資源簡介

(共58張PPT)
一棵果樹可能因為某種原因結(jié)不出果實，也可能碩果累累，而且果實有大有小，或酸或甜。
事物的發(fā)展與變化具有多樣性。
例如，降落的雨水可以用來灌溉農(nóng)田，也可以供人們沖洗物品，還可以發(fā)電，但是也可能流入江河，增加洪澇災(zāi)害發(fā)生的可能性。
事物的發(fā)展結(jié)果可能是人們預(yù)先期望的，也可能與預(yù)期的目標(biāo)不相符，甚至是人們不希望看到的。如果人們想達(dá)到某一特定目的，就必須運用適當(dāng)?shù)氖侄蝸韺崿F(xiàn)。
第一節(jié)、控制的方式與應(yīng)用
任務(wù)一 理解控制的含義
大禹治水
思考：大禹治水過程中，通過什么手段實現(xiàn)了什么樣的目的？
通過“疏通河道，泄洪為主”
手段實現(xiàn)治理好水患的目的。
一、控制的含義
人們按照自己的意愿或目的，通過一定的手段，使事物向期望的目標(biāo)發(fā)展，叫做控制。
使用計算機(jī)“指揮”先進(jìn)的生產(chǎn)流水線，實現(xiàn)自動化生產(chǎn)等。
例如，如下控制
利用自動澆灌裝置給植物補水，并通過改變進(jìn)氣管在接水盤中的位置控制水位；
調(diào)節(jié)電冰箱的溫度，使食物能夠在低溫狀態(tài)下保存；
2、要知道控制的對象是什么
二、理解控制現(xiàn)象，需要明確：
1、要知道控制要達(dá)到什么目的
3、要知道采取什么控制手段
例如，給盆栽植物補水的控制
控制的目的是使接水盤中的水維持在一定的量
控制對象水盤
控制手段是通過進(jìn)氣管口與水面的相對位置決定出水管的出水。
進(jìn)氣管口在接水盤中的高度越高，接水盤中的水位就越高，降低進(jìn)氣管口的位置，接水盤中的水位就降低。
控制手段是駕駛者通過轉(zhuǎn)動方向盤推動轉(zhuǎn)向桿，再帶動車輪轉(zhuǎn)向。
例如，汽車的轉(zhuǎn)向控制
控制目的是改變汽車行駛方向
控制對象是汽車的車輪
控制裝置 控制目的 控制對象 控制手段
紅外線水龍頭自動出水裝置
燃?xì)鉄崴鳒囟鹊目刂?br/>音響的音量控制
用噴霧器噴灑農(nóng)藥
馬上行動：觀察生活中的現(xiàn)象，完成下表。
熱水器
調(diào)節(jié)出水口溫度的高低
改變?nèi)細(xì)饣痤^的大小
音量大小的調(diào)節(jié)
音響
旋轉(zhuǎn)音量旋鈕
給莊稼治病
噴霧器
操作噴霧器的手柄
打開或關(guān)閉水龍頭出水
水龍頭的水
通過紅外傳感器檢測是否有出水的需要而控制水的流出
蘋果樹
成功收獲蘋果
防病蟲害
施肥 ，澆灌
··· ··· ···
控制對象
控制手段
控制目的
舉例
馬上行動
找出自行車中存在的各種控制現(xiàn)象。
剎車控制、速度控制、方向控制等。
控制手段由手動控制變?yōu)樽詣涌刂啤⒅悄芸刂疲梢詼p少人力的投入，讓人得到更好的休息。控制環(huán)節(jié)變得越來越復(fù)雜，越來越智能，需要設(shè)計的電路會變得更復(fù)雜。
控制的實現(xiàn)需要通過一定的手段。從控制過程中人工干預(yù)的情形來分，控制可分為人工控制（手動控制）和自動控制。
三、控制的分類
1、人工控制
概念：控制過程是在人的直接干預(yù)和全程干預(yù)下進(jìn)行的。
特點：有人直接干預(yù)。
乘坐電梯
打開木 門
打開風(fēng)扇
手動沖床
操作遙控模型
自發(fā)電手電筒
駕駛汽車
2、自動控制
概念：指在無人直接參與的情況下，使事物的變化準(zhǔn)確地朝著期望的方向進(jìn)行。
特點：不需要人的直接干預(yù)。
自動門
太陽能路燈
自動扶梯
自動洗車
十字路口紅綠燈的自動轉(zhuǎn)換
按照控制信號和執(zhí)行部件的不同，自動控制可分為：
氣動控制、液壓控制、電動控制、機(jī)械控制、電子控制等。
智能控制是具有智能信息處理、智能信息反饋和智能決策的控制方式，它能在無人干預(yù)的情況下，自主地驅(qū)動智能機(jī)器實現(xiàn)控制目標(biāo)。智能控制主要用于解決復(fù)雜系統(tǒng)的控制問題。
智能洗衣機(jī)
示例：
手搖洗衣機(jī)
半自動洗衣機(jī)
全自動洗衣機(jī)
隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，在很多控制現(xiàn)象中，控制的方式是多樣、綜合的。
機(jī)械手是一種能模仿人的手和臂的動作功能，按固定程序抓取、搬運物件或操作工具的自動操作裝置，其特點是通過編程來完成各種預(yù)期的作業(yè)。它能部分地替代人的手工勞動，把人從繁重的體力勞動以及惡劣、危險的工作環(huán)境中解放出來，還能擴(kuò)展人的器官功能，提高勞動生產(chǎn)力。
簡易機(jī)械手工作流程圖：
控制目的是控制機(jī)械手移動和抓取工件；控制對象是機(jī)械手；控制手段是利用氣動或液壓動力來驅(qū)動機(jī)械手的移動和抓取。
思考答案
控制裝置是根據(jù)需要人為設(shè)計的，故控制目的、控制手段和控制對象均是人為界定的。針對同一控制需求，不同設(shè)計師設(shè)計的方案不同，其控制手段和控制對象可能不同。
任務(wù)二 感知控制的應(yīng)用
控制在生活中應(yīng)用廣泛。人類能夠在一定程度上按照自己的意愿改變周圍的環(huán)境，使之能滿足自身的需要。
銀行的自動取款機(jī)通過對存取款的自動控制，縮短了人們存取現(xiàn)金的時間，降低了差錯率，而且使小額現(xiàn)金存取不受銀行上下班時間的限制。
舉例
公共場所的紅外線自動水龍頭通過對紅外線強或弱的感應(yīng)，自動控制水龍頭的開或關(guān)，人們使用起來更方便、衛(wèi)生，并且能夠節(jié)約用水。
舉例
自動電飯煲
舉例
GPS、北斗衛(wèi)星的自動導(dǎo)航系統(tǒng)
夢想走進(jìn)現(xiàn)實 神通廣大的網(wǎng)絡(luò)家電
清早起床，只需按一下按鍵，窗簾即可自動拉開，燈光緩緩亮起，電視自動打開，洗衣機(jī)自動開始洗衣服；下班回家的路上，發(fā)送短信，就可以啟動家里的微波爐、空調(diào)、熱水器等，回到家就能立即享受清涼的室溫、溫?zé)岬南丛杷⒊陨峡煽诘娘埐恕?br/>現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)家電
自動控制
　　網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)是獨立運行在網(wǎng)絡(luò)中的一種智能化產(chǎn)品。它有獨立的IP地址，可通過LAN、DSL連接或無線網(wǎng)絡(luò)適配器直接與以太網(wǎng)連接，即分為有線和無線兩種網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)。這類產(chǎn)品內(nèi)置有專門的網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器，獨立工作，無需計算機(jī)的協(xié)助。局域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)上的用戶可以在全球任何一個角落通過IP地址訪問網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，看到家中的情況。
網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)
完成一天的工作，終于回到家里，可以好好休息一下了。在你跨入房門時，你的PDA（掌上電腦）和筆記本電腦里面的最新數(shù)據(jù)、文件自動傳輸?shù)搅思依锏呐_式電腦上，今天剛存儲在手機(jī)里面的新客戶號碼也自動傳輸?shù)搅思依锏呐_式電腦上。
不想碰電腦了，看看新聞節(jié)目吧。當(dāng)你打開電視機(jī)之后，自動錄像在PC硬盤里的10分鐘開播的新聞節(jié)目自動傳輸?shù)诫娨暀C(jī)，什么重要新聞都不會錯過。這時，電視屏幕上提示你有一個電郵，不想看電郵，看完新聞再說。突然看到一個新聞畫面很有意思，于是你按了電視機(jī)遙控器上的一個鍵，放在電腦桌上的打印機(jī)把它打印了出來。
設(shè)想：
看完了新聞，去沖個澡，揚聲器雖然在衛(wèi)生間里，播放的卻是存儲在電腦里的MP3音樂，或者是電臺節(jié)目。
雖然在電視機(jī)上也可以看電郵，你還是選擇了打開電腦看電郵，沒什么大事，下班了就別管它。
看看有什么家務(wù)事要做，打開“家庭管理程序”，程序提示“冰箱里沒菜了，最近你該多吃一點蔬菜”，洗衣機(jī)里面的衣服滿了，在管理程序里點一個“按鈕”開始洗衣服。
網(wǎng)絡(luò)洗衣機(jī)
要洗的衣服在上班前放到洗衣機(jī)里，在上班期間用戶可以遠(yuǎn)程實時啟動洗衣機(jī)，調(diào)整洗衣過程中的各種參數(shù)，控制洗衣水溫和洗滌時間。這樣的操作可以在辦公室或千里之外的地方進(jìn)行，不用等到下班后再洗。
一般洗衣機(jī)
網(wǎng)絡(luò)冰箱可通過清晰的LCD顯示屏看電視。LG的技術(shù)配有15.1英寸TFT LCD 電視，收看電視節(jié)目外，用戶還可收聽MP3以及聽廣播，或接DVD
網(wǎng)絡(luò)冰箱
一般冰箱
電話遠(yuǎn)程遙控?zé)崴?br/>　　時空艙電熱水器，該產(chǎn)品的最主要的特色是可以通過電話進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，無論是用戶突然出差，還是運動完畢，或者是出差返程途中，只要你提前打一個電話，家里的時空艙就能開始工作，并能適時控制調(diào)節(jié)溫度、或關(guān)機(jī)，保證用戶一回家就能洗上熱水澡。
控制應(yīng)用到生活中
提高了人們的生活質(zhì)量，人類能夠在一定程度上按照自己的意愿改變周圍的環(huán)境，使之能滿足人們的需要。
老式住宅樓一般樓層不高，建設(shè)時大多沒有設(shè)計恒壓供水的設(shè)備，存在水壓不足情況，大多在樓頂設(shè)有水塔供水。現(xiàn)在，由于水塔供水存在衛(wèi)生上的安全隱患，取消了水塔。自來水廠加大了自來水管內(nèi)的壓力，來保證老式住宅樓頂層的正常用水。
高層建筑現(xiàn)在還是裝恒壓供水控制系統(tǒng)
生產(chǎn)中往往需要對溫度、濕度、壓力、速度及工件加工動作等進(jìn)行控制，控制在生產(chǎn)中得到了極為廣泛的應(yīng)用。
舉例
汽車自動裝配生產(chǎn)線實現(xiàn)了汽車零件的自動裝配，并能對零件的傳送速度進(jìn)行控制，便于生產(chǎn)操作，大大減輕了工人的勞動強度，提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率；
數(shù)控機(jī)床
舉例
農(nóng)田節(jié)水灌溉控制系統(tǒng)在控制農(nóng)田灌溉水量、實現(xiàn)水量均勻噴灌的同時，減輕了農(nóng)民的勞動強度。
農(nóng)田灌溉
電源
控制室
水泵
農(nóng)田灌溉
折射式微噴
射流式微噴
錘式微灌
舉例
精密制導(dǎo)武器能夠?qū)δ繕?biāo)進(jìn)行精準(zhǔn)打擊，火箭能將人造衛(wèi)星準(zhǔn)確送入太空預(yù)定軌道。“神舟”飛船遨游太空并準(zhǔn)確返回地面，其中控制起著至關(guān)重要的作用。
控制在軍事、國防等領(lǐng)域也有著廣泛的應(yīng)用。
在未來生活中，雖然智能控制會越來越廣泛，但始終不能代替人，是因為自動控制、智能控制系統(tǒng)都來自人的智慧。不僅如此，因為機(jī)器控制沒有情感，所以更無法完全取代人的作用。
(1)用氣筒給自行車的輪胎充氣：人工控制。
(2)樓宇監(jiān)控：自動控制。
(3)電視機(jī)自動組裝生產(chǎn)線：自動控制。
調(diào)試方法：(1)調(diào)整剎車皮離輪圈更近；(2)將剎車鋼絲調(diào)緊，將間隙調(diào)小。
可以采用同樣的原理，在飲料瓶的頂部開孔進(jìn)行設(shè)計，引入位于其他位置的雨水。

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