資源簡介

(共36張PPT)
課題：控制的方式與應(yīng)用
理解控制的含義
01
辨析控制的類型
02
感知控制的應(yīng)用
03
目錄
02
03
01
走進(jìn)情境
這是陳晨同學(xué)設(shè)計的一套家庭雨水收集系統(tǒng)。利用收集的雨水澆灌家中陽臺的植物，沖洗拖把和沖刷廁所。還可利用收集的雨水進(jìn)行園藝澆灌、汽車沖洗、路面沖洗等，這體現(xiàn)了控制的思想，把雨水收集起來為我所用，減少了不必要的浪費，也體現(xiàn)了充分利用水資源的可持續(xù)發(fā)展理念。
01
理解控制的含義
1.技術(shù)體驗--制作盆栽植物自動澆水裝置
體驗?zāi)康模航?jīng)歷制作盆栽自動澆水裝置的事件過程，體會控制的含義與意義。
制作材料及工具：飲料瓶1個、可彎折吸管2根、接水盤1個、花盆1個、錐子1個、剪刀1把、熱熔膠槍及棒等。
飲料瓶1個
可彎折吸管2根
2. 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，這就是控制。
例如：利用自動澆灌裝置給植物補水，并且通過改變進(jìn)氣管在接水盤中的位置控制水位。
事物（控制對象）
期望方向
通過一定的手段
非期望方向
3.控制產(chǎn)生的原因
（2）控制產(chǎn)生的原因：
由于事物的發(fā)展與變化具有多樣性，為了讓事物發(fā)展的結(jié)果是人們所期望的，需要“控制”。
（1）事物的發(fā)展與變化具有多樣性
一棵蘋果樹
結(jié)不出蘋果
結(jié)的蘋果又多又大又甜
結(jié)出蘋果又小又酸
降落的雨水
用來灌溉農(nóng)田
用來發(fā)電
流入江河，增加洪澇災(zāi)害
用來沖洗物品
4. 控制的三要素
目 的
對 象
手 段
控制要達(dá)到什么目的
控制的對象是什么
采取什么控制手段
舉例：汽車的轉(zhuǎn)向控制:控制目的:改變行駛方向 控制對象:車輪
控制手段：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。
①看控制的名字。
②看控制的目的。
③看控制的結(jié)果。
如何找控制對象
馬上行動
觀察生活中的控制現(xiàn)象，說說相應(yīng)控制的三要素。
控制現(xiàn)象 控制目的 控制對象 控制手段
例：感應(yīng)水龍頭 水龍頭的開或關(guān) 水龍頭 紅外傳感器檢測是否有出水需要而自動控制出水
走廊感應(yīng)燈
打開/關(guān)閉燈
燈
傳感器檢測人的紅外信號而自動開啟電燈
洗衣機定時控制裝置
洗衣機定
時洗衣
洗衣機
定時器根據(jù)設(shè)定時間控制電機、滾筒工作時長
控制是需要通過一定的方式或手段來實現(xiàn)。
C
馬上行動
02
辨析控制的類型
控制類型
1、按照是否有人工干預(yù)情形來分類
人工（手動）控制：控制的過程有人的直接干預(yù)和全程干預(yù)
自動控制：控制的過程無人直接參與
控制的過程
控制開始之后到結(jié)束之前的過程
智能控制：自動控制領(lǐng)域里的一個新的分支和發(fā)展方向
人工控制：控制的過程是在人的直接干預(yù)和 全程干預(yù)下進(jìn)行的。
人工控制的特點：①全程干預(yù)；②人為控制系統(tǒng)；③人的部分器官與其他控制器件共同完成控制任務(wù)。
自動控制：控制的過程在無人直接參與的情況下，使事物的變化準(zhǔn)確地按照期望的方向進(jìn)行。
自動控制的特點：①無人直接參與；②事物能達(dá)到期望的方向；③需要對某些物理量控制
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)動智能機器實現(xiàn)控制目標(biāo)。如：無人駕駛的汽車，智能機器人，學(xué)校智能控制系統(tǒng)等。智能控制主要用于解決復(fù)雜系統(tǒng)的控制問題。
下列控制現(xiàn)象是自動控制還是人工控制：
（1）用氣筒給自行車輪胎充氣
（2）教室監(jiān)控
（3）電視機自動組裝生產(chǎn)線
人工控制
自動控制
自動控制
馬上行動
氣動控制：利用氣體的力量實現(xiàn)控制。
車門開或關(guān)
噴霧器噴灑農(nóng)藥
空氣壓縮機
氣動閥門
2.按照控制信號流和執(zhí)行部件的不同，控制可分：
氣動控制、液壓控制、電動控制、機械控制、電子控制
液壓控制：運用液體動力改變操縱對象的工作狀態(tài)。
液壓千斤頂
液壓打樁機
液壓控制動畫
2.按照控制信號流和執(zhí)行部件的不同，控制可分：
氣動控制、液壓控制、電動控制、機械控制、電子控制
電動控制：所控制的對象是電動執(zhí)行元件。比如電動伸縮門、繼電器、變頻電機、電磁閥、伺服驅(qū)動器等。
電動控制閥
變頻電機
繼電器
2.按照控制信號流和執(zhí)行部件的不同，控制可分：
氣動控制、液壓控制、電動控制、機械控制、電子控制
電動伸縮門
2.按照控制信號流和執(zhí)行部件的不同，控制可分：
氣動控制、液壓控制、電動控制、機械控制、電子控制
機械控制：用機械方法對元件或系統(tǒng)的工作特性進(jìn)行的調(diào)節(jié)或操作。
機械鬧鐘
自行車
普通水龍頭的開或關(guān)
2.按照控制信號流和執(zhí)行部件的不同，控制可分：
氣動控制、液壓控制、電動控制、機械控制、電子控制
電子控制：運用電子電路實現(xiàn)控制功能。
電腦
電子秤
計算器
電子控制線路版
在很多控制的事例中，控制的手段是多樣、綜合的。
如機械手通常由控制系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)組成，就是由電子、氣動或液壓與機械控制的結(jié)合。
機器人是由機械、電子、智能等綜合控制。
機械手
機器人
3.控制按是否有反饋可分為開環(huán)控制、閉環(huán)控制
開環(huán)控制概念：控制中不將控制的結(jié)果反饋回來影響控制作用的系統(tǒng)。
特點：無反饋 如紅綠燈定時控制
閉環(huán)控制概念：能將控制的結(jié)果反饋回來與希望值進(jìn)行比較，并根據(jù)誤差及時調(diào)整控制作用。
特點：有反饋，反饋影響控制。如空調(diào)房間溫度控制系統(tǒng)，電冰箱溫度控制系統(tǒng)。
案例綜合分析--從手搖扇到電風(fēng)扇到空調(diào)再到智能空調(diào)
手動
啟動、關(guān)閉時：人工
正常運行時：自動/開環(huán)
啟動、關(guān)閉時：人工
正常運行時：自動/閉環(huán)
自動/智能/閉環(huán)
分析
03
感知控制的應(yīng)用
1.控制在生活中應(yīng)用
紅外自動水龍頭
ATM自動取款機
紅綠燈
核酸檢測機器人
2.控制在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用
汽車自動裝配生產(chǎn)線
智慧農(nóng)業(yè)：溫度、濕度、光照度的控制
電腦繡花
3.控制在軍事國防等領(lǐng)域上應(yīng)用
精密制導(dǎo)導(dǎo)彈
神州十四號飛船成功發(fā)射
4.控制在現(xiàn)代科技上應(yīng)用
人工智能
無人駕駛
無人機
本課小結(jié)
控制的含義
控制的分類
控制的應(yīng)用
1.控制含義
2.控制產(chǎn)生原因
3.控制三要素：控制的目的、控制的對象、采取的手段;
1.按是否有人干預(yù)：人工還是自動、智能
2.按執(zhí)行部件分類：氣動控制、液壓控制、電動控制、機械控制、電子控制
3.按是否有反饋:開環(huán)控制、閉環(huán)控制
1.日常生活
2.工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)
3.軍事國防
4.現(xiàn)代科技
動手體驗，學(xué)以致用
4
給出材料動手搭建簡單控制裝置,如何實現(xiàn)轉(zhuǎn)動變直線運動的功能。思考該控制裝置是人工控制還是自動控制？
鞏固練習(xí)——單選題
1.如圖所示的十字路口汽車闖紅燈拍照系統(tǒng)，當(dāng)指示燈為紅燈時，傳感器檢測到有汽車從對面駛出，該系統(tǒng)會驅(qū)動相應(yīng)的攝像頭拍下汽車照片（包括車牌號及駕駛員等信息）。則該系統(tǒng)中，被控對象是（ ）
A.指示燈 B.汽車 C.攝像頭 D.駕駛員
C
2.用電視機遙控器選臺屬于( )
A.人工控制 B.自動控制
C.氣動控制 D.液壓控制
3.以下屬于自動控制系統(tǒng)的是( )
A.按鈕開關(guān)控制 B.普通水龍頭
C.花房恒溫控制 D.司機駕駛汽車
鞏固練習(xí)——單選題
4.學(xué)校的打鈴系統(tǒng)目前一般都由電腦控制，其控制系統(tǒng)為（　　）
A．機械控制、閉環(huán)控制系統(tǒng)
B．電子控制、閉環(huán)控制系統(tǒng)
C．機械控制、開環(huán)控制系統(tǒng)
D．電子控制、開環(huán)控制系統(tǒng)
5.電飯鍋的保溫控制屬于 ( ) 類型
A.自動、閉環(huán) B.自動、開環(huán)
C.人工、閉環(huán) D.人工、開環(huán)
鞏固練習(xí)——單選題
5.觀察自行車的剎車控制裝置，若使前輪剎車控制更加靈敏，應(yīng)如何調(diào)節(jié)自行車前輪的剎車部件？請思考并試著調(diào)試。
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。
鞏固練習(xí)——思考
感謝您的指導(dǎo)！

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