3开环电子控制系统和闭环电子控制系统

1.3开环电子控制系统和闭环电子控制系统教学目标：一、教学指导意见：知道反馈在电子控制系统中的作用。知道开环电子控制系统和闭环电子控制系统的区别。了解生活中常见的闭环电子控制系统的工作过程。二、课程标准：1．了解开环电子控制系统和闭环电子控制系统的区别。2．了解反馈在电子控制系统中的作用。教学重点:理解开环电子控制系统和闭环电子控制系统的区别。教学内容分析本节通过贴近生活实际的案例分析来让学生逐步了解系统框图，理解区分开环与闭环两种控制系统。这一课时的重点在电子控制系统的工作过程分析，难点在开环与闭环电子控制系统的比较与分析。学情分析学生在此前已有了一定的“流程”“系统”方面的基础，也有了一定的控制系统基础，对于系统的组成和系统的工作过程的分析应比较容易上手，特别本课时中银行自动门，自动水龙头等电子控制系统都是贴近日常生活的实例，学生是比较感兴趣的，学生可以在比较轻松的氛围中掌握知识。教学策略无论何时何地的教学活动，学生始终是教学的主体，教师是教学的主导。如何把学生的思维引导到知识点上，启发学生自己分析解决问题是关键。在上课过程中投影图片、使用简单教具演示控制提高学生的兴趣，以此来降低课堂的枯燥乏味。教学资源准备多媒体教室、教学课件、电控试验套件。教学过程一、 引入:在《在技术与设计2》的学习中，我们已经知道，控制系统有开环和闭环之分。在电子控制系统中，根据信息的有无反馈，可把电子控制系统分为开环电子控制系统和闭环电子控制系统。二、 任务1：设计一个电子控制报警系统1、明确设计的目标和要求——功能描述：按动一个按键，经过集成电路的处理之后，扬声器就发出一定的响声，持续一段时间后停止。知识拓展干簧管如图所示，是玻璃封装，能看见内部结构但容易碎裂。后一种是塑料封装，不能看见内部结构，但不会碎裂。我们采用第二种类型。常用的干簧管一般都是周围有磁场的时候闭合，周围没有磁场的时候断开，我们叫常开型。2．音乐芯片

音乐芯片属9300系列高电平触发型集成块，如图所示，黑色裸片朝上，从左到右四个管脚分别为正极触发脚，喇叭脚，负极。如图为音乐芯片接入面包板的方法。3．扬声器（喇叭）及其符号扬声器有两根引线，无需区分正负极，有脉冲信号即可发声。如图为扬声器接入面包板的方法。分析电子控制报警模型:打开电池盒上的电源开关，将此吸在椅子螺丝刀上，靠近干簧管的一端，观察实验现象。（扬声器的此贴对干簧管有影响，布局时将扬声器和磁铁放的稍微远一点。）板书：三、开环电子控制系统：（学生总结,并上黑板画出方框图）1、如果电子控制系统的输出结果对系统的控制没有影响，也就是被控量的变化不会引起控制量的改变即没有反馈。这种电子控制系统称为开环电子控制系统。2、开环控制系统的组成方框图例1:下面是开环电子控制系统的是（B）A.太阳能热水器的水温控制系统 B.电子调光台灯C.现代化农业温室 D.智能电饭煲四、任务1：如何将电子控制报警改为一个按钮启动的小车，与电子控制报警系统框图有什么区别？（实物展示小车）

事实上，这个控制系统和上一个门铃控制系统，输入和控制都是一样的，只是“输出”不同，因此，只要更改“输出”。任务2：如何自动控制小车和墙壁之间的距离呢？（遥控小车不碰壁）（这是一种自动控制的思想？）眼睛的这个地方，显然要用一定的电子器件来代替，这个电子器件就是:传感器！而它盯着被控对象，将被控量返回到输入端，与设定量比较的过程，就是“反馈”！板书：五、闭环电子控制系统概念和方框图（学生总结）能对输出结果进行检测，并将检测信号反馈到控制处理部分，从而对系统的控制产生影响。闭环电子控制系统方框图反馈：检测装置将被控量返回到输入端，并与给定量进行比较的过程。案例：冰箱制冷系统的原理（先看书，后视频，最后让学生写出方框图）—JS*输入Ti装冷£冷藏率＞—JS*输入Ti装冷£冷藏率＞咼iH匚处理）t.电子电用并）输岀＜细.电器对〉檢测（温度佚腫器）讨论:1、为什么冰箱要采用闭环电子控制系统？冰箱用温度传感器来实时反馈冰箱的实际温度，以保持预先设定的温度不变。2、闭环电子控制系统与开环电子控制系统相比有什么优点？♦:♦开环电子控制系统：控制系统的核心是电子技术，且无反馈；・：♦闭环电子控制系统必须符合两个条件：（一）它的核心是电子技术；（二）有反馈。例2、造纸厂采用一套自动控制纸张厚度的系统，B射线穿过纸，在另一侧接收B射线，如果纸偏厚或偏薄，穿过纸以后的B射线就会变化，控制器利用检测到的B射线的变化来控制轧辊凋整装置来调整轧辊之间的间隙，控制纸张达到要求的厚度。下列关于该系统的说法不正确的是（D）金、 P射线检测装迪判轧縫 n~~□ 纸张厚度控制器孔醍调整装戡 A.该系统属于闭环控制系统B.该系统属于自动控制该系统的检测反馈部分是B射线检测装置该系统的被控对象是轧辊找出你身边开环电子控制系统和闭环电子控制系统的例子：开环电子控制系统：电熨斗、电子门铃、电子调光台灯、电子手表、程序控制洗衣机闭环电子控制系统：电热水器、空调、电冰箱、智能电饭煲、现代化农业温室例3、某款家用电饭锅的保温控制是用双金属片开关来控温的，该开关主要由铜片和铝片组成，低温时贴

在一起。双金属片开关一般安装在锅的底部，利用铜和铝的热膨胀系数与热弯曲程度不同，达到断开或连接的目的。当温度高于103・C时，断开，低于70・C时，合上，从而达到保温目的。该保温控制系统属于（D）A.机械控制的开环控制系统B.机械控制的闭环控制系统c.电子控制的闭环控制系统D.电子控制的开环控制系统基础能力训练如图所示为一饮水机的结构图，其中存在一个水位控制系统，它的作用是让控水槽始终保持一定的水量。当饮水机被使用之后，由于控水槽中水位降低，使得浮体向下移动，从而打开阀门，水桶中的水补充进控水槽。请回答第1〜2题。1．以下说法正确的是（B）A.该系统是开环控制系统 B.该系统是闭环控制系统加热管4

热水龙头*第I-：1加热管4

热水龙头*第I-：1图【答案】B【解析】该系统有反馈环节，属于闭环控制系统；采用机械控制的方式2．在该水位控制系统中，浮体是（D）A.控制器 B.执行器C.被控对象D.检测装置3．如图所示是一扇智能窗。智能窗由主机（微电脑控制中心）、传感器、窗户电机及普通玻璃窗户（包括窗框、玻璃、导轨等）等构件组成。没人在家，天气突然变化（下雨、下雪）时，智能窗能自动关好。请针对该智能窗系统回答以下问题：（1） 为了让智能窗能在刮大风时也能自动关闭，合理的措施是__2 （在下列措施中选择一项，将序号填写在“ ”处）；增加遥控电路，能在刮大风时关闭；②安装测风速的传感装置及相关电路；③减小窗户面积，以减少风的通过。（2） 为了让智能窗还有防盗功能，合理的措施是___2 、___3 （从下列措施中选择两项，将序号填写在“ 处）；一旦检测有人靠近，立刻关闭窗户；采用红外线检测装置，检测是否有人通过窗户；采用磁控干簧管及相应电路，检测无人在家时窗户是否被打开或关闭；④智能窗定时开放。④智能窗定时开放。（3）请根据题