4.3 闭环控制系统的工作过程 教学设计-2023-2024学年高中通用技术苏教版（2019）必修《技术与设计2》

教学设计 课程基本信息 学科 通用技术 年级 高二年级 学期 秋季 课题 闭环控制系统的工作过程 教学目标 1. 结合闭环控制系统的工作过程，能够分析反馈和干扰现象及其基本原理。 2. 对闭环控制系统和开环控制系统能够加以辨别，并明确两者的区别与联系。 教学内容 教学重点： 学会分析闭环控制系统的基本组成及工作过程，并画出控制系统的方框图. 教学难点： 掌握分析闭环控制系统的一般方法。 教学过程 一、问题导入 画出下列抽水控制系统的方框图，说说它是如何进行工作的。 二、任务二：辨析反馈在控制系统中的作用 技术体验：搭建抽水控制系统模型 思考1：观察雨水收集池的水位高度与潜水泵工作状态有何关系？ 思考2：采用单一传感器如何实现该水位控制？ 在自动控制系统中，将输出量通过检测装置返回到输入端并与输入量进行比较的过程，就是反馈。 马上行动：花房恒温自动控制系统 三、干扰因素 控制系统中，除给定量之外，能引起被控量变化的各种因素。 思考：查阅资料，了解飞机在起飞和降落时，乘客使用手机是否会对飞机飞行构成干扰？ 干扰因素有自然环境造成的，也有人为的；干扰因素可能有一个，也可能有若干个；干扰既存在于闭环控制中，也存在于开环控制中；几乎所有控制系统都存在着干扰因素，干扰不可能被杜绝 ；在一般控制系统中，干扰因素需要被克服。 在有些情况下，却可以利用干扰因素实现某种目的。 四、开环和闭环的比较： 五、黑箱方法 定义：把将要研究的系统作为黑箱，通过对系统输入与输出关系的研究，进而推断系统内部结构及其功能的方法。 小结 1. 闭环控制系统的组成及工作过程 2. 闭环控制系统的反馈。 3. 系统中的干扰因素。 4. 黑箱方法。 学科网（北京）股份有限公司 $$