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第四章 控制及其設計
第一節 了解控制
（第2課時）
教學內容
學習目標
理解控制、控制系統的含義及其在生活和生產中的應用。
了解手動控制、自動控制和智能控制的特點。
熟悉簡單開環控制、閉環控制的基本組成和工作過程，了解反饋的基本原理。
理解控制系統中控制器、執行器和被控對象等的作用，能用框圖對一個控制系統進行表達。
能夠分析簡單的被控對象的基本特征，確定被控量、控制量。
能進行簡單的控制系統的設計，并制作一個簡單的控制裝置，能夠對設計方案進行優化。
了解簡單的干擾現象及其對控制功能的影響，了解克服干擾的基本方法。
引入
燈的開關：
普通開關
聲光控開關
人體感應開關
智能開關
不同的控制方法。
二、手動控制
手動控制（人工控制）：
如果控制的過程必須在人的直接干預下才能完成控制任務（如射箭、鼠標控制等），稱之為手動控制。
特點：
結構簡單
成本低
人的智能可實現復雜工作的控制
三、自動控制
自動控制：
如果控制過程不需要人的干預，就能達到期望的控制效果，則稱為自動控制。
思考：洗衣機，需要打開開關，需要選擇模式，是否屬于人工控制？
洗衣機屬于自動控制，因為控制的過程，不需要人干預。人選擇的設置，只算一些參數。
三、自動控制
立即行動：電梯是否屬于自動控制
電梯的控制目標是在運行到指定樓層，并打開電梯門。
電梯的控制對象是轎廂和電梯門。
電梯停到指定樓層，控制的過程不需要人干預。
三、自動控制
控制方式判斷：
序號 控制 控制的方式
1 抽水馬桶的進水控制 自動控制
2 電冰箱的溫度控制 自動控制
3 變速自行車的速度控制 手動控制
4 電視機的遙控系統 自動控制
5 教室墻上的電燈控制 手動控制
6 電飯煲的溫度控制 自動控制
四、智能控制
智能控制的概念：
自動駕駛汽車，又稱無人駕駛汽車、電腦駕駛汽車或輪式移動機器人，是一種通過電腦系統實現無人駕駛
的智能控制系統。
智能控制是一類無需人的干預就能夠自主地驅動智能機器實現其目標的自動控制。
智能控制是控制技術與理論發展的高級階段，主要用來解決那些在復雜系統中用傳統方法難以解決的控制問題。
這些問題的求解過程與人腦的思維過程有一定的相似性，即具有一定程度的“智能”。
四、智能控制
發現生活中的智能控制：
智能燈具
智能門鎖
智能窗簾
五、開環控制和閉環控制
“畫鼻子”游戲，在畫像前幾米的地方蒙住眼睛，然后走向畫像，用手中的筆為畫像畫上鼻子。
能將控制的結果反饋回來與希望值進行比較，并根據它們的誤差調整控制作用的控制過程，稱為閉環控制。
而不能將控制的結果反饋回來影響控制作用的控制過程，稱為開環控制。
將控制結果反饋回來的部分，稱為反饋環節。
蒙眼寫自己的名字，對比平時寫的名字，二者控制方式的區別是什么。
五、開環控制和閉環控制
開環控制與閉環控制判斷：
思考：列舉幾個開環控制和閉環控制的例子，并比較它們的優缺點。
控制系統 控制的類型
鼠標 閉環控制
紅外制導 閉環控制
單次射箭 開環控制
類型 舉例 優缺點
開環 控制
閉環 控制
五、開環控制和閉環控制
立即行動：
開環控制
手動控制與開環控制、閉環控制沒有必然聯系。
自動控制的也不一定是閉環控制。
開環閉環是控制方式，手動自動是控制手段。
射箭（眼睛反饋）有反饋，屬于閉環控制嗎？
閉環控制都是自動控制嗎？請舉例說明。
手動控制都是開環控制嗎？請舉例說明。
普通汽車人工控制
習題
洗衣機
按壓演示水龍頭
抽水馬桶的水箱
普通的電燈開關
冰箱溫度控制系統
空調溫度控制系統
定時路口紅綠燈控制系統
無人機飛行控制系統
2．下面這些控制系統，屬于開環控制系統的是（　　）
1．下列控制屬于手動控制的是（　　）
D
C
總結
謝謝!

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