内容正文:
第8课 控制过程初体验
泰山版2024 六年级上册
第2单元 智慧生活我设计
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趣味导入
纸飞机飞的又高又远
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趣味导入
我折的纸飞机两个机翼不对称,不仅飞不远,还没法飞直线。
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趣味导入
怎么才能让纸飞机飞得更远呢?
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为了让纸飞机飞得更远,在折纸飞机和发射纸飞机时你会怎么做?
做中学
想法1:________________________________________________
想法2:________________________________________________
为了让纸飞机飞得更远,在折纸飞机和发射纸飞机时你会怎么做?
做中学
想法1:________________________________________________
想法2:________________________________________________
发射时以适中的力度和角度向上投掷
折纸飞机时选择紧凑而稳定的结构
我们可以通过控制纸飞机的外形、发射时的角度和力度等项目,改变纸飞机飞行的距离。这其实就是一个完整的控制系统控制纸飞机飞行距离的过程。
做中学
思维导航
调整机翼的形状实现纸飞机飞得更远。
做中学
发射时注意控制纸飞机保持在合适的发射角度。
做中学
做中学
我们生活中,还有哪些控制系统,它们的控制过程都是怎样的?
做中学
电风扇
空调
做中学
智能空调
做中学
以上三种控制方式有什么不同?
做中学
电风扇
风扇只有按照挡位调节风量的功能。
做中学
空调
空调可以将室内温度保持在设定的温度。
做中学
空调
智能空调可以根据室内环境自动选择运行模式和开启状态。
根据对控制过程干预程度的不同,可以把控制分为人工控制、自动控制和智能控制。
小秘笈
做中学
做中学
控制系统到了近代发展迅速。在社会生活和生产的各个领域,控制系统都得到了广泛的应用。
做中学
家用电器
电子设备
做中学
红绿灯
工业机器臂
做中学
自动收割机
做中学
中国空间站
做中学
如果没有了控制系统,我们的生活将会变得怎么样?
交通信号灯就不能使用了,只能靠警察指挥交通。
做中学
我们使用的工业产品也会变成工人手动加工的产品,生产效率和生产质量大大下降。
做中学
练一练
控制广泛应用在生产生活的各个领域,能举几个案例吗?并分析它是手动控制、自动控制还是智能控制。
练一练
应用:在冲压机上安装气压弹簧,通过手动操作来利用气压弹簧的缓冲和助力作用。
手动冲压机气压弹簧
练一练
控制类型:手动控制。这种控制方式需要操作者直接参与,通过手动操作来实现对设备的控制。
手动冲压机气压弹簧
手动控制
练一练
应用:使用数显表或PLC等设备对工业场合的温度进行上下限控制,实现温度的自动调节。
工业温度控制
练一练
控制类型:自动控制。这种控制方式通过预设的参数和传感器反馈的信息,自动调整加热或冷却设备的工作状态,使温度稳定在设定的范围内。
工业温度控制
自动控制
练一练
应用:在液体计量领域,使用涡轮或电磁流量计检测管道内流量,并通过流量定量控制的仪表或PLC读取流量计输出信号,到达设置值后自动停掉后面的泵或阀。
流量定量控制
练一练
控制类型:自动控制。这种控制方式根据预设的流量值,自动调整泵或阀的工作状态,实现流量的精确控制。。
流量定量控制
自动控制
练一练
应用:通过智能手机或语音助手等智能设备远程控制家中的电器设备、温度、照明和安防系统等。
智能家居
练一练
控制类型:智能控制。这种控制方式利用物联网、云计算和智能终端设备等技术手段,实现家居系统的智能化管理和控制。
智能控制
智能家居
练一练
利用所学知识,分析一下学校楼道和教室的照明灯是怎样控制的。如果要想节能省电,你会怎样优化?
练一练
智能控制:采用智能照明系统,根据室内光线强度、人员活动情况等因素自动调节灯具的亮度和开启数量。
练一练
情况1:当室内光线不足且有人员活动时,自动开启或调亮灯具。
情况2:当室内光线充足或无人活动时,自动关闭或调暗灯具。
开环控制系统是控制系统的一种类型,其特点是控制过程中不存在反馈环节。
知识拓展
开环控制系统
我们在听音乐时,会通过音量调节按键控制声音的大小,在这个过程中,音响系统并没有检测实际的音量大小,而是根据我们的输人进行调整。
知识拓展
开环控制系统——案例
在剧场中,灯光师会手动调节灯光亮度和颜色,以达到预期的艺术效果,灯光控制台本身不会检测实际灯光效果。
知识拓展
开环控制系统——案例
汽车引擎控制系统是一个典型的开环控制系统。在汽车引擎工作过程中,控制系统根据原始输入信号(如油门位置和空气流量)来调整参数如点火正时和燃料喷射量),以调节引警的输出功率。
知识拓展
汽车引擎控制系统
汽车引警控制系统省略了引擎输出的反馈,其内部的程序算法根据输人信号的变化来控制输出功率。
知识拓展
汽车引擎控制系统
开环控制系统的优点在于其结构简单、成本低廉,并且输出量和输入量之间的关系固定,且内部参数或外部负载等扰动因素影响不大。
知识拓展
开环控制系统——优点
在这些扰动因素产生的误差可以预先确定并能进行补偿的情况下,开环控制系统是一个很好的选择。
知识拓展
开环控制系统——优点
由于开环控制不具有修正由于扰动而引起的被控制量偏离希望值的能力,因此其抗扰动能力较差,具有一定的局限性。
知识拓展
开环控制系统——缺点
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