資源簡介

第二節(jié)：控制系統(tǒng)的組成和描述
一、學(xué)習(xí)目標
1.熟悉簡單開環(huán)控制、閉環(huán)控制的基本組成和工作過程，了解反饋的基本原理。
2.理解控制系統(tǒng)中控制器、執(zhí)行器和被控對象等的作用，能用方框圖對一個控制系統(tǒng)進行表達。
3.能夠分析簡單的被控對象的基本特征，確定被控量、控制量。
二、素養(yǎng)目標
技術(shù)意識：掌握控制系統(tǒng)的控制器、執(zhí)行器、控制量、被控對象、被控量、反饋環(huán)節(jié)的概念及作用，熟悉閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成，能畫出簡單的閉環(huán)控制系統(tǒng)方框圖
工程思維：結(jié)合具體案例，分析開環(huán)與閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成和工作過程，能根據(jù)簡單的技術(shù)需求，設(shè)計出一個控制系統(tǒng)的技術(shù)方案，能根據(jù)控制系統(tǒng)的實例進行控制操作，剖析其工作過程并畫出控制系統(tǒng)方框圖。
三、教學(xué)重點、難點
重點：理解控制器、執(zhí)行器、控制量、被控對象、被控量。
難點：確定控制器、執(zhí)行器、被控對象。
四、教材情況
通過對第一節(jié)的學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)了解了手動控制、自動控制、智能控制、開環(huán)控制和閉環(huán)控制的基本概念，本節(jié)主要是把各種形式的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成進行描述，從而概括出控制系統(tǒng)由控制器、執(zhí)行器、被控對象、控制量、被控量、反饋環(huán)節(jié)等這些環(huán)節(jié)組成，用方框圖的形式把開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)表述出來。
五、學(xué)生情況
學(xué)生在前面的學(xué)習(xí)中已經(jīng)了解了控制的應(yīng)用，初步認識了開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)。但是學(xué)生仍缺乏從技術(shù)上辨析開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的能力。對一個具體控制案例，很難準確判定控制器、執(zhí)行器和被控對象等環(huán)節(jié)。
六、教學(xué)過程
1.新課引入
播放視頻：中國第一顆衛(wèi)星東方紅1號衛(wèi)星的發(fā)射；日常生活中的各種開關(guān)普通、聲控、紅外等。
思考：一個完整的控制系統(tǒng)都是由哪些內(nèi)容組成的。
2.控制系統(tǒng)的組成。
一個控制過程的實現(xiàn)，往往要經(jīng)過若干個環(huán)節(jié)，這些環(huán)節(jié)構(gòu)成一個系統(tǒng)，所以我們可以把它看作一個系統(tǒng)。
期望值：基準量、又叫給定值----道路的方向
比較器和控制器：大腦（發(fā)出命令的部分）
執(zhí)行器：肢體（執(zhí)行命令的部分）
被控對象：自行車（主要指車頭）（作用對象）
控制量：作用力（執(zhí)行器作用于控制對象的物理量）。
反饋環(huán)節(jié)：眼睛（包括神經(jīng)傳輸系統(tǒng)）（把被控量的信息反饋給控制器）
被控量：行駛方向（整個控制系統(tǒng)的目的）
2.控制系統(tǒng)的方框圖表示
3.案例分析
（1）自動感應(yīng)門控制系統(tǒng)
（2）恒定水位水箱控制系統(tǒng)方框圖
（3）電風(fēng)扇控制系統(tǒng)方框圖
七、教學(xué)反思
本節(jié)課要求學(xué)生掌握開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程，并能繪制控制系統(tǒng)的方框圖。對于部分學(xué)生來說，本課內(nèi)容不易理解與掌握。因此，教師在教學(xué)過程應(yīng)重點講解控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)部件(給定 量、控制器、執(zhí)行器、被控對象、控制量等)的概念，這樣才能幫助學(xué)生更好地理解控制系統(tǒng)方框圖的原理。

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