資源簡介

(共17張PPT)
運算的概述
贛科學技術版六年級下冊
第7課
系統中的運算法則
掌握閾值控制和比例控制的概念，能說出學習生活 中利用閾值控制與比例控制的系統，能適當選用閾值控 制或比例控制解決實際問題。
任務卡
前言
運算控制系統是通過計算機程序，對輸入的數據進行運算處理，再與系統設定值進行 比較，然后做出相應的決策，以實現實時控制。運算控制系統通過減少人工參與，提高了 運算效率。
在運算控制系統中，可以根據不同需求，選擇采用閾值控制、比例控制等類型的運算 法則，產生相應的控制決策。
一
閾值控制
一個系統的界限稱為閾，其數值稱為閾值，所以閾的意思是界限，故閾值又叫臨界值， 指一個能夠引起事物產生變化的最低值或最高值。在控制系統中，閾值控制是指系統中 的控制器將采集的數據，按照一定的運算法則與系統閾值進行，比較以確定控制的進程。
在透明水杯外壁上畫一條細線，如圖所示，以代表 水杯的最大容量，這個容量就是水杯的容量閾值?，F在，我們的控制目標是加入剛好達到 閾值的水量，看誰能最快完成。
做一做
打開水龍頭，保持水龍頭的出水量，觀察液面變化，液面達到閾值刻度就關閉水龍頭，記錄此時的液面高度。如果超過，請倒出多余的水，再觀察是否達到閾值；如果低于閾值， 請再次打開水龍頭保持相同出水量，如此往復，直至剛好達到水杯容量閾值。
最后，我們會發現，想通過水龍頭完成一次性的標準注水是非常困難的，因為在這個 過程中往往需要多次嘗試，才能達到標準注水閾值。
做一做
請把你的注水過程寫下來
打開AI資源文件“聰明的小車”,如圖7-2所示，是一輛安裝有攝像頭的小車。小 車通過攝像頭采集前面路面情況，控制器通過相應運算，調整左右輪子的轉動，以保證它 循著綠色道路運行。讓我們一起來了解它是如何運行的。
請你想一想，怎樣設置閾值才能讓小車循著道路行駛 請與同學們進行交流并分享你的想法。
想一想
二
)比例控制
比例控制，是指當實際輸出值與期望值存在差值時，運算控制系統就會按一定比例調 整系統的輸入量，以提高運算控制系統的精度和響應速度。
夏天，人們使用空調降低室內溫度。其實，空調內部控制器的運算模式就是采用了比 例控制。
當環境溫度遠大于設定溫度時，控制器會按較大比例運算，控制執行器輸出更大冷風 量，以快速降低環境溫度；當環境溫度接近設定值時，控制器會縮小運算的比例，控制執行 器減少冷風的輸出量，緩慢接近設定溫度；當環境溫度達到或低于設定溫度時，控制器控制執行器停止工作；過了一段時間后，當環境溫度再次高于設定溫度時，控制器又會按一定比例進行運算，控制執行器輸出冷風，周而復始，讓室內溫度始終保持在設定溫度附近。
學一學
算術運算古老且實用，早在公元一世紀左右，我國就形成了《九章算術》,成為中國古代第一部數學專著,比較系統、完整地介紹了四則運算的法則。
我們再次來做注水游戲，嘗試運用比例控制完成此次的控制目標：看誰能用最短時間 注入500mL水，在注水過程中，如果超過500mL, 請倒出多余的水。
請將你的注水方案與過程寫下來，并與同學交流分享你對比例控制的認識。
我們會選擇根據杯子里水的多少來調節水龍頭出水量的大小。剛開始，由于是空杯 子，我們會加大水龍頭出水量，如果水已經快到400mL時，就關小水龍頭的出水量，越接 近關得越小。這種情況下我們很難多接，但是如果多接了，也要一點點倒出去，超過得越 少，倒得越少，這就是比例控制。
做一做
請你查閱書籍或者通過網絡搜索，看看學習生活中還有哪些是通過比例控制的系統 與同學交流分享。
找一找
為什么不從一開始就把水龍頭只開一點點，慢慢地接呢 原因是我們希望控制過程又快、又準、又穩。請對比 I 閾值控制與比例控制的過程，分析它們的優劣，完成表7-1。你 I 還能說出其他的注水方法嗎 請進行嘗試，并且將該方法的優劣一 并填入表
練一練
接水方法 優勢 劣勢
方法一：閾值控制
方法二：比例控制
方法三：……
謝謝聆聽！
謝謝
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