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《技術與設計2》第四單元 控制與設計
高考要求：
節(jié) 考試內容 要求
控制的手段與應用 ①控制的含義，控制的目的和對象②控制的手段和方法③控制的應用 理解了解理解
控制系統(tǒng)的工作過程與方式 ①簡單開環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成和工作過程②閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成③簡單的閉環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖④控制器和執(zhí)行器的作用 應用理解應用應用
閉環(huán)控制系統(tǒng)的干擾與反饋 ①反饋的含義②簡單控制系統(tǒng)運行的主要干擾因素③閉環(huán)控制系統(tǒng)中反饋環(huán)節(jié)的作用④閉環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程⑤功能模擬方法和黑箱方法 理解應用了解了解了解
控制系統(tǒng)的設計與實施 控制系統(tǒng)方案的設計 應用
知識梳理：
一、控制的手段與應用
1、控制的涵義：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發(fā)展。
2、理解控制現(xiàn)象，需要明確：
a、控制的對象是什么；b、控制要達到什么目的；c、采取什么控制手段
（填寫下列表格）
控制事例 控制的對象 控制的目的 控制的手段
電風扇扇葉轉速快慢的控制
大禹治水
人力三輪車的方向控制
3、控制分類
人工控制：控制過程是在人的直接干預和全程干預下進行的。
自動控制：指在無人直接參與的情況下，使事物的變化準確地按照期望的方向進行。
4、控制的應用：在各行各業(yè)都存在，
二、控制系統(tǒng)的基本組成與工作過程
1、控制系統(tǒng)：任何一種控制的實現(xiàn)，都要通過若干個環(huán)節(jié)，這些環(huán)節(jié)構成一個系統(tǒng)，稱為控制系統(tǒng)。
2、開環(huán)控制系統(tǒng)
控制系統(tǒng)的輸出量不對系統(tǒng)的控制產生任何影響，這種控制系統(tǒng)稱為開環(huán)控制系統(tǒng)。
系統(tǒng)的輸出量僅受輸入量控制，輸入量到輸出量之間的信號是單向傳遞
（注：方框圖：在系統(tǒng)控制中，為了分析的方便，常采用方框來表示系統(tǒng)的環(huán)節(jié)，用單向信號線來表示信號的傳遞的方向，這種圖稱為控制系統(tǒng)的方框圖）
例如：臨平大酒店的自動門，寫出其方框圖
例如：過道的聲控燈，寫出其方框圖
3、閉環(huán)控制系統(tǒng)
我們把系統(tǒng)的輸出量返回到輸入端并對控制過程產生影響的控制系統(tǒng)稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)。
例如：空調的溫度控制系統(tǒng)，寫出其方框圖
例如：抽水馬桶水箱的控制系統(tǒng)，寫出其方框圖
三、閉環(huán)控制系統(tǒng)的干擾與反饋
1、干擾因素：在控制系統(tǒng)中除輸入量（給定值）以外，引起被控量變化的各種因素稱干擾因素
2、反饋：控制系統(tǒng)中，將輸出量通過適當?shù)臋z測裝置返回到輸入端并與輸入量進行比較的過程就是反饋。
3、閉環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程
　 閉環(huán)控制系統(tǒng)的核心是通過反饋來減少被控量（輸出量）的偏差。所以一個閉環(huán)控制系統(tǒng)，能夠克服外界干擾，使被控量控制在給定值附近。
四、功能模擬法：以功能和行為的相似性為基礎，用“模型”模擬“原型”的功能和行為的方法，就是功能模擬法。
黑箱方法：黑箱方法就是通過觀測黑箱外部輸入信息（外界對黑箱的影響）和輸出信息（黑箱對外界的反應），以研究和認識其功能、特性、結構、機理的科學方法。
輸入量
控制器
執(zhí)行器
被控對象
輸出量
控制量
控制量
被控量
+
比較器
被控對象
執(zhí)行器
控制器
給定值
檢測裝置
-
控制器
執(zhí)行器
被控對象
給定值
被控量
干擾
+
反饋環(huán)節(jié)（檢測裝置）
-

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