内容正文:
第8单元 系统与优化
第2课
系统的干扰
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
理解系统的干扰现象
能够区分内部和外部因素的干扰
part TWO
课堂导入
2/5
02.课堂导入
在系统的运行过程中,系统的各组成部分会不断地调整其状态或行
为,以适应外部环境的变化和影响。
扩音器通常能有效放大声音,但当附近有人使用手机通话时,扩音器可能会产生噪声。一旦手机远离,扩音器又会恢复到正常工作状态。
part THREE
新知探究
3/5
03.新知探究
系统的干扰:系统本身不能脱离环境而独立存在,其运行中受到多种因素的综合影响。
手机信号引起扩音器噪声的现象就是干扰。
03.新知探究
室外的阳光严重影响了传感器对线路的识别,导致机器人不能准确地沿黑线行走。
机器人在室内场地运行时,能够稳定地沿着黑线行走。
当把场地放在阳光照射的室外时,却发现机器人无法准确地沿黑线行走了。
是什么原因影响了机器人对线路的判断?
外部因素如温度、湿度、光照度等,对系统正常运行产生干扰
03.新知探究
天气变化对飞行有重要影响,风向、风速、温度、湿度、降水、气压等都可能对飞行造成威胁。例如,雷暴可能导致飞机被雷击或误人积雨云引发颠簸。
天气变化
外部影响因素
03.新知探究
复杂的地形,如高山、峡谷等,可能影响飞机起降和巡航。在山区飞行时,飞行员需要特别注意地形对飞行的影响。
地形复杂
外部影响因素
03.新知探究
鸟类可能会误入飞机的飞行线路,与飞机发生碰撞,造成飞机损坏。
鸟类活动
外部影响因素
来自系统外部,会影响系统的性能,可能导致运行效率下降或安全风险增加等。
03.新知探究
一场机器人比赛中,机器人需要按照场地规定的线路运行。但发现,在机器人行走到右图中红圈标记的位置时出现了错误,而在其他线路上却能顺利完成任务。
右侧轮子磨损,转弯幅度不足,偏离预设线路。更换轮子后,恢复正常运行。
传感器失灵
你认为机器人自身可能存在哪些问题?
内部影响因素
电子元件损坏
机械部件磨损
03.新知探究
观察图片,这些系统在运行过程中会受到哪些因素的影响?这些影响属于外部因素还是内部因素?
摄像头损坏
长时间使用手机发热
天气炎热发热的手机
电脑系统故障
光线影响人脸识别
隧道内导航无信号
外部
内部
内部
外部
外部
内部
03.新知探究
观察机器人运行时的情况,将出现的不稳定现象记录在下表中,并在相应的影响因素类别下打钩。
系统的干扰来源多样,既有内部因素,也有外部因素潜在的影响,这些因素可能对系统运行的性能和稳定产生不同程度的影响。因此,需要综合管理以确保系统正常运行。
序号 不稳定现象 内部因素 外部因素
1 原地打转
2 一直偏左行走
3
03.新知探究
电子干扰是指在电子设备中,由于外部电磁场、无线信号、电压波动或其他电子设备的影响,原本正常工作的系统出现异常或失效的现象。
当这些干扰发生时,设备可能会出现问题,信号可能会变得混乱,有时候甚至会丢失重要数据。电子干扰影响很多设备,如手机、计算机、医疗器械和飞机等。
为了减少电子干扰对设备的影响,科学家和工程师采取了很多措施。他们使用特殊材料并设计独特的线路,让设备在受到干扰时仍能正常工作。
part FOUR
知识总结
4/5
04.知识总结
系统的干扰
系统的干扰概念
内部因素干扰、外部因素干扰
part FIVE
智慧挑战
5/5
05.智慧挑战
01
下列关于系统干扰的说法,正确的是:
A. 所有干扰都来自系统外部,内部不会产生干扰
B. 干扰会使系统的输出偏离期望值,控制系统需要通过反馈等方式来减小干扰的影响
C. 干扰对控制系统没有任何影响
D. 只有外部干扰需要关注,内部干扰可以忽略
答案:B
解析:干扰的本质是使系统输出偏离目标值。一个好的控制系统会通过反馈机制检测这种偏离,并调整控制量来抵消干扰的影响,使输出回到期望值。
02
以下选项中,属于系统内部干扰的是:
A. 电压不稳定导致电机转速忽快忽慢
B. 机器人电池电量逐渐下降,输出电压降低
C. 强烈的阳光照射在温度传感器上,导致读数偏高
D. 人为踢了机器人一脚
答案:B
解析:A:电压不稳定可能来自外部电网或电源,通常是外部因素,但如果是系统内部电源模块故障则属内部。
B:电池是系统内部的能源部件。C:阳光照射是外部环境因素。D:人为踢打是外部操作干扰。
谢谢
下次课见!
THANK
苏科版·六年级
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