4.1了解控制课件-2025-2026学年粤科版高中通用技术必修二

导入 什么是控制？ 导入 思考：寻找生活中的控制 控制技术在生活中广泛存在。 复杂的控制，由多个部分组成，构成了控制系统。 控制系统作用：高效、便利。 教室的照明系统 洗衣机 电冰箱 路口的红绿灯系统 …… 织布机 ——第四章 控制及其设计 第一节 了解控制 控制 如果我们希望某一事物按照自己的意愿发展,就要对其进行干预,这种根据自己的目的,通过一定的方法使事物向着期望的目标发展，就形成了控制。 三要素：控制对象、控制目的、控制手段 一个控制过程的实现，往往要经过若干个环节，这些环节构成一个系统，称为控制系统。 控制 如果我们希望某一事物按照自己的意愿发展,就要对其进行干预,这种根据自己的目的,通过一定的方法使事物向着期望的目标发展，就形成了控制。 三要素：控制对象、控制目的、控制手段 一个控制过程的实现，往往要经过若干个环节，这些环节构成一个系统，称为控制系统。 例一： 下列不属于控制的是 ( ) A. 人工降雨 B. 回收太空垃圾 C. 空调房放加湿器 D. 虫害使稻谷减产 答案A 控制 射箭的控制过程： 控制对象：箭 控制目的：箭射入靶心 控制手段：手动控制 控制系统的组成：大脑决策，手执行 控制的影响因素：人的力量，胳膊的稳定能力，箭的性能，风的影响。 控制 温室大棚 遥控玩具飞机 控制 调节风扇转速 骑自行车 输入标题 想一想，这几幅图片有什么共同的特征？ 手动控制 手动控制：控制的过程必须在人的直接干预下才能达到期望的控制效果。 特点：结构相对简单，成本也较低。 由于手动控制需要人直接或间接的干预，所以控制的效果往往与控制者的技能高低、心理状态、生理状态、外部环境等因素有较大的关系。 手动控制：如果控制的过程必须在人的直接干预下才能完成控制任务，我们称之为手动控制。人（或肢体）属于控制系统的组成部分。 手动控制 打开水龙头： 用手拧，“拧”这个动作属于控制执行过程的一个环节，手属于控制系统的一个组成部分，因此它是手动控制。 手动控制 捶打衣服 全自动洗衣机 手动控制 全自动洗衣机： 启动开关及一些设置按键，是启动或设置洗衣机后的一些参数，启动之后的工作过程才算控制执行过程，它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。 全自动洗衣机 思考：洗衣机，需要打开开关，需要选择模式，是否属于人工控制？ 洗衣机属于自动控制，因为控制的过程，不需要人干预。人选择的设置，只算一些参数。 自动控制 自动控制可以代替人们完成很多工作，从而减轻人们的劳动强度，所以自动控制系统被广泛应用在人们的日常生活中。 扫地机器人 洗碗机 自动控制：如果控制过程不需要人的干预，就能达到期望的控制效果，则称为自动控制。 智能控制 无人驾驶汽车 自动驾驶汽车，又称无人驾驶汽车、电脑驾驶汽车或轮式移动机器人，是一种通过电脑系统实现无人驾驶的智能控制系统。 智能控制 智能控制:控制的过程无需人的干预就能够自主地驱动智能机器，达到期望的控制效果的自动控制。 无需人的干预就能够自主地驱动智能机器实现其目标的自动控制。 智能控制是控制技术与理论发展的高级阶段，主要用来解决那些在复杂系统中用传统方法难以解决的控制问题。这些问题的求解过程与人脑的思维过程有一定的相似性，即具有一定程度的“智能”。 如无人驾驶汽车、智能家居控制系统、智能机器人等等。 智能控制 发现生活中的智能控制： 智能灯具 智能门锁 智能窗帘 智能控制 智能控制特点：外界环境或工作环境比较复杂且具有不确定因素时，控制都能按预定的目标去完成任务，就像人的大脑一样,能灵活地解决遇到的问题。 智能控制 手动控制 自动控制 智能控制 控制技术的演变过程 智能控制 智能垃圾桶 例二 下 列 事 例 属 于 自 动 控 制 的 是 ( ) A. 电梯的上下运行 B. 用气筒给自行车的轮胎充气 C. 摇动辘轭，提取井水 D. 调节挡位控制风扇的风速 答案：A 开环控制和闭环控制 开环控制 闭环控制 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。 分析蒙住眼睛贴表情过程 大脑 手 画图 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。 分析睁开双眼贴表情过程 大脑 手 画图 眼睛 开环控制和闭环控制 开环控制 闭环控制（控制效果更好） 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 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。 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。 开环控制和闭环控制 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 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。 开环控制和闭环控制 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 例三 下列控制系统属于闭环控制系统的是( ) A. 红绿灯定时控制系统 B. 广场音乐喷泉控制系统 C. 冰箱温度控制系统 D. 银行自动门开关控制系统 答案：C 例三 如图所示是一款无人驾驶汽车，它能利用车载传感器来感知车辆周围环境，并根据感知所获得 的道路、车辆位置和障碍物等信息，控制车辆的转向和速度，自动规划行车路线，并按规划的路线安全、可靠 地到达目的地。该无人驾驶汽车控制系统属于 ( ) A. 手动控制系统、开环控制系统 B.自动控制系统、开环控制系统 C. 手动控制系统、闭环控制系统 D.自动控制系统、闭环控制系统 答案：D 例三 智能护眼台灯可以根据周围光线强弱自主调节亮度，该控制系统属于 ( ) A. 手动控制、开环控制 B. 手动控制、闭环控制 C. 自动控制、开环控制 D. 自动控制、闭环控制 答案：C 课堂小结 课堂练习 微波炉加热 人工调节液面 电风扇 开环控制系统 北斗导航 闭环控制系统 结合前面的分析完成以下连线： 课堂练习 辨析下列控制类型： 红绿灯： 电冰箱： 自动感应门： 手动水龙头： 自动控制、开环控制 自动控制、闭环控制 自动控制、开环控制 手动控制、闭环控制 课堂练习 1.下列不属于控制的是 ( ) A. 神舟飞船与天宫一号自动对接 B. 天气干旱，造成农作物减产 C. 自动生产线进行生产 D. 空调使房间保持需要的温度 2.下列各项，不属于控制的是（ ） A. 骑自行车时，如果觉得车速过快，可以使用刹车使车速变慢 B. 当感觉教室内不够亮时，可以开灯 C. 随着时间的推移，铁器会生锈 D. 当学习成绩不够理想时，可以增加学习时间、改进学习方法，以提高学习成绩 答案：B 答案：C 课堂练习 3. 小明在洗衣机里把洗衣液放好，拧开进水管，按下启动键，洗衣机会自动运行，洗衣程序结束后，洗衣机还 会把衣服烘干。该洗衣机的控制系统是 ( ) A. 手动控制、闭环控制 B. 自动控制、开环控制 C. 手动控制、开环控制 D. 自动控制、闭环控制 4. 以下关于闭环控制系统说法，错误的是 ( ) A. 闭环控制系统用于实现不同的控制目的，要求往往也不一样 B. 闭环控制系统要正常工作，首先必须是稳定的 C. 闭环控制系统不需要具有抗干扰性 D. 闭环控制系统的控制精度必须符合要求 答案：B 答案：C 课堂练习 5.下列控制系统中，属于自动控制系统的是 ( ) A. 红外线感应门 B. 普通自来水龙头 C. 按钮开关控制灯 D. 手动驾驶汽车 6.下面控制系统中，属于闭环控制系统的是 ( ) A. 电风扇机械定时开关控制系统 B. 电子门铃控制系统 C. 加热炉温度自动控制系统 D. 自 动 门 答案：A 答案：C 课堂练习 7.如图为在一些公共场所的洗手池边安装有感应式洗手液自动挤出器，当人手靠近时，就会有洗手液被挤出，该控制系统属于( ) A. 自动控制的开环控制系统 B. 自动控制的闭环控制系统 C. 手动控制的闭环控制系统 D. 手动控制的开环控制系统 8.精确制导导弹的工作原理是：在导弹发射时，先用卫星摄像机拍摄目标，并将目标的图像保存在导弹内置 系统中，导弹发射后，弹头前的摄像机不断将导弹前方的图像送到导弹内的信号处理单元，信号处理单元 将摄像机送回的图像与存储的图像进行比较，并根据它们的误差调整飞行方向，最终击中目标。该控制 系统的控制手段和控制方式分别属于 ( ) A. 手动控制、开环控制 B. 自动控制、开环控制 C. 手动控制、闭环控制 D. 自动控制、闭环控制 答案：D 答案：D 课堂练习 9.公共场所都要安装火灾报警系统。当烟雾探测器检测到烟雾浓度达到设定值时，控制器控制报警器发出 声光信号进行报警。该控制系统的控制手段和控制方式分别属于 ( ) A. 手动控制、闭环控制 B. 手动控制、开环控制 C. 自动控制、开环控制 D. 自动控制、闭环控制 10.有一款智能红外感应垃圾桶，当人靠近垃圾桶时，桶盖会自动打开并延时7秒关闭。这款垃圾桶控制系统属于 ( ) A. 自动开环控制 B. 手动开环控制 C.自动闭环控制 D. 手动闭环控制 答案：C 答案：A 课堂练习 9.公共场所都要安装火灾报警系统。当烟雾探测器检测到烟雾浓度达到设定值时，控制器控制报警器发出 声光信号进行报警。该控制系统的控制手段和控制方式分别属于 ( ) A. 手动控制、闭环控制 B. 手动控制、开环控制 C. 自动控制、开环控制 D. 自动控制、闭环控制 10.有一款智能红外感应垃圾桶，当人靠近垃圾桶时，桶盖会自动打开并延时7秒关闭。这款垃圾桶控制系统属于 ( ) A. 自动开环控制 B. 手动开环控制 C.自动闭环控制 D. 手动闭环控制 答案：C 答案：A 课堂练习 11.高速公路 ETC 收费系统如图所示，其工作原理是车辆进入收费站车道时，路侧感应天线获取通过车辆上 的电子标签信息，并传送至电子收费后台进行处理，从而达到自动缴费的功能。这个系统的实现是电子 收费后台系统 ( ) A. 手动开环控制 B. 自动开环控制 C. 手动闭环控制 D. 自动闭环控制 答案：B 课堂练习 12.声光自动控制白炽灯开关的基本工作原理如下：当光线较亮时，光控部分将开关自动关断，声控部分不起 作用；当光线较暗时，光控部分将开关自动打开，负载电路的通断受控于声控部分。当声强达到一定程度 时，电路自动接通，点亮白炽灯，并开始延时，延时时间到时，开关将自动关断。关于该控制系统的说法， 正确的是 ( ) A. 光控部分是开环控制，声控部分是闭环控制 B. 光控部分是闭环控制，声控部分是开环控制 C. 光控部分是开环控制，声控部分也是开环控制 D. 光控部分是闭环控制，声控部分也是闭环控制 答案：C 课堂练习 13. 有报纸报道，一位8岁小女孩在通过某酒店的旋转大门时，被旋转大门夹住，结果造成重伤。为此，酒店对大门重新进行了设计，给大门加装了含压力传感器的控制系统，使旋转大门的转动受到阻力时能够自 动停止。当人被旋转大门夹住时，压力传感器会检测到大门转动遇到阻力，控制电路接收到该信号后，便会发出相应的指令，启动电机运转，将门刹住，防止事故发生。改进后的酒店旋转大门控制系统属于( ) A. 自动控制、闭环控制系统 B. 自动控制、开环控制系统 C. 手动控制、闭环控制系统 D. 手动控制、开环控制系统 答案：B Lavf55.33.100 Lavf58.45.100 $