生活的色彩就是学习
公共汽车车门控制系统 (红绿灯定时控制系统、防盗报警系统、火灾报警系统、音乐喷泉控制系统、闹钟定时控制系统等等) (要求学生能画出其控制方框图) 3、闭环控制: 【教师分析与学生讨论:在游泳池注水控制系统增加水位测量设备和改变控制对象后,控制系统的过程与前面的开环控制过程有何区别,输出量输入量之间产生了什么关系和作用。】 把系统的输出量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。 闭环控制系统方框图: (解释方框图中的一些图标代表的含义) (让学生观察并解释闭环控制系统与开环控制系统的区别?然后教师归纳总结) 【生活案例】保温电饭锅的保温控制、空调的温度控制等等 【生产案例】温室大棚、氨气生产的反应炉温控制等等 【复杂案例简述】导弹防空系统,战斧巡航导弹的控制 课堂小结 练习 教师引导补充 与老师一起归纳 学生做练习
第三节 闭环控制系统的干扰与反馈(第一课时)
K12的学习需要努力专业专心坚持
生活的色彩就是学习
一、教学内容分析
本节可以说是本章的难点,也是重点,这节也是对第二节内容的一个检验。本节内容在《控制和设计》中起到举足轻重的作用,不仅可使学生对闭环控制系统中的反馈(feedback)有很深的认识,而且也为闭环控制系统的设计与实施打好基础。
二、教学对象分析
学生如果能很好的学习前面章节,将对本节的学习有所帮助。
三、教学目标
[知识与技能]
1、理解干扰因素的含义 2、理解反馈的含义
3、熟悉闭环控制系统及反馈环节的作用 4、了解功能模拟方法和黑箱方法的含义 5、了解功能模拟方法和黑箱方法的应用
[过程与方法]
1、结合案例分析影响简单控制系统运行的主要干扰因素及克服方法 2、结合案例分析闭环控制系统的反馈环节
[情感态度与价值观] 1、能具体问题,具体分析
2、能在生活中应用反馈原理,调节自身的心理、学习与生活
四、教学重点、难点
重点:干扰因素的定义
难点:1、了解干扰对控制系统的影响,并能分析克服干扰因素的合理方案;2、分析
闭环控制系统有较强抗干扰能力的机理,能够分析一个简单闭环控制系统的克服干扰因素的过程。
五、教学策略 六、教学资源准备
多媒体课件等。
七、教学过程
序号 教学内容 1 引入新课 教师引领 学生活动 列举日常生活中时常存在的“干扰”现象: 思考、参与讨论。 ①自然产生的:风中骑车、行船等; ②人为造成的:手机信号对电脑的干扰; 明确本节主要讨论的是干扰因素的也同样存在于控制系统当中问题。 2 什么是干扰因教师引导学生回答:我们要学习的干扰因素指的是听讲,根据具体的控K12的学习需要努力专业专心坚持
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素 控制系统当中的干扰因素。 制系统,回答它们会结合具体控制系统,使同学们了解控制系统当中的受到那些干扰因素的干扰因素所指的是什么。 影响。 练习 P108马上行动 P109思考 听讲、讨论。 3 分析干扰因素 根据一个具体的控制系统分析干扰对控制系统的影响并分析克服干扰因素的合理方案,总结出以下三点: 1、 控制系统的稳定性能与干扰因素的控制以及克服能力直接相关; 2、 干扰因素的个数不定; 3、 只有使被控量稳定,才能使控制系统正常操作。 听讲、思考。 4 分析控制系统列举游泳池的开环控制系统及闭环控制系统,分析怎样克服干扰闭环控制系统有较强抗干扰能力。 因素 通过一些具体的控制系统的案例分析使同学们了结合老师讲解和自己解一个简单闭环控制系统克服干扰因素的过程。 的理解讨论一些简单的控制系统克服干扰 因素的过程。 5 干扰因素的利干扰因素在某种情况下也可以成为我们利用的对讨论还有那些是我们用 象,例如打狂犬疫苗。 可以利用的干扰因素。 6 小结 引导学生对本节课进行整理、归纳。 对本节课内容进行整理、归纳。
第三节 闭环控制系统的干扰与反馈(第二课时)
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一、教学内容分析
本节内容在《控制和设计》中起到举足轻重的作用,不仅可使学生对闭环控制系统中的反馈(feedback)有很深的认识,而且也为闭环控制系统的设计与实施打好基础。
二、教学对象分析
学生如果能很好的学习前面章节,将对本节的学习有所帮助。
三、教学目标
知识与技能:
1、 熟悉反馈环节在闭环控制系统中的作用 2、 熟悉闭环控制系统的工作过程
3、知道开环控制系统和闭环控制系统区别。 情感态度价值观
通过学习,联系生活,培养学生的观察能力,体验学习乐趣。渗透安全教育、德育教育、 环保等教育。
四、教学重点和难点
重点:熟悉闭环控制系统中反馈环节的作用
难点:能分析闭环控制系统的工作过程,理解其中的控制器、执行器等环节的作用,画出一个简单的闭环控制系统的方框图。
五、教学策略
用方框图分析生活中常见控制系统,通过实践、游戏、讨论、分析等方法使学生懂得反馈在闭环控制系统中的作用
六、教学资源准备:
电线若干、水塔水位控制模型1套(自制)、一次性杯子、一次性筷子、乒乓球、自行车模型、烘箱、画架等
七、教学过程: 教学环节 教师活动 学生活动 [探究目的]: 1、引入反馈概念,分析在没有对比操作的情况下,制作的难易。 2、通过合作探究来提升同学们的团结合作精神。提高创作思维和动手操作学生观导入实践能力。 察,动手新课 3、通过教师自制的自行车模型作品来感触同学们的创作意念,用创新以发操作,思 展和感知生活中的美,并通过习作实践交流。 考 4、用自行车工艺品来提高学生审美能力,装饰丰富摆设生活美,丰富人们的精神享受。 K12的学习需要努力专业专心坚持
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[探究内容]:鼓励学生合作探究,引导学生自主观察、总结,在与他人的交流中丰富自己的思维方式,获得不同的体验和不同的发展。注意引导学生体会控制系统的工作过程和方式,特别是理解闭环控制的工作过程以及其构成的作用。运用生活中破旧抛弃的电线进行设计制作出自行车模型。 材料:用直径1.5毫米---2毫米的铜电线。 工具:剪刀、尖嘴钳和斜口钳各一把,示范作品若干,线材艺术作品图片资料等。 内容:小组合作设计制作一件自己喜欢的线材(稍硬)自行车艺术摆设品。引导分组探究创作思路、制作方法、色彩线调配等。 [提问引出]:人脑---手----做模型(开环) 示范教师自制的自行车模型作品并结合实物图象,通过眼睛比照,反应到大脑,动手操作自行车作品设计制作。 [引出问题]: 为什么用眼睛观察实物或图样操作起来更方便正确 (闭环) ? 人脑-----手-----做模型 ? -----眼睛--- [案例分析]:投篮 [游戏]:乒乓球投入一次性杯子 [引导学生得出结论]:投篮的工作过程 [引出结论]:反馈---控制系统中,将输出量通过适当的检测装置返回到输入端并与输入量进行比较的过程 [思考提问]:生活中的反馈:反馈控制是一种在计划执行一段时间或结束后新课进行的事后控制,主要为下一步计划的实施总结经验,但它却常常是管理控讲授 制工作的主要形式。例如投诉与反馈、留言反馈、意见反馈、环境反馈、教学活动、超市反馈调查表、市场信息反馈系统、工作总结、 产品性能检验、现代酒店控制方法等。 [游戏]:在黑板上画两张大脸,“四官俱全”,没有眼睛。然后请一个同学上来“填”眼睛,闭着眼睛画,位置不对;也不好看睁着眼睛画,漂亮。 [分析原因]:将两次画的过程来分析。画出其控制框图,得出它们的控制类别。 1、闭着眼睛画: 人脑控制手画眼睛:人脑——手——眼睛; 控制过程中,没有反馈环节,不能对控制结果加以修正、调节。是个单程的控制流向。这是开环控制。 2、睁着眼睛画: 人脑控制手画眼睛,在此过程中,眼睛可以把手的位置及画的效果及时反馈给大脑,使得大脑准确精细的控制手去画好眼睛。控制过程中有反馈环 K12的学习需要努力专业专心坚持