第08课 体验控制系统（课件）2024-2025学年五年级下册信息科技浙教版

控制系统的三个环节 01 输入 02 计算 03 输出 获得数据或指令 干预环节（人工干预或自动运算干预） 运行之后的结果（事物发展的预期结果） 2 控制系统的计算环节 自动运行干预 人为干预 传统水壶烧水 电热水壶烧水 在控制系统的输入、计算、输出环节，有些需要人工干预才能完成控制，有些可以自动控制。 3 人工控制与自动控制 一 这一类控制都需要人工干预（根据观察或者感受来进行判断）进行控制。 人工控制 这些控制系统会测量输出值，输出值的变化影响到输入端，再与预设的目标值进行比较，从而实现自动控制。 自动控制 距离 光线 4 人工控制与自动控制 一 比如：在听音乐时，如果音量不合适，需要人为操作来调节音量； 人工控制 比如：早上洗脸放水时，脸盆里的水到达一定量后，需要人为观察后，关闭水龙头阀门。 5 人工控制与自动控制 一 比如：热保温控制系统的水壶会根据加水容量、水温等信息自动控制烧水的时间； 自动控制 比如：空调系统通过温度传感器测量室内温度，将室内温度与预设温度比较，调节出风口的风速和压缩机的功率。 6 人工控制 自动控制 任务一：人工控制与自动控制 下面哪些是人工控制，哪些是自动控制，把图片拖动到相应的区域内。 空调吹风，为什么会吹一会，停一会呢？ 人工控制与自动控制 一 8 人工控制与自动控制 一 9 恒温控制系统 生活中，还有哪些恒温控制系统呢？ 电冰箱 热水器 智能恒温鱼缸 恒温水壶 像空调这样，当室温已经降到了我们设定的温度，空调就会停止吹冷风；当室温再次高于我们设定的温度，空调就会重新吹冷风，直到达到设定温度。 这样的控制系统，我们称为恒温控制系统。 10 恒温槽实验 二 可以通过简易的恒温槽实验，模拟恒温控制过程，观察输入、计算、输出三个环节，来分析这个控制系统的运行过程。 恒温槽实验 二 设定：预设恒温温度值。（你希望这个恒温槽保持怎样的一个恒温，如35℃） 检测：温度传感器检测槽内温度，并显示在控制板显示模块。 调节：检测到的槽内温度与预设的恒温温度进行比较，当槽内温度低于预设温度时，启动加热电阻进行加热，当槽内温度等于预设温度时，关闭加热电阻。 输入 计算 输出 设定的温度值 传感器获取的温度值 控制模块的判断与调节 反复判断 实际的温度 任务二：恒温槽控制系统的运行实验 打开桌面上的“恒温槽实验”，启动恒温槽控制系统，设定一个恒温温度数值，如30℃，然后观察系统的运行状态，分析该系统的输入、计算、输出，完成恒温槽实验记录表。 时间/分 显示温度/℃ 输入 计算 输出 温度传感器检测数值（） 检测值（）预设值（） （）加热电阻 温度传感器检测数值（） 检测值（）预设值（ ） （ ）加热电阻 温度传感器检测数值（） 检测值（ ）预设值（） （ ）加热电阻 温度传感器检测数值（ ） 检测值（ ）预设值（ ） （ ）加热电阻 设定温度：（30）℃【在30-40之间】 恒温槽实验记录表 恒温槽实验 二 时间/分 显示温度/℃ 输入 计算 输出 1 28 温度传感器检测数值（28） 检测值小于预设值[28<30] （启动）加热电阻 2 29 温度传感器检测数值（29 ） 检测值（小于 ）预设值[ 29<30] （ 启动）加热电阻 3 30 温度传感器检测数值（30 ） 检测值（ 等于）预设值[30=30] （关闭 ）加热电阻 4 31 温度传感器检测数值（31 ） 检测值（大于 ）预设值[31>30] （关闭 ）加热电阻 设定温度：（30）℃【建议在30-40之间】 恒温槽实验记录表 通过实验数据，可以发现这个控制系统属于 系统[人工控制/自动控制]。 恒温槽加热电阻是否启动，跟 和 有关。 温度传感器检测数值 自动控制 预设恒温温度 恒温槽实验 二 一般来说，在设计控制程序时，一般会设置一个温度区间来控制是否执行加热。 例如，预设值为37℃，恒温槽控制温度在36℃-38℃的区间内，当温度低于下限36℃时启动加热，当温度达到上限38℃时停止加热。 你知道为什么吗？ 任务三：探究设置温度区间实验 打开桌面上的“恒温槽实验（无区间温度）”，启动恒温槽控制系统，设定一个恒温温度数值，如32℃，然后观察系统的运行状态，回答下面问题。 通过观察系统运行状态，你发现了什么？ 根据实验数据，我明白了恒温槽实验控制时设置温度区间的原因是： 。 加热电阻频繁启停 可以减少加热电阻频繁启停的情况，有利于精准控制恒温槽的温度。 16 人工 控制 恒温槽 实验 输入 计算 输出 自动 控制 设定的温度 根据设定温度与实际温度进行判断，是否启动加热电阻 实际的温度 $$