控制系统的工作过程与方式

1、控制系统的工作过程与方式一、教学目标分析知识与技能：1、 熟悉简单的开环控制系统的基本组成和简单的工作过程。2、 能画出一个简单的开环控制系统的方框图，理解其中的控制器、执行器的作用。3、 掌握控制过程的一般描述方法。过程与方法：通过分析和比较，了解开环控制与闭环控制系统各自的控制特征及其之间的差别。情感、态度与价值观：使学生感觉、体验控制设计的一般思想方法和技术方法，激起学生设计的欲望，培养学生富于想象、善于批判、勇于创新的个性品质。二、教学内容分析本节内容是本章的第二节，是本章的教学重点，应将本节视为重点中的重点。教材从学生熟悉自行车行驶的速度控制和电风扇的风速控制开始，在根据学生的知识水

2、平引入游泳池注水系统控制以及改进游泳池注水系统控制，从而达到对开环控制和闭环控制的分析和对比的目的。再者根据开环控制的工作过程分析，让学生掌握分析控制系统工作过程的方法。 三、学情分析 学生学习了第一节控制手段和应用，理解控制的含义，但对什么是开环控制什么是闭环控制是空白，这就需要通过多个案例进行对比才可以让学生掌握开环控制和闭环控制以及它们的组成和工作过程。在本主题中，根据课程标准的要求，以及限于学时以及高中学生现有的知识水平，对控制系统中的控制器、执行器、传感机构和被控对象等环节只限定于一般性的理解，不作进一步的要求，不去探讨其内部的工作过程，只了解其输入和输出之间的关系就可以。四、重点难

3、点分析重点：能分析简单的开环控制系统控制系统的基本组成，以及它们是如何实现控制的。 难点：对控制器、执行器、被控对象的理解。五、教学策略本节课根据教学内容的特点及教学目标上的要求,我主要采用了教师讲授、学生阅读、实物演示、讨论交流等教学方法，运用多媒体展示等教学手段。让学生自主思考，教师充分引导，发挥学生的主体主动性。通过多媒体展示案例，实物案例，学生分析案例，教师点拨，让学生自主思考，以及分组讨论，然后形成结论，最后教师总结，并点明本节课的知识点。本节课主要是通过师生互动与交流来达成。六、教学过程 （一）导入新课数学必修3中的程序框图 ：分析数学程序方框图，得出一个输入对应一个输出。师：在技

4、术的控制中，也有类似的内部机理。（二）进行新课控制案例举例：电灯开与关的控制 投影幕的升降的控制 电风扇风速的控制师：这些控制现象有什么共同特征？生：一个输入（开与关）对应一个输出（亮和灭、升和降、快与慢）1、 控制系统任何一种控制的实现，都要通过若干个环节，这些环节就构成了系统，称为控制系统。 马上行动：(1)电饭煲的控制：（师生共同分析）通过改变锅内温度值的设定来实现控制：案例分析：游泳池注水控制系统：师：播放视频-游泳池注水的开环控制系统的演示生：画出此流程的方框图。师：在黑板上与学生一起探讨开环控制系统方框图的画法。师：游泳池的水位如果超过标注值，那么前面的控制系统会发现吗？生：不会。

5、师：所以对于这种输出量对前面的控制过程不会产生影响的控制系统，我们称之为开环控制系统。2、开环控制系统控制系统的输出量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。 (1)自动门控制系统(P103) (教师讲授)工作过程：1、 当有人到达门前某一距离时，传感器感知，并发出“有人”的信号；2、 控制器接到传感器传来的信号后，经变换放大后传给电动机（这里的电动机叫做执行器，也称为驱动器）3、 电动机根据传来的开门信号转动,门被打开(这里的门叫做被控对象，也称为被控对象)4、控制器保持开门信号延时（如10S）后，自动发出关门信号，电动机反转，门重新关闭。(2)游泳池注水控制系统（师生共同

6、分析）如果进水管单位时间的水流量一定，那么游泳池水位的高度和进水时间是一一对应的，我们就可以通过设定注水时间，使游泳池的水位达到希望的高度。小结：两个例子的共同点：控制系统的输出量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。补充案例：婴儿尿湿报警器设计题：根据婴儿尿湿报警器的控制原理，通过稍加改动，你还可以设计出应用在哪些方面的控制系统？请用方框图表示你的想法。 五、本节课小结：（师生共同完成）1、 控制系统。2、 开环控制系统以及开环控制系统的工作过程。 六、作业课本P-107页第1题七、教学反思1、 在进行教学设计时我发现要设计好本节课有一定的难度，因为本课内容、案例都较为抽象，较难突破知识的重点、难点，所以需更多的使用一些实物案例作为载体。2、 在教学中我发现教材的重组、优化是顺利、完满达成教学目标的关键，课本中的教学内容、素材必须经过