,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,第四单元 控制与设计,普通高中课程标准实验教科书 通用技术 必修,2,第四单元 控制与设计普通高中课程标准实验教科书 通用技术,1,控制的含义,控制,：,人们按照自己的意愿或,目的,，通过一定的,手段,，使事物,向期望的目标发展,。,控制的含义控制：人们按照自己的意愿或目的，通过一定的手段，使,2,控制的手段,人工控制：,控制的过程必须在人的直接干预和全程干预下才能完成控制任务。,自动控制：,在控制的过程中不需要人的直接干预，使事物的变化准确地按照期望的方向发展。,1,、是否具有人工干预,控制的手段 人工控制：控制的过程必须在人的直接干预和,3,判断下列事件是人工控制还是自动控制：,1.,扇子,2.,电风扇,3.,空调,4.,水桶打水,5.,抽水机抽水,判断下列事件是人工控制还是自动控制：1.扇子,4,2,、按照,执行机构来区分,：,机械控制,液压控制,电子控制,气动控制,2、按照执行机构来区分：机械控制液压控制电子控制气动控制,5,1,、开环控制系统,控制,芯片,电机,电风扇,设定档位,风速,转速,控制器,执行器,被控对象,输入量,输出量,控制量,1、开环控制系统控制电机电风扇设定档位风速转速控制器执行器被,6,控制,电路,制冷机,空调,制冷量,室内温度,设定温度,检测装置,(,热敏电阻,),2,、闭环控制系统,比较器,+,检测装置,-,控制器,执行器,被控对象,给定量,被控量,控制量,控制制冷机空调制冷量室内温度设定温度检测装置2、闭环控制系统,7,控制器,执行器,被控对象,输入量,输出量,控制量,两种,控制,方式的比较,开环,干扰因素,反馈：,将输出量通过检测装置返回到输入端并与输入量进行比较的过程，就是反馈,比较器,+,检测装置,-,控制器,执行器,被控对象,给定量,被控量,控制量,闭环,控制器执行器被控对象输入量输出量控制量两种控制方式的比较开,8,干扰因素,脚蹬力,行车速度,风,自行车,在控制系统中，除输入量（给定值）以外，引起被控量变化的各种因素称为干扰因素。,干扰因素,干扰因素脚蹬力行车速度风自行车在控制系统中，除输入量（给,9,把将要研究的系统作为黑箱，通过对系统输入与输出关系的研究，进而推断系统内部结构及其功能的方法。,黑箱方法,以功能和行为的相似性为基础，用模型模拟原型的功能和行为的方法。,功能模拟方法,控制系统分析方法,把将要研究的系统作为黑箱，通过对系统输入与输出关系的研究,10,1,、下列控制系统中，属于开环控制系统的是（）,A,、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,、下面控制系统中，属于闭环控制的有（）,A,、电风扇机械定时开关控制系统,B,、电子门铃控制系统,C,、电磁炉温度自动控制系统,D,、自行车制动系统,练习,C,D,1、下列控制系统中，属于开环控制系统的是（）,3.,如图所示为一款双缸洗衣机。洗衣时，将定时器旋钮旋转到设定时间位置，洗衣机在定时器控制下开始工作，直到定时器回到零位，洗衣机才停止工作。该过程的控制属于,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,B,3.如图所示为一款双缸洗衣机。洗衣时，将定时器旋钮旋转到设定,12,4,、如,图所示为自动火炮控制系统示意图。当雷达检测到飞机后发出信号给跟踪系统，跟踪系统操纵火炮，调整火炮角度。该系统中被控对象是,A,火炮；,B,跟踪系统；,C,雷达；,D,飞机,A,4、如图所示为自动火炮控制系统示意图。当雷达检测到飞机后发出,13,5,、,高速公路汽车速度监测系统的测速雷达测量车速，经控制器判断后，控制摄像头将超速车辆的图像信息记录下来，作为违章处罚的,证据，该速度监测系统中的被控对象是,A,、汽车,B,、测速雷达,C,、摄像头,D,、速度显示器,C,5、高速公路汽车速度监测系统的测速雷达测量车速，经控制器判断,14,6,、声控,灯控制系统中，传感器接收声音信号，经控制电路处理后驱动开关接通或关闭灯泡。该系统的控制对象是灯泡，控制量是,A,、灯泡的发光,B,、声音的大小,C,、电源电压的高和低,D,、开关的通与断,D,6、声控灯控制系统中，传感器接收声音信号，经控制电路处理后驱,15,7,、,如图所示是上海世博会,“,智能化垃圾气力输送系统,”,中的垃圾桶，桶内装有容量传感器，当垃圾达到桶容积的,80%,时，该信息传输到垃圾处理控制中心，中心启动千米外的抽风机开始抽气，将垃圾吸住,“,垃圾收集站,”,。关于这个控制系统，下列说明正确的是,A,、执行器是容量传感器,B,、控制器是抽风机,C,、被控对象是桶内垃圾,D,、设定值是实际吸出的垃圾量,C,7、如图所示是上海世博会“智能化垃圾气力输送系统”中的垃圾桶,16,8.,开环控制系统,由下列各个环节组成（）,控制器 执行器 被控对象 检测装置,A,、,B,、,C,、,D,、,9,、,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进行比较的过程，称为（）,A,、反馈,B,、干扰,C,、控制,D,、闭环控制,10,、,闭环控制系统中反馈的作用是（）,A,、消除干扰因素,B,、实现自动控制,C,、减少输入量的偏差,D,、减少输出量的偏差,A,A,D,8.开环控制系统由下列各个环节组成（）AAD,11.,理解,一个控制现象，要明确控制的对象是什么，控制要达到什么目的和采取什么控制手段。例如，导弹控制系统控制的是导弹与目标之间的距离，目的是要击中目标（距离为零）。分析这个控制系统，其控制的对象是（,）。,A,、人,B,、,目标,C,、,计算机,D,、,导弹,12,、,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（）,A,、开电冰箱门,B,、,所在,房间的温度从,20,变,到,32,C,、热菜或热饭放入电冰箱中,D,、,电压不稳定,D,B,11.理解一个控制现象，要明确控制的对象是什么，控制要达到什,18,13,、如图所示的减速器是常用的机械部件。工程师为了判断其内部故障，通常转动输入轴，根据发出的声音来判断故障。该诊断方法属于：,A,、黑箱方法,B,、功能模拟法,C,、干扰法,D,、虚拟试验法,13、如图所示的减速器是常用的机械部件。工程师为了判断其内部,19,14,、中科院,研发的一款智能机器人，能模仿人唱歌、跳舞等。这种用机器人模仿人的功能和行为的方法属于,A,.,黑箱方法,B,.,移植方法,C,.,虚拟方法,D.,功能模拟方法,D,D,20,控制器,阀门,水箱,给定水位,浮球,水箱水位,水箱水位自动控制,进水量,控制器阀门水箱给定水位浮球水箱水位水箱水位自动控制进水量,21,下,图是加热炉的温度自动控制示意图和加热炉温度自动控制系统方框,1.,加热炉,的温度自动控制系统属于开环控制还是闭环控制？为什么？,2.,画出该控制系统的系统框图。,3.,说明,此控制系统可能的干扰因素（至少两种）。,下图是加热炉的温度自动控制示意图和加热炉温度自动控制系统方框,22,加热炉,温度自动控制系统框图,控制器,加热器,加热炉,给定温度,热电偶,炉内温度,热量,加热炉温度自动控制系统框图控制器加热器加热炉给定温度热电偶炉,23,