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节可以把控制结果反馈给人脑，控制流向形成了闭合回路。这是闭环控制。 [讲解]：汽车速度控制 [讲解]：反馈方法——利用反馈来分析和处理被控对象，通过系统的输出来调整系统的行为，使系统沿着预期的目标运行的方法。 [演示]：反馈的工作过程：当人打算要拿桌子上的水杯时，人首先要看到自己的手与杯子之间的距离，然后确定自己手的移动方向，手始向水杯移动。同时人的眼睛不停观察手与杯子的距离（该距离就是输入与输出的差值），而人脑（控制器）的作用就是不停控制手移动，以消除这个差值。直到手拿到杯子为止，整个过程也就结束了。从上面的例子可以看出，由（负）反馈形成的偏差是人准确完成拿杯子动作的关键。如果这个差值不能得到的话，整个动作也就没有办法完成了。这就是眼睛失明的人不能拿到杯子的缘故。 [教具演示]：水位自动控制系统 接通电源后，电机工作，水泵出水，当水位升到A 点水位传感器位置时，电机停止工作；当水位由A点降止B点以下时，电机又开始工作，这样往复，达到了自动控制储水器中的水位。 [学生讨论]：请同学们相互讨论一下这个水位自动控制系统的工作过程，试用系统框图来描述。（引导学生归纳出水塔水位控制系统框图，着重推导信息反馈与比较环节的框图表达。） [教师总结]：简单的闭环控制系统的方框图，理解其中的控制器、执行器等环节的作用，熟悉反馈环节的作用。 [闭环控制系统的工作过程]： 闭环控制系统就是系统的输出端与输入端之间存在反馈回路，输出量对控制过程产生影响的控制系统。闭环控制系统是通过反馈环节克服干扰因素而使系统达到稳定。 [核心]：通过反馈来减少被控量(输出量)的偏差。 K12的学习需要努力专业专心坚持
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[案例分析]：阅读书上案例 [思考设计]：家用抽水马桶是一个典型的闭环控制系统的水位控制。（链接下节课用水位检测，控制电路，电磁阀来改进为自动控制，设计闭环控制系统方框图，并用头脑风暴法获更多节水控制创造性设想。） [思考]：在水箱的水位控制系统中，控制量还可以有其他选择吗？为什么？ 控制量是进水阀的流量。放水、蒸发是干扰 闭环控制系统的特点: 1)系统输出量对控制作用有直接影响。 2）有反馈环节，并应用反馈减小误差。 3）当出现干扰时，可以自动减弱其影响。 [实物展示]： 烘箱（饮水机） 温度自动控制系统。首先用热电偶来代替温度计来测量温度的值，然后对温度的比较，当小于恒温箱给定时，就增大加热装置的电流；相反当大于恒温箱给定时，就减小电流。这样恒温箱就能保持给定的温度。 加热炉的温度自动控制系统的结构图： [ 闭环与开环控制系统的比较]：[介绍]：闭环控制：反馈控制， 偏差控制，可以抑制内、外扰动对被量产生的影响。精度高、结构复杂，设计、分析麻烦。 开环控制：顺向作用，没有反向的联系，没有修正偏差能力，抗扰动性较差。结构简单、调整方便、成本低。在精度要求不高或扰动影响较小的情况下，这种控制方式还有一定的实用价值。 [提问回答]： 能否自动调整和补偿 控制精度 结构 适用场合 开环控制系统 闭环控制系统 [补充讨论]： 红绿灯定时控制（开），车流量控制（闭） 检测输出（闭），否则（开）例如自动门检测 人工控制，自动控制，开环控制，闭环控制之间区别联系 K12的学习需要努力专业专心坚持
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[补充]：起增强输入信号作用——正反馈。 起减弱输入信号作用——负反馈。 正反馈不能进行控制，会使系统的偏差越来越大。 只有负反馈控制系统才能完成自动控制的任务。 负反馈控制系统最大的特点：检测偏差，纠正偏差 课堂教师引导补充 小结 练习 与老师一起归纳 学生做练习
第四节 控制系统的设计与实施
一、教学内容分析
本节是这一单元的最后一节，可以说是这单元的“收口”部分，让学生了解控制系统
设计的一般思路比较关键，只有这部分内容理解了，才能有效的进行下一个内容——控制系统的设计与实施案例。在控制系统的设计与实施案例中，重点要让学生会分析和选择案例，并最终会设计。
二、教学对象分析
这是本书的最后一节，学生们通过前边知识的学习，基本上知道应该怎样来设计一个
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产品，但是在专业知识方面还是比较欠缺，所以在这里设计练习时要注意尽量找学生身边的容易理解的案例来进行设计。
三、教学目标
1.知识与技能：了解简单的被控对象的基本特性，能确定被控量、控制量，画出控制系统的方框图，并形成初步的控制系统设计的方案。
2、通过讲解和实际操作是同学们加深对控制系统实施的理解与应用
3、情感态度与价值观：能根据开环控制系统的设计方法，制作一个控制装置；或者根据简单闭环控制系统的方案进行模拟实施，学会调试运行提出改进方案。
四、教学重点和难点
重点：了解简单的被控对象的基本特性，确定相关的量，会画方框图。 难点：制作
五、教学过程：
教学环节 复习提问设计的一般思路。 回答问题 引出控制也需要设计。 教师活动 学生活动 导入新课 1、控制系统设计的一般思想 在教师的 我们知道在设计的一般过程中，首先要发现和明确问题，那么在引导下思对控制系统进行设计时我们要明确那些问题呢？ 考并回答 给出答案（幻灯片） 问题 1，开环控制系统的设计 讲述普通风扇的控制系统设计（幻灯片） 观看 请同学快速阅读书中案例《电吹风控制系统的设计》，并思考 电吹风的被控对象、被控量以及控制量都是什么？ 看书中案2，闭环控制系统的设计 例，思考 讲述简单闭环控制系统的基本要求（幻灯片）。 后回答问新课讲授 让学生阅读书中案例《抽水马捅水箱的自动控制系统的设计》 题 认真听讲 2、控制系统的设计与实施案例 认真阅读好，我们了解了控制系统设计的一般思路，下面我们一起来分析和了案例并讨解控制系统的设计与实施案例 论下边的播放“香港回归升旗视频” 问题。 引导学生，如果我们学校的升旗也设计成这样那该多好。 阅读书中案例《自动升旗简易控制装置的设计》 观看 看书并小组研究 课堂小结 教师引导补充 与老师一起归纳 K12的学习需要努力专业专心坚持
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练习
1、晾衣控制装置 2、画自行车发电看电视的方框图并分析其中的技术和原理 学生做练习 K12的学习需要努力专业专心坚持