4.1控制的方式与应用课件-2025-2026学年高中通用技术苏教版必修二

4.1控制的方式与应用 通用技术必修二第四章 控制及其设计 1 TASK 01 理解控制的含义 无人照顾的盆栽植物 3 制作盆栽植物自动浇水装置 4 制作盆栽植物自动浇水装置 5 分析自动浇水装置工作原理 6 分析自动浇水装置工作原理 7 控制的概念 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。 8 分析自动浇水装置工作原理 9 理解控制三要素 人为需求设计的 人为界定的 不同设计师设计方案不同 10 控制的分类 11 控制的分类 人工控制 人们对事物的控制往往采取人工控制（又称手动控制)的方式，控制的过程是在人的直接干预或全程干预下进行的。 12 控制的分类 自动控制 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朝着期望的方向进行。按照控制信号流和执行部件的不同，自动控制可分为气动控制、液压控制、电动控制、机械控制、电子控制等。 13 控制的分类 自动控制 机械控制 气动控制 液压控制 电子控制 通过齿轮或杠杆等进行控制 以气体为动力进行控制 以液体为动力进行控制 以电子电路为核心的控制 14 控制的分类 自动控制——机械控制 自行车的转弯、加速、刹车、调速等； 转动与平动的转换 老式的电饭锅； 厕所水箱的水位控制（浮子——杠杆） 15 控制的分类 自动控制——液压控制 利用液体的压力来工作 液压千斤顶 汽车的刹车和转向。 建筑工地打桩机 16 控制的分类 自动控制——气动控制 公交车的开门或关门； 利用空气压缩机订钉子； 常用的气动阀门。 利用气体的力量 17 控制的分类 自动控制——电子控制 新式的电饭锅； 家用电冰箱、自动门 利用电子元器件 18 控制的分类 智能控制 智能控制是具有智能信息处理、智能信息反馈和智能决策的控制方式，它能在无人干预的情况下，自主地驱动智能机器实现控制目标。智能控制主要用于解决复杂系统的控制问题。 19 TASK 02 感知控制的应用 控制的应用 21 控制的应用 22 练习 1.分析下列控制现象是自动控制还是人工控制。 （1）用气筒给自行车的轮胎充气； （2）楼宇监控； （3）电视机自动组装生产线。 人工控制 自动控制 自动控制 23 小结 24 TASK 03 开环控制和闭环控制 开环控制和闭环控制 开环控制 闭环控制 26 开环控制和闭环控制 小游戏： 给娃娃画上眼睛、鼻子和嘴巴。 27 开环控制和闭环控制 不能将控制的结果反馈回来影响控制作用的控制过程，称为开环控制。 分析蒙住眼睛画画过程 大脑 手 画图 28 开环控制和闭环控制 能将控制的结果反馈回来与期望值进行比较，并根据它们的误差调整控制作用的控制过程称为闭环控制。 将控制结果反馈回来的部分，称为反馈环节。 分析睁开双眼画画过程 大脑 手 画图 眼睛 29 开环控制和闭环控制 开环控制 闭环控制 无反馈 有反馈，并能根据它们的误差调整控制行为。 是否有反馈环节 30 开环控制和闭环控制 定时交通灯 开环控制 交通灯定时方案 交通信号控制机 特点：结构简单，控制精度不高，但是系统比较稳定。 31 开环控制和闭环控制 智能交通灯 闭环控制 车辆检测器检测车流量 计算机计算 交通灯配时 交通灯信号控制机 特点：结构复杂，成本高，控制精度也较高。 32 开环控制和闭环控制 闭环控制优点：闭环控制系统不断修正控制行为，所以一般能够得到较好的控制效果。 33 开环控制和闭环控制 闭环控制系统与开环控制系统的比较 控制系统 反馈 控制精度 结构 成本 应用范围 闭环控制 有反馈 精度高 结构复杂 成本高 高精度要求的场合 开环控制 无反馈 精度低 结构简单 成本低 控制精度要求不高，运行环境稳定 34 开环控制和闭环控制 练一练 自动感应门 根据你的理解，对下面的控制系统进行分类 声控灯 开环控制系统 GPS导航 闭环控制系统 饮水机温度 控制系统 35 课堂小结 36 课堂练习 课堂答疑1：自动控制一定是闭环控制吗？请举例说明。 答案：不一定。 这些都是自动控制，但是他们是开环控制。 37 课堂练习 课堂答疑2：有同学认为，用手拧水龙头才会出水，同样用手按全自动洗衣机的开关才能开始洗衣服，所以这两者都属于手动控制。这个说法对吗？ 答案：这种理解是错误的。 全自动洗衣机所指的控制是指洗衣机的进水、正反转、 排水、脱水等控制执行过程，因此它是自动控制。 38 课堂练习 课堂答疑3：有同学认为，自动感应水龙头要伸手后，水龙头才会出水，它属于手动控制，这个说法对吗？ 答案：自动感应水龙头属于自动感应。 控制执行过程是指传感器检测信号后自动接通电磁阀让水龙头出水。 39 课堂练习 课堂答疑4：在射箭过程中，箭射出后，射箭者的眼睛可以将箭的飞行路线反馈给大脑，所以射箭的过程属于闭环控制，这种说法对吗?为什么? 答案：不对。 眼睛瞄准 大脑控制手 箭射出 40 课堂答疑5：电子警察是现代道路交通安全管理的有效手段，计算机根据雷达探测到的汽车位置变化信号，计算出汽车的行驶速度并判断是否超速，如果超速则启动照相机抓拍，将图像信息输送到监控中心。请问：这个控制过程是自动控制吗？也是闭环控制吗？ 答案：这个控制过程属于自动控制和开环控制。 课堂练习 41 Lavf55.33.100 Lavf55.33.100 null 34704.0 null 18216.0 null 31632.0 null 28632.0 $$