高中通用技术 技术与设计2 (苏教版)第四单元 第三节 闭环控制系统的干扰和反馈（第三课时)教学实录.docx
高中通用技术技术与设计2(苏教版)第四单元第三节闭环控制系统的干扰和反馈（第三课时)教学实录
科目
授课时间节次
--年—月—日（星期——）第—节
指导教师
授课班级、授课课时
授课题目
（包括教材及章节名称）
高中通用技术技术与设计2(苏教版)第四单元第三节闭环控制系统的干扰和反馈（第三课时)教学实录
设计意图
本节课通过深入探讨闭环控制系统的干扰和反馈问题，旨在帮助学生理解闭环控制系统在实际应用中的稳定性和可靠性。通过分析干扰因素和反馈机制，引导学生掌握闭环控制系统设计的基本原则和方法，培养学生的分析问题和解决问题的能力，提高学生对技术实践的认识和兴趣。
核心素养目标
培养学生对技术系统稳定性和可靠性的认识，提升分析干扰因素和反馈机制的能力。通过实际案例分析，增强学生的创新意识和实践能力，激发学生对技术设计的兴趣，培养其科学思维和工程伦理意识。
教学难点与重点
1.教学重点：
-重点理解闭环控制系统的干扰来源，包括外部干扰和内部干扰。
-确定反馈机制在控制系统中的作用，包括比例、积分、微分控制的作用。
-分析不同反馈环节对系统稳定性的影响。
2.教学难点：
-难点在于区分和识别外部干扰和内部干扰的特点及来源。
-难点在于理解比例、积分、微分控制参数调整对系统性能的影响。
-难点在于结合实际案例，应用反馈原理分析系统稳定性问题。例如，在讨论汽车防抱死制动系统时，如何分析传感器干扰对系统性能的影响，以及如何通过调整PID参数来优化系统响应。
教学资源
-软硬件资源：控制系统实验平台、电脑、投影仪、示波器
-课程平台：学校通用技术课程平台
-信息化资源：控制系统原理相关视频、案例数据库
-教学手段：PPT演示文稿、实物模型、互动式教学软件
教学过程
一、导入新课
1.老师提问：同学们，上一节课我们学习了闭环控制系统的基本原理，大家还记得闭环控制系统的主要组成部分有哪些吗？
2.学生回答：反馈环节、控制器、执行机构和被控对象。
3.老师总结：很好，闭环控制系统由这四个部分组成。今天我们将进一步探讨闭环控制系统的干扰和反馈问题，了解干扰对系统性能的影响以及如何通过反馈机制来提高系统的稳定性。
二、新课讲授
1.干扰的来源
-老师讲解：干扰是指对控制系统性能产生不利影响的因素，它可能来自外部环境，也可能来自系统内部。
-学生思考：干扰有哪些类型？它们是如何影响系统性能的？
-老师举例：例如，温度变化、电源波动等外部干扰，以及传感器误差、执行机构磨损等内部干扰。
2.反馈机制的作用
-老师讲解：反馈机制是闭环控制系统的重要组成部分，它通过比较实际输出与期望输出，调整控制器的输入，使系统达到期望状态。
-学生思考：反馈机制有哪些类型？它们在控制系统中发挥什么作用？
-老师举例：比例控制、积分控制、微分控制，分别对应比例、积分、微分反馈环节。
3.干扰与反馈的关系
-老师讲解：干扰和反馈是相互影响的，干扰会影响反馈效果，而反馈机制可以降低干扰对系统性能的影响。
-学生思考：如何通过反馈机制降低干扰对系统性能的影响？
-老师举例：通过调整反馈环节的参数，可以优化系统对干扰的响应。
4.实际案例分析
-老师展示：以汽车防抱死制动系统为例，分析传感器干扰对系统性能的影响，以及如何通过调整PID参数来优化系统响应。
-学生讨论：分析案例中干扰的来源、反馈机制的应用，以及调整PID参数的依据。
三、课堂练习
1.老师提问：同学们，请结合所学知识，分析以下场景中的干扰和反馈机制。
-学生分组讨论：分析场景中的干扰来源、反馈环节、控制器和执行机构。
-学生汇报：展示分析结果，老师点评。
2.老师讲解：针对学生汇报的分析，指出其中的不足之处，并引导学生进一步思考。
四、课堂小结
1.老师总结：今天我们学习了闭环控制系统的干扰和反馈问题，了解了干扰的来源、反馈机制的作用以及干扰与反馈的关系。
2.学生回顾：回顾本节课所学内容，巩固知识点。
五、布置作业
1.老师布置：请同学们课后查阅资料，了解其他类型的闭环控制系统，并分析其干扰和反馈机制。
2.学生记录：记录作业要求，准备课后学习。
六、课堂反思
1.老师反思：本节课通过案例分析和课堂练习，帮助学生理解了闭环控制系统的干扰和反馈问题，提高了学生的分析问题和解决问题的能力。
2.学生反思：回顾本节课的学习过程，总结自己的收获和不足，为今后的学习做好准备。
知识点梳理
1.闭环控制系统的基本概念：
-闭环控制系统由反馈环节、控制器、执行机构和被控对象四个部分组成。
-反馈环节通过比较实际输出与期望输出，调整控制器的输入，使系统达到期望状态。
2.干扰的来源与分类：
-外部干扰：温度变化、电源波动、噪声等