資源簡介

控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施說課稿
定安中學(xué) 莫雪
說教材
通過本節(jié)開環(huán)控制系統(tǒng)和簡單的閉環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)案例學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠設(shè)計(jì)簡單的控制裝置，優(yōu)化設(shè)計(jì)的方案。讓學(xué)生分別是從理論和實(shí)踐兩個(gè)層面上提出的，控制設(shè)計(jì)的一般思路，并能初步形成控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方案；要求學(xué)生對簡單的控制系統(tǒng)制作控制裝置，對閉環(huán)控制系統(tǒng)的方案進(jìn)行模擬實(shí)施，在調(diào)試運(yùn)行裝置后提出改進(jìn)方案。
說學(xué)習(xí)目標(biāo)
1、了解簡單的被控對象的基本特性，能確定被控量、控制量，畫出控制系統(tǒng)的方框圖，并形成控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方案。
2、能根據(jù)開環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，制作一個(gè)控制裝置；根據(jù)閉環(huán)控制系統(tǒng)的方案進(jìn)行模擬實(shí)施，學(xué)會(huì)調(diào)試運(yùn)行，并提出改進(jìn)方案。
教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)
重難點(diǎn)：設(shè)計(jì)一個(gè)控制系統(tǒng)，通過對控制系統(tǒng)的方案的實(shí)施，對控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試，寫出控制方框圖。
課時(shí)安排：3節(jié)課。本節(jié)課為最后1課時(shí)
材料準(zhǔn)備：線路板的組成：由電阻三個(gè)，其中一個(gè)為可變電阻，兩個(gè)三極管，三個(gè)接口。電池一對，一個(gè)光敏傳感器，一個(gè)熱敏傳感器，一個(gè)蜂鳴器等。
說 教學(xué)過程
1 利用已學(xué)知識(shí)，提出設(shè)計(jì)方案，對方案進(jìn)行優(yōu)化，最后確定方案，本節(jié)課讓學(xué)生動(dòng)手操作，體驗(yàn)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)控制的過程，并提出改進(jìn)的方法，畫出方框圖。本節(jié)提出的方案兩個(gè)，一個(gè)光控，一個(gè)溫度控制。為了實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)方案，我特地準(zhǔn)備了如下的一個(gè)線路來實(shí)現(xiàn)控制
2 設(shè)計(jì)要求：方案A
路燈的自動(dòng)控制，光線強(qiáng)時(shí)不亮，光線弱時(shí)燈自動(dòng)亮。選擇恰當(dāng)?shù)目刂茖?shí)施方案來控制。選擇成本較低、容易獲取的元件、設(shè)備和材料來實(shí)施。
設(shè)計(jì)分析：
白天光線較強(qiáng)，路燈不亮，但當(dāng)光線不足時(shí)，路燈會(huì)自動(dòng)亮，用光敏感應(yīng)器來實(shí)現(xiàn)。我們用蜂鳴器替代燈泡，其控制的方框圖為：
設(shè)計(jì)準(zhǔn)備：電池、蜂鳴器、電路板、光敏感應(yīng)器
日常生活中的路燈就是這樣來實(shí)施的。
方案B
保溫控制的設(shè)計(jì)與實(shí)施
日常生活中熱水器是如何實(shí)現(xiàn)保溫控制的？我們通過下面的控制電路模擬實(shí)現(xiàn)溫度控制。當(dāng)給定的溫度沒達(dá)到時(shí)指示燈亮，達(dá)到了給定溫度時(shí)指示燈不亮。通過熱敏感應(yīng)器來實(shí)現(xiàn)這一控制，同時(shí)要注意通過可變電阻來調(diào)整給定量。
方框圖如下：
各小組可根據(jù)提供的方案實(shí)施，也可自己設(shè)計(jì)方案。
要求：小組討論，確定方案，寫設(shè)計(jì)思路，畫框圖。
3 展示實(shí)施方案，說說控制實(shí)施的原理。
4 小結(jié)
利用光敏開關(guān)進(jìn)行控制走道中的燈的控制框圖如下：
是開環(huán)控制，可應(yīng)用在樓梯口的路燈，光線不夠強(qiáng)時(shí)燈自動(dòng)亮。
利用熱敏感應(yīng)器作為檢測裝置進(jìn)行控制水溫的控制，熱水器的水溫控制其控制的方框圖如下：
熱敏器可用在保溫控制上。熱水器的保溫控制就是根據(jù)這個(gè)原理來實(shí)現(xiàn)的。

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