的因素不一定都是干扰因素,干扰因素是除了输入量之外一切能引起被控量变化的量。所以只有B选项才是正确的。 答案:B 通用技术 考点说明 开环控制系统是自动控制中较为