4.1控制与设计导学案.doc

第四章 控制与设计 班级 姓名 学习目标： 1、理解控制的含义。 2、清楚一般控制系统的组成要素，熟悉简单的开环控制系统和闭环控制系统的工作过程。 3、能针对具体的控制系统绘制其控制系统框图。 4、感觉、体验加深对控制设计的技术思想和方法的理解。 学习重难点： 开环控制系统和闭环控制系统的基本组成和简单的工作过程。 学习过程： 一、什么是控制 1、概念：人们根据自己的目的，通过一定的手段，使事物沿着某一确定的方向发展，就形成了控制。 2、控制的三要素： （1）控制的对象（2）控制的目的（3）控制手段 3、控制系统 任何一种控制的实现，都要通过若干个环节，这些环节的有机组合就构成了一个系统，称为控制系统。 二、控制系统的基本组成与工作过程 1、开环控制系统 【体验与交流】 情景1：宾馆迎宾员开门迎宾 情景2：自动门开门迎宾 基本组成 工作过程 【讨论与探究】 请同学们根据刚才两个情景案例的分析，总结或概括开环控制系统的含义、组成及开环控制系统的系统框图。 （1）含义： （2）系统基本组成： （3）开环控制系统框图： 请同学们以小组为单位，试着在教室里找出一两个开环控制系统，分析其基本组成并画出它们的简单控制系统框图。 2、闭环控制系统 【体验与交流】 情景3：看课本图4-9水箱水位人工控制系统示意图 情景4：看课本图4-10水箱水位自动控制系统示意图 基本组成 工作过程 【讨论与探究】 请同学们根据刚才两个情景案例的分析，总结或概括闭环控制系统的含义、组成及闭环控制系统的系统框图。 （1）含义： （2）系统基本组成： （3）闭环控制系统框图： 请同学们以小组为单位，思考讨论在生活中找出一两个闭环控制系统，分析其基本组成并画出它们的简单控制系统框图。 【讨论、交流和总结】 试总结开环和闭环控制系统的区别，完成下表。 开环控制系统 闭环控制系统 从构成形式上 （有无反馈） 从本质上 （信息流的传递方式） 信息流经的路径条数 其它 历年高考真题： 2007年（第19题 4分）某办公楼大厅采用自然光照明，控制系统如右图，大阳光经过反光镜反射到反光球面镜上，反光球面镜再将光线反射到大厅，从而达到采集自然光的目的。当大阳移动后，光线到达反光球面镜的位置也随之发生偏移，相应的传感器就会受到光照产生电信号，控制器根据不同传感器送来进来的信号控制反光镜作相应的调整。 （1）该系统是开环控制系统还是闭环控制系统？ （2）该系统中，被控对象是____________。 （3）控制器与人体哪个器官的功能是类似的？ （4）请再写出两种利用太刚能的产品。 2009年（第27题 1分）成语和俗语是千百年来人们生活智慧的结晶,其中不少蕴含着有关技术与设计的道理.下列与设计过程中的“结构”“流程”“系统”和“控制”依次对应的是（ ）?①见风使舵? ? ②铜墙铁壁? ? ③磨刀不误砍柴工? ???④牵一发而动全身 A．②③①④? ? B．②③④①? ? C．③②①④? ? D．③②④① 2010年（第48题 1分）普通高压锅使用过程中，当锅内压力达到一定值时，压力阀会浮起并放气，使锅内压力维持在预定值水平。该压力控制系统是（ ） ①人工系统??? ②自然系统??? ③人工（手动）控制???④自动控制 A.①③?????????? B.①④?????????? C.②③?????????? D.②④ 2010年九、（11分）让创新的热情激荡年轻的心灵，让创新的喜悦充盈蓬勃的青春。 项目名称：防风自动关窗装置的制作 结构：①风力感应部分，包括安装在户外的风向标，风力板和弹簧（稳定风力板） ②窗体传动部分，包括窗体滑轮，牵引线和引线滑轮 ③电路部分，包括电源（E）、电机（M），触头开关（K1）和嵌入墙体中的按压开关（K2） 工作原理：①窗户打开时，K2在弹簧的作用下自动闭合，防风功能处于待命状态。 ②起风时，风向标转向来风方向，风力板受风力推动发生偏转，使K1闭合，电机驱动窗户向左移动。 ③待窗户关闭时，窗框推压K2撞杆并使其断开，电源切断，自动防风功能关闭。 57.（3分）本项目的设计分析如下： （1）请填写图框中的① ② 。 （2）该系统的被控对象是 本节练习： 1、声控灯适用于多种场合，如在公共楼道里安装声控灯既方便