苏教版高中通用技术《技术与设计2》导学案-第4章-控制与设计

1、控制的手段与应用课前导学案【学习目标】考试内容考试要求考试属性控制的含义控制的手段和方法控制的应用bab必考【课前预学】1、 控制就是：人们按照自己的意愿或目的，通过一定的手段，使事物向 。2、理解任何控制现象，都要从控制的 是什么，控制要达到什么 和采取什么控制 三方面着手。3、从控制过程有无人工干预的情形来分，控制系统可分为 和 4、按照执行机构的不同，控制可分为 、 、 。【复习检测】1、 完成以下控制的分类控制事例按人工干预属于按执行机构属于自行车(方向和速度)控制扩音器的音量手摇卷笔刀烟雾报警器红外感应水龙头希罗的自动门2、 完成连线练习机械控制计算机气动控制修理汽车用的液压千斤顶液

2、压控制公共汽车车门的开关控制电子控制普通水龙头控制的手段与应用课堂导学案【学习目标】 考试内容考试要求考试属性控制的含义控制的手段和方法控制的应用bab必考【自主学习】、控制就是：人们按照自己的意愿或目的，通过一定的手段，使事物向 。2、理解任何控制现象，都要从控制的 是什么，控制要达到什么 和采取什么控制 三方面着手。3、从控制过程有无人工干预的情形来分，控制系统可分为 和 4、按照执行机构的不同，控制可分为 、 、 。【交流提升】【例题1】(2014省学考)如图所示是一款智能垃圾桶。投垃圾时，手或垃圾靠近感应区上方，桶盖会自动打开，投入后桶盖会自动关闭，该控制系统的控制手段和控制方式属于(

3、)A手动控制、开环控制 B自动控制、开环控制C自动控制、闭环控制 D手动控制、闭环控制【例题2】(2013省学考)小通设计了如图所示的一款小音箱，带有音乐播放控制系统。如果把手伸进它的口中，就会播放几首歌曲，然后自行停止。该控制系统的控制手段和方式属于()A自动、开环控制B人工、开环控制C自动、闭环控制D人工、闭环控制【自我归纳】 【课堂检测】1、下列关于控制的叙述中，正确的是（ ）A、控制技术仅仅指的是自动控制技术，不包括人工控制技术B、控制技术在“嫦娥”奔月，遨游太空，数据实时传输中起着至关重要的作用C、现代农业发展很快，菜农利用“滴灌”技术对所种的菜进行浇水，施肥，除虫等操作不是控制现象

4、D、自动控制系统能在无人直接参与的情况下运行，甚至系统开始的“启动”，也无需人参与就可自动运行2、下列控制系统属于自动控制系统的是（ ）A、用按钮开关控制电灯的开与关B、普通水龙头控制自来水管中水的流速与流量C、恒温花房内的温度控制D、自动挡汽车驾驶操控3、农用塑料大棚能够充分利用太阳能，和塑料隔膜的保温，起到春提前、秋延后的保温栽培作用，一般春季可提前3035天，秋季能延后2025天。这种塑料大棚结构简单不消耗额外能源和电，其温度调节方式为：( )A.人工手动控制 B.电子自动控制 C.电脑程序控制 D.无须任何控制4、由于传统的鼠标有个长长的尾巴不方便，无线鼠标也就应运而生，移动无线鼠标就

5、可以使光标移动，这种控制是（ ）A、人工控制、机械控制 B、自动控制、液压控制C、人工控制、电子控制 D、机械控制、气动控制5、我们要理解一个控制现象，就必须弄清楚三个问题，这其中不包括（ ）A、控制过程中受到哪些影响 B、对什么东西进行控制C、要达到什么样的控制结果 D、采取何种控制手段控制系统的工作过程与方式课前导学案【学习目标】考试内容考试要求考试属性简单开环控制系统的基本组成和工作过程闭环控制系统的基本组成简单的闭环控制系统的方框图控制器和执行器的作用cbcc必考+加试【课前预学】、控制就是：人们按照自己的意愿或目的，通过一定的手段，使事物向 。2、从控制过程有无人工干预的情形来分，控

6、制系统可分为 和 3、按照执行机构的不同，控制可分为 、 、 。【复习检测】 1、豆浆含有丰富的营养物质，深受大众喜爱，但自己制作豆浆却非常麻烦，自从豆浆机研制出来后，每天喝一杯自己煮的豆浆变得非常方便。只要接通电源，豆浆机就会完成磨豆、煮豆浆的全过程，豆浆机的工作过程是（ ）A、手动控制、机械控制 B、自动控制、机械控制C、手动控制、电子控制 D、自动控制、电子控制2.人们使用空调器对室内温度进行调节，使人感到舒适这是控制在（ ）方面的应用 、生活 、生产、农业 、军事 3、用电视遥控器选台属于（ ）A人工控制 B自动控制 C气动控制 D液压控制控制系统的工作过程与方式课堂导学案【学习目标】

7、 考试内容考试要求考试属性简单开环控制系统的基本组成和工作过程闭环控制系统的基本组成简单的闭环控制系统的方框图控制器和执行器的作用cbcc必考+加试【自主学习】1、控制系统中输出与输入之间有一定的对应关系，控制系统 不对系统的控制产生任何影响，这种控制系统称为开环控制系统。一般用方框图来表示，常采用 来表示系统的环节，用 来表示信号传递的方向。2、开环控制系统的方框图如下输入量 输出量上图中 （给定量）：控制系统给定的量； （被控量）：控制系统所要控制的量，也是控制系统的输出信号； ：对输入信号进行处理并发出控制命令的装置或元件； ：直接对被控对象进行控制的装置或元件； ：执行器的输出信号；

8、：控制系统中要求被控制的装置或生产过程。3、系统的 返回到输入端并对控制过程产生影响的控制系统称为闭环控制系统。4、闭环控制图：比较器控制量 【交流提升】【例题1】(2015省学考)某校学生设置了雨天自动关窗装置，其工作原理是：下雨时，湿度传感器把检测到的雨水信号传给放大及处理电路，启动电动机关闭窗户。关于这个控制系统，下列说法中，正确的是()A雨水信号是输出量 B控制器是电动机C执行器是湿度传感器 D被控对象是窗户【例题2】(2014省学考)如图所示为某仓储运货工作示意图，运货车的工作过程是：当传感器检测到车上的载货量达到设定值时，控制电路控制电机转动，车驶向卸货平台；当车上的限位开关接触到

9、卸货平台，电机停止转动，车停下等待卸货；当传感器检测到货物被卸，电机反向转动，车返回装货平台。请回答下列各题，填写“_”处的相应内容。(1)该运货车的控制方式属于_。(在闭环控制；开环控制中选择一项，填写序号)(2)该运货车的控制手段属于_。(在手动控制；自动控制中选择一项，填写序号)(3)该控制系统中，若车上与卸货平台相接触的限位开关损坏，可能造成_。(在车到了卸货平台后，电机继续转动；车到了卸货平台后，不等卸货马上返回装货平台；传感器无法检测载货量中选择一项，填写序号)(4)为了防止装货时载货量达到设定值的瞬间，车就开走，产生危险。针对此情况，以下对该系统进行优化的措施中合适的是_。(在提

10、高传感器的灵敏度；增加延时装置，装货后延时几秒钟再开动；降低电机转速中选择一项，填写序号)【自我归纳】【课堂检测】1、下列控制系统中，属于开环控制系统的是（ ）。 A、智能电冰箱的温度控制 B、计算机的CPU上的风扇的转速控制 C、现代化农业温室的温度控制 D、红绿灯定时控制系统2、下列不属于开环控制系统的是（ ）A自动门 B 自动声控灯 C自动烘手机 D电饭锅温控系统3、自动烘手机控制系统的工作过程如下：红外线传感器感知手的靠近过程，没人的时候，鼓风机和加热电炉丝都自动切断电源；当手的温度在红外传感器监视的范围内，烘手机就开始工作。该控制系统属于（ ）A、手动控制、开环控制 B、自动控制、开

11、环控制C、手动控制、闭环控制 D、自动控制、闭环控制4、下列关于开环控制系统的方框图描述错误的是（ ）A、输入量即给定量，控制量即所要控制的量，也是控制系统的输出的信号B、被控对象即控制系统中所要求控制的装置或生产过程C、执行器即直接对被控对象进行控制的装置或元件D、控制器即对输入信号进行处理并发出控制命令的装置或元件5、电冰箱工作温度设定在一定的范围值，当箱内温度变化超过设定的范围值时，热敏电阻的阻值也相应地变化，通过热敏电阻的变化，电流经过三极管放大器的放大，带动继电器，控制压缩机的启动，实现电冰箱的温度控制。温度的变化量是（ ）A、输入量 B、输出量 C、控制量 D、设定量铁桶第31题图

12、圆木塞铁桶硬塑料管搪瓷碗水龙头5cm6李明制作了方便小动物喝水的自动加水器，结构如图。工作过程是当水龙头打开，水就流入碗内，碗内的水位逐渐升高，浸没到塑料管管口时，没有空气进入密封的铁桶，水龙头停止出水；当碗内水位降低至塑料管管口以下，空气从塑料管进入铁桶内，水又流出来，使碗内实际水位控制在管口位置。试分析其控制过程，完成下列问题：（1）该控制系统是开环控制系统还是闭环控制系统？（2）请填写完成控制系统方框图中所缺部分。（3）假设原来搪瓷碗内的水位控制在5厘米，现在需要把碗内水位控制在8厘米，请问可以采取什么方法？ 闭环控制系统的干扰与反馈课前导学案【学习目标】考试内容考试要求考试属性反馈的含

13、义简单控制系统运行的主要干扰因素闭环控制系统中反馈环节的作用闭环控制系统的工作过程功能模拟方法和黑箱方法bcbba必考+加试【课前预学】1、控制系统中输出与输入之间有一定的对应关系，控制系统 不对系统的控制产生任何影响，这种控制系统称为开环控制系统。一般用方框图来表示，常采用 来表示系统的环节，用 来表示信号传递的方向。2、闭环控制图：比较器控制量 【复习检测】1、洗衣机的洗涤水温控制系统的方框图如下：比较器被控对象控制量加热器控制器输入 输出 温度检测装置该控制系统中被控对象、输入量、输出量分别是（ ）A、水温 设定水温 实际水温 B、洗衣机内的水 实际水温 设定水温C、水温 实际水温 设定

14、水温D、洗衣机内的水 设定水温 实际水温2、绘制开环控制系统的方框图：3、绘制闭环控制系统的方框图闭环控制系统的干扰与反馈课堂导学案【学习目标】考试内容考试要求考试属性反馈的含义简单控制系统运行的主要干扰因素闭环控制系统中反馈环节的作用闭环控制系统的工作过程功能模拟方法和黑箱方法bcbba必考+加试【自主学习】1、在控制系统中，除 （给定值）以外，引起 变化的各种因素称为干扰因素。有的干扰因素是 造成的，有的干扰因素是 所致。2、控制系统中将 通过适当的检测装置返回到输入端并与 进行比较的过程称为反馈。3、闭环控制系统的核心是通过 来减少 （输出量）的偏差。所以闭环控制系统，能够克服外界干扰带

15、来的影响，使被控量控制在 附近。4、功能模拟法：用 不同，但 和行为相似的模型来模拟原型的方法。5、将所要了解的系统当做黑箱，通过对该系统的 和 关系的研究来推断系统的内部 及其功能的方法称为黑箱法。6、开环控制系统与闭环控制系统的比较控制系统有无反馈控制精度结构成本适用范围闭环控制高适用于高精度、高可靠性，系统元件较不稳定的场合开环控制低适用于精度要求不高而系统元件较稳定的场合【交流提升】【例题】(20163月省统考)某学校铃声控制系统的工作过程是：电脑根据设定的时间顺序，发出电信号给功率放大器，使音箱发出铃声。请根据上述说明，完成(1)(2)题。(1)关于该控制系统的说法中，不正确的是()

16、A控制器是电脑 B执行器是功率放大器 C被控对象是音箱 D输出量是功率放大器发出的电信号(2)各种干扰因素会造成系统工作不正常，下列不属于干扰因素的是()A电脑中侵入病毒程序 B响铃时间顺序设定错误C工作电压超出系统正常工作范围 D系统附近使用无线电设备【自我归纳】【课堂检测】1、干扰因素对控制系统的影响叙述正确的是（ ）。 A. 干扰因素只是对控制系统的输出量影响变化B. 干扰因素使控制系统的输入量发生变化C. 除了输入量以外，余下的控制系统各个环节都受到干扰因素影响变化D. 干扰因素对控制系统的输出量和输入量都有影响2、在电冰箱的温度控制系统中，下列情况不属于影响其温度控制的干扰因素（ ）

17、A、开电冰箱门 B、电冰箱所在房间的温度从20摄氏度变到32摄氏度C、热菜或热饭放入电冰箱中 D、在电冰箱外放一个闹钟3在房间空调温度控制系统中，下列情况不属于影响其温度控制的干扰因素的是（ ）A有人走进房间 B打开房间窗户 C房间里在烧开水 D房间里的电话铃响4、学校路灯采用光控装置，如果光控路灯的光敏电阻器的感光面被厚厚的灰尘所覆盖，各电路元件均无损坏，则接通电源后，光控路灯可能出现的现象是（ ）A、一直灭 B、一直亮 C、先亮后灭 D、短路烧毁线路5、下面反馈环节作用的例子中不正确的是（ ）A、我们去拿一件东西时，眼睛有反馈环节的作用B、我们选择合适的香水时，鼻子有反馈环节的作用C、我们

18、吃不同味道的食物时，喉咙有反馈环节的作用D、我们调节室内的温度时，皮肤有反馈环节的作用6.下列选项中不属于功能模拟法的是（ ）A机器人踢球 B计算机下棋C仿真手与人握手D工程师听诊故障7、如图所示是水箱液位控制系统，当水箱出水量大时,水位下降浮子下沉，带动活塞偏离进水口位置，此时进行补水直到水箱里的水位上升到给定水位，浮子上浮，活塞归位。在这个系统中，浮子、活塞以及两者之间的连杆机构组成一个杠杆系统。试回答以下问题：（1）该控制系统是开环控制还是闭环控制？（2）该控制系统的输入量和输出量分别是什么？（3）该控制系统中浮子起什么作用？（4）画出控制系统的框图。控制系统的设计与实施课前导学案【学习

19、目标】考试内容考试要求考试属性控制系统方案的设计c必考+加试【课前预学】1、控制系统设计必须考虑的基本问题有：明确控制目的；分析被控对象的主要特征；确定 ；分析 ；方案选择；调试、运行和评价；系统的成本、元件、设备分析等。2、对于简单的闭环控制系统，有以下基本要求：第一：一个闭环控制系统要正常工作，首先必须是 的；第二：控制系统的 必须符合要求，即系统的输出量与给定值之间之差应控制在 之内；第三：闭环控制系统应有较好的 。【复习检测】1、绘制开环控制系统的方框图：适用于控制精度 而系统元件比较 的场合 2、绘制闭环控制系统的方框图适用于控制精度 而系统的元件较 的场合 3、例1：自动回收晾衣架

20、控制系统的设计设计要求： 一旦下雨晾衣架能够自动回收设计分析：被控对象：被控量（输出量）：控制量：主要的干扰因素：设计框图：抽水马桶水箱水位的自动控制系统的设计设计要求：当水箱中的水位低于某一指定高度时，进水口立即进水；当水箱的水位达到某一指定高度时，进水口停止进水。设计分析：被控对象是被控量(输出量)是控制量是主要干扰因素是设计框图：控制系统的设计与实施课堂导学案【学习目标】考试内容考试要求考试属性控制系统方案的设计c必考+加试【自主学习】1、控制系统设计必须考虑的基本问题有：明确控制目的；分析被控对象的主要特征；确定 ；分析 ；方案选择；调试、运行和评价；系统的成本、元件、设备分析等。2、

21、对于简单的闭环控制系统，有以下基本要求：第一：一个闭环控制系统要正常工作，首先必须是 的；第二：控制系统的 必须符合要求，即系统的输出量与给定值之间之差应控制在 之内；第三：闭环控制系统应有较好的 。【交流提升】【例题】如图所示是小刘同学设计的花盆土壤湿度控制系统示意图。其工作原理是：控制电路将探头测得的湿度值与设定值相比较，根据偏差值控制电磁阀门打开或关闭，使土壤湿度值达到设定值。请根据上述说明，完成以下任务。 (1)该土壤湿度控制系统的控制方式属于_(在闭环；开环中选择一项，将序号填写在“_”处)。(2)该控制系统的检测装置是_，执行器是_。(3)小刘不小心把探头从花盆中带出，会导致电磁阀门始终_(在打开；关闭；保持原来状态中选择一项，将序号填写在“_”处)。(4)小刘同学在设计控制系统的过程中，为提高控制精度，运用数学知识对控制