内容正文:
第8单元 系统与优化
第1课
系统的稳态
项目主题
苏科版·六年级
Contents
目录
学习目标
Learning goal
01
新知探究
Exploring New Knowledge
03
课堂导入
Lead-in
02
知识总结
Knowledge Summary
04
智慧挑战
Smart Challenge
05
part one
学习目标
1/5
01. 学习目标
01
02
理解系统的稳态概念
理解系统的稳态特征
part TWO
课堂导入
2/5
02.课堂导入
我们周围存在着各种系统,它们在我们生活的各个方面发挥着重要作用。
这些系统按照特定规律稳定运行,确保了系统的可靠性,为我们的各项活动提供着重要支持。
part THREE
新知探究
3/5
03.新知探究
该机器人应具备什么样的特点?
室外巡检机器人具备不受天气和外部道路条件影响的能力,确保在多种环境中都能完成检查任务。
这种稳定性不仅仅体现在机器人的按时执行任务上,更体现在其应对复杂环境的高度适应性和可靠性上。
室外巡检机器人能够应对涉水、草地、乱石、上下坡道等复杂路面的挑战。在面临风吹日晒、严寒酷暑等环境时,它都能完成巡逻任务。
03.新知探究
新一代大模型人工智能机器人能够通过自然对话理解与执行任务。
人工智能机器人在与用户对话的过程中,能够迅速回答用户提出的问题,展现了快速的响应能力。
流畅
登录人工智能大模型平台,体验与人工智能机器人对话,并注意其响应速度
高效
效率
03.新知探究
手术机器人是一种先进的医疗设备,被用于辅助医生进行手术操作。其机械手可以在一定空间内灵活穿行,完成转动、挪动、摆动、紧握等动作。
突破人的视觉感官、操作灵活度上的极限
实现精准化操作,提供更安全、更可靠的治疗
你认为该机器人具备什么样的特点?
03.新知探究
系统的稳态:长时间或在特定操作条件下运行时,面对各种内部和外部因素,仍能保持其性能不发生显著变化,或在允许范围内变化的状态
稳态的特征
稳定性
快速性
准确性
03.新知探究
观察图片,思考并讨论:系统在运行时如何体现稳定性、快速性和准确性特征?
稳定性
确保其能够始终保持所需的状态,不受外部干扰影响
快速性
赋予系统高效响应和处理输入的能力
准确性
确保系统输出或测量结果的正确无误
在各种系统中都至关重要,保证系统正常运行,从而高效完成任务
03.新知探究
电子秤系统以其稳定、快速和准确的特点,大大提高了购物交易的效率。请设计一个电子秤系统,实现物品称重和价格计算。
讨论
设计电子秤系统
03.新知探究
过程与控制实验班(显示屏)、称重传感器、数据线、信号线、编程软件等
实验准备
03.新知探究
1.用信号线将称重传感器连接到过程与控制实验板。
实验过程
2.用数据线将过程与控制实验板连接至计算机。
3.启动编程软件,单击左下角的“扩展中心”,选择并加载“过程与控制实验板”。单击“启动”按钮,并最小化弹出窗口。
03.新知探究
4.编写“电子秤系统”程序,可实现:当物品放置在称重传感器上时,显示屏上会显示出物品的质量和总价。
实验过程
5.选择COM口,连接设备,将程序下载到过程与控制实验板中,运行程序并根据运行情况进行调试。
03.新知探究
实验过程
实验结论:
通过实验,我们发现
借助称重传感器,电子秤系统能够快速测出物品的质量,计算出总价,并能用语音进行播报。
6.称量不同物品,将相应物品的信息填入下表。
序号 物品名称 单价/(元/克) 质量/克 总价/克
1
2
3
part FOUR
知识总结
4/5
04.知识总结
系统的稳态
系统的稳态概念
系统的稳态特征
part FIVE
智慧挑战
5/5
05.智慧挑战
01
一个水箱持续进水,同时底部出水。刚开始时水位不断上升,但后来进水与出水的流量相等,水位保持固定高度不变。这种水位不变的状态属于:
A. 瞬态
B. 稳态
C. 振荡
D. 失控
答案:B
解析:水箱的水位保持不变,说明系统已经达到了稳态。在稳态下,系统的关键变量(如水位)不再随时间变化,保持恒定。水箱的进水和出水达到平衡,这就是一个稳态的例子。而水位不断上升的阶段叫做“瞬态”(过渡过程)。
02
关于控制系统稳态特征的描述,下列哪项是正确的?
A. 稳态时系统的输出一直在剧烈波动
B. 稳态时系统的输出与目标值之间的误差保持在一个可接受的范围内,且不再随时间明显变化
C. 稳态时系统还没有开始工作
D. 稳态时系统的输入一定为零
答案:B
解析:稳态的核心特征是:输出相对稳定,与目标值的误差很小且不再大幅变化。例如恒温箱在设定温度下,实际温度可能在目标值上下微小波动,但总体稳定。
谢谢
下次课见!
THANK
苏科版·六年级
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