資源簡介

課件24張PPT。第四單元 控制與設(shè)計(jì)最新考綱好題精練典題精析第4單元考情分析考點(diǎn)一：解釋案例中控制的對象和目的。
考點(diǎn)二：舉例說明控制在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用。
考點(diǎn)三：識別人工控制和自動控制。
從控制過程中____________來分，控制有人工控制和自動控制。人工控制是指控制的過程是在人的________________下進(jìn)行的。自動控制是指在______________的情況下，使事物的變化準(zhǔn)確地按照期望的方向進(jìn)行。普通高中通用技術(shù)課程中側(cè)重討論________。
【答案】人工干預(yù)的情形 直接干預(yù)和全程干預(yù) 無人直接參與 自動控制重點(diǎn)能力提升：
1、手動和自動的區(qū)別。
重點(diǎn)關(guān)注控制過程，即控制系統(tǒng)從哪里開始到哪里結(jié)束，在這一過程中需不需要人的參與區(qū)分。注意：啟動控制系統(tǒng)時(shí)人的參與是不算在控制過程中的人的參與的。考點(diǎn)四：針對案例分析控制系統(tǒng)的基本組成、工作過程與方式，能畫出相應(yīng)控制系統(tǒng)的方框圖。
1．開環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成：
①________(給定量)：即控制系統(tǒng)的給定量，如游泳池進(jìn)水的設(shè)定時(shí)間；
②________(被控量)：即控制系統(tǒng)所要控制的量，也是控制系統(tǒng)的輸出信號，如游泳池的水位；
③________：即控制系統(tǒng)中所要求的裝置或生產(chǎn)過程，如游泳池；④________：即直接對被控對象進(jìn)行控制的裝置或元件，如進(jìn)水閥門；
⑤________：即對輸入信號進(jìn)行處理并發(fā)出控制命令的裝置或元件，如控制電路；
⑥________：即執(zhí)行器的輸出信號，如流過閥門的水量。
【答案】　　1.①輸入量 ②輸出量 ③被控對象 ④執(zhí)行器 ⑤控制器 ⑥控制量重點(diǎn)能力提升：2、控制系統(tǒng)各個組成部分的判斷。
輸入量：讓控制系統(tǒng)開始控制的信號。
控制器（實(shí)物）：有處理或判斷能力，對輸入信號進(jìn)行處理的裝置或元件。
執(zhí)行器（實(shí)物）：直接對控制對象施加控制作用的裝置或元件，具體執(zhí)行控制器發(fā)出的控制命令。
控制量：執(zhí)行器發(fā)出的信號。
被控對象（實(shí)物）：控制系統(tǒng)要達(dá)成的目標(biāo)所對應(yīng)的對象，即輸出量的信號來源者，也是執(zhí)行器所控制的對象。
輸出量：控制系統(tǒng)的控制目的，控制對象所輸出的信號。
檢測裝置（實(shí)物）：具有檢測輸出量的裝置，多以傳感裝置為主。（注意：檢測裝置不能作為區(qū)別開環(huán)和閉環(huán)的標(biāo)志）2．控制系統(tǒng)的輸出與輸入之間有一定的________。開環(huán)控制系統(tǒng)的________不對系統(tǒng)的控制產(chǎn)生任何影響。如：自動門的控制系統(tǒng)，紅外裝置是否檢測到人體熱輻射發(fā)出的信號是________，門的開啟或關(guān)閉是________，當(dāng)人走近自動門時(shí)，門上方的紅外裝置檢測到人體熱輻射發(fā)出的紅外信息，________接收到該信號后，便會發(fā)出相應(yīng)的指令，啟動________運(yùn)轉(zhuǎn)，從而帶動________自動開啟。當(dāng)門開啟之后，控制電路將作出判斷，如果沒有人在門四周，就通知電動機(jī)做反向運(yùn)轉(zhuǎn)，使門關(guān)閉。
【答案】　　對應(yīng)關(guān)系 輸出量 輸入 輸出 控制電路 電動機(jī) 門3．閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成：
________：測量出被控量并返回到系統(tǒng)的輸入端；?是________，它將______與所檢測的________進(jìn)行比較，求出________；________將這一偏差值進(jìn)行運(yùn)算處理，并向執(zhí)行器下達(dá)控制指令；執(zhí)行器根據(jù)指令對被控對象進(jìn)行控制，從而使被控量穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)。與開環(huán)控制系統(tǒng)相比，閉環(huán)控制系統(tǒng)多了一個由________組成的環(huán)節(jié)。
【答案】　　檢測裝置 比較器 給定量 被控量 偏差值 控制器 檢測裝置
4．閉環(huán)控制系統(tǒng)的________返回到輸入端并對控制過程產(chǎn)生影響。例如，游泳池水位控制系統(tǒng)，設(shè)定游泳池需要達(dá)到的水位是________，實(shí)際水位是________(輸出量)，當(dāng)實(shí)際水位比設(shè)定水位________時(shí)，控制器控制進(jìn)水閥門繼續(xù)注水；當(dāng)實(shí)際水位________設(shè)定水位低時(shí)，控制器發(fā)出信號關(guān)閉進(jìn)水閥門；實(shí)際水位一直與設(shè)定水位比較，實(shí)際水位這一輸出量對控制過程產(chǎn)生影響。
【答案】　　輸出量 給定量 被控量 低 達(dá)到5．在控制系統(tǒng)中，為了分析方便，常采用________表示系統(tǒng)的環(huán)節(jié)，用__________來表示系統(tǒng)________的方向，這種圖稱為控制系統(tǒng)的方框圖，它表示了系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)在系統(tǒng)中的位置、________和相互之間的關(guān)系，控制系統(tǒng)的方框圖有兩種形式，一種是________方框圖，另一種是________方框圖。
【答案】　　方框 單向信號線 信號傳遞 功能 邏輯 物理 6．開環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖如下：上圖中，輸入量即________________；輸出量(被控量)即______________________，也是控制系統(tǒng)的輸出信號；被控對象即控制系統(tǒng)中________________的裝置或生產(chǎn)過程；執(zhí)行器即________的裝置或元件；控制器即對__________進(jìn)行處理并發(fā)出______________的裝置或元件；控制量即________的輸出信號。【答案】輸入量 控制器 執(zhí)行器 控制量 被控對象 輸出量
控制系統(tǒng)的給定量 控制系統(tǒng)所要控制的量 所要求控制 直接對被控對象進(jìn)行控制 輸入信號
　　控制命令 執(zhí)行器 7.閉環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖如下：上圖中，檢測裝置測量出______________并返回到系統(tǒng)的____________；⊕是比較器，它將________與所檢測的________進(jìn)行比較，求出__________；控制器將這一__________進(jìn)行運(yùn)算處理，并向________下達(dá)控制指令；執(zhí)行器根據(jù)指令對________進(jìn)行控制，從而使被控量穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)。
【答案】　給定量 控制器 執(zhí)行器 控制量 被控對象 被控量 檢測裝置
　　被控量 輸入端 給定量 被控量 偏差值 偏差值 執(zhí)行器 被控對象
重點(diǎn)能力提升：
3、開環(huán)和閉環(huán)的區(qū)別
依據(jù)反饋區(qū)分開環(huán)無反饋，閉環(huán)有反饋。也可以抓住控制系統(tǒng)的輸出量判定。考點(diǎn)五：針對簡單控制系統(tǒng)說明其主要干擾因素。
1．在控制系統(tǒng)中，除________以外，引起________變化的各種因素稱為干擾因素。在一般控制系統(tǒng)中，干擾因素是需要克服的。而在有些情況下，卻可以______干擾因素實(shí)現(xiàn)某種目的。
【答案】　　1.輸入量(給定值) 被控量 利用 2．在控制系統(tǒng)中，干擾因素可能有________，也可能有________。如戰(zhàn)士在大風(fēng)大雨中進(jìn)行設(shè)計(jì)練習(xí)，________和________都是子彈命中準(zhǔn)確度的干擾因素。干擾可以影響到控制系統(tǒng)的________。
【答案】一個 多個 風(fēng) 雨 各個環(huán)節(jié) 考點(diǎn)六：解釋反饋的含義，說出閉環(huán)控制系統(tǒng)中反饋環(huán)節(jié)的作用。
1．控制系統(tǒng)中，將________通過適當(dāng)?shù)臋z測裝置返回到輸入端并與__________進(jìn)行比較的過程，就是反饋。利用反饋來分析和處理被控對象，通過系統(tǒng)的輸出來調(diào)整系統(tǒng)的行為，使系統(tǒng)沿著預(yù)期的目標(biāo)運(yùn)行的方法，稱為反饋方法。閉環(huán)控制系統(tǒng)的核心是通過____________________。
【答案】　　1.輸出量 輸入量 反饋來減少被控量(輸出量)的偏差考點(diǎn)七：知道功能模擬方法和黑箱方法。
考點(diǎn)八：能根據(jù)要求設(shè)計(jì)簡單的控制系統(tǒng)。
1．控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須考慮的基本問題有：
①明確控制的目的；②分析被控對象的主要特性；③確定____________________；④分析__________；⑤方案選擇；⑥調(diào)試、運(yùn)行和評價(jià)；⑦系統(tǒng)的成本、元件、設(shè)備分析等。
【答案】　　1.被控量和控制量 主要的干擾因素2．對于簡單的閉環(huán)控制系統(tǒng)，有以下基本要求：
①一個閉環(huán)控制系統(tǒng)要正常工作，首先必須是________的。
②控制系統(tǒng)的控制精度必須符合要求，即系統(tǒng)的輸出量與給定值之間的差應(yīng)控制在 ______________。
③閉環(huán)控制系統(tǒng)應(yīng)有較好的____________性能。
【答案】　　①穩(wěn)定 ②允許的范圍之內(nèi) ③抗干擾3．設(shè)計(jì)一個控制系統(tǒng)，是選擇開環(huán)控制還是閉環(huán)控制，應(yīng)根據(jù)對________的要求以及________而定。在控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，被控對象通常是通過了解________與________之間的關(guān)系來分析它的基本特性。__________和__________的確定是控制方案的關(guān)鍵，對于簡單控制系統(tǒng)，需要控制的量往往被確定為__________，__________應(yīng)選擇可控制的、對抑制干擾因素和保持系統(tǒng)穩(wěn)定有明顯作用的量。
【答案】控制精度 條件的可行性 輸入 輸出 被控量 控制量 被控量 控制量考點(diǎn)九：能根據(jù)開環(huán)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，制作一個控制裝置。
開環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，首先明確設(shè)計(jì)要求，明確被控對象、被控量和控制量后，即可考慮具控制系統(tǒng)的方案。根據(jù)方案，選擇經(jīng)濟(jì)、易于實(shí)現(xiàn)的基本條件來確定具體實(shí)用的控制器、執(zhí)行器等來制作控制裝置。重點(diǎn)能力提升：
4、理解開環(huán)和閉環(huán)的控制原理和過程。
開環(huán)是一個單向信號而閉環(huán)是一個循環(huán)的信號。重點(diǎn)是理解反饋在閉環(huán)中的作用，開環(huán)不具備反饋環(huán)節(jié)。開環(huán)控制系統(tǒng)主要關(guān)注控制系統(tǒng)輸入量對控制系統(tǒng)的影響，而閉環(huán)控制系統(tǒng)的輸出量也會影響控制系統(tǒng)工作過程。
1. 如圖所示是一種風(fēng)阻尼器，用于高層建筑應(yīng)對臺風(fēng)。一個幾百噸重的大鐵球通過彈簧和液壓裝置安裝在高層建筑物的中上部，當(dāng)強(qiáng)風(fēng)來襲時(shí)，該裝置的傳感器探測到建筑物的搖晃程度，通過計(jì)算機(jī)控制液壓裝置推動大鐵球向反方向運(yùn)動，從而降低建筑物的搖晃程度。若把大鐵球作為被控對象，下列分析中不正確的是( ) A．輸入量是建筑物的搖晃程度
B．控制器是計(jì)算機(jī)
C．控制量是風(fēng)力的大小
D．輸出量是大鐵球的運(yùn)動方向和速度【答案】C　
【解析】　控制量是執(zhí)行器施加給被控對象的，所以這里應(yīng)該是液壓裝置推動大鐵球的力。2.如圖所示是某同學(xué)設(shè)計(jì)的自動干手器原理示意圖，當(dāng)手靠近傳感器時(shí)，傳感器將感應(yīng)信號發(fā)送給控制器，控制器控制繼電器閉合，電吹風(fēng)開始工作。若將電吹風(fēng)看作被控對象，則執(zhí)行器是
A.傳感器 B.控制器
C.繼電器 D.插頭【答案】C　3.要設(shè)計(jì)水箱水位的閉環(huán)控制系統(tǒng)，下列器材中，適合用作檢測裝置的是【答案】D如圖所示是消防管網(wǎng)的水壓控制系統(tǒng)工作示意圖。當(dāng)消防管網(wǎng)壓力降至壓力下限時(shí)，水泵啟動，使壓力上升；當(dāng)消防管網(wǎng)壓力達(dá)到上限進(jìn)，水泵停止運(yùn)行，使消防管網(wǎng)壓力保持在設(shè)定的范圍內(nèi)。請根據(jù)示意圖及其描述完成第4-5題。 4.該控制系統(tǒng)的執(zhí)行器是（???? ）A.水壓檢測裝置 ??? ?? B.電控單元C.壓力罐???????????????????D.水泵5.電壓.溫度等變化會影響輸出量的穩(wěn)定，這些影響被稱為該控制系統(tǒng)的（???? ）A.反饋???????????????? B.干擾C.被控量???????????? D.控制量【答案】D【答案】B如圖所示為公共廁所人體感應(yīng)自動供水系統(tǒng)示意圖。當(dāng)探頭檢測到有人進(jìn)入廁所，控制器控制電磁閥打開，向水箱供水。請根據(jù)示意圖和上述說明，完成6-7題。6.該供水控制系統(tǒng)的執(zhí)行器是
A.水箱
B.進(jìn)水閥
C.探頭
D.電磁閥7.適合用作探頭的是
A.紅外傳感器 B.壓力傳感器
C.水位傳感器 D.光敏傳感器【答案】D【答案】A8. 如圖所示是自動變速扶梯控制過程示意圖。無乘客時(shí)，扶梯緩慢運(yùn)行；當(dāng)乘客進(jìn)入檢測傳感器的檢測范圍時(shí)，控制器接收到傳感器的檢測信號，控制電動機(jī)和傳動裝置加速轉(zhuǎn)動扶梯正常運(yùn)行。請下列問題：
（1）根據(jù)示意圖及描述，分析自動扶梯系統(tǒng)控制過程，在方框圖中“ ”處填寫相應(yīng)內(nèi)容：
（2）為防止扶梯加速使乘客站立不穩(wěn)，檢測傳感器的安裝位置應(yīng)在________（在①乘客進(jìn)入扶梯踏步前；②乘客進(jìn)入扶梯踏步之后
中選擇一項(xiàng)，將序號填
寫在“________”處）；(3)該系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)需要解決下面的問題，當(dāng)乘客進(jìn)入檢測傳感器檢測范圍時(shí)，扶梯正常運(yùn)行，當(dāng)乘客隨著扶梯運(yùn)行離開檢測范圍后，扶梯又回到緩慢運(yùn)行狀態(tài)，而此時(shí)乘客還沒離開扶梯。從合理性、可行性方面考慮，以下措施中合理的是________(在下列措施中選擇一項(xiàng)，將序號填寫在“________”處)。
①控制器中安裝計(jì)時(shí)器，當(dāng)有乘客進(jìn)入時(shí)，扶梯正常運(yùn)行，計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)；若達(dá)到設(shè)定的乘客離開扶梯的時(shí)間，無其他乘客進(jìn)入，扶梯自動緩慢運(yùn)行，有其他乘客進(jìn)入時(shí)，計(jì)時(shí)器將重新計(jì)時(shí)。
②在扶梯上布滿檢測傳感器，保證乘客在扶梯上的任一位置都能被檢測到，只有乘客完全離開扶梯時(shí)，扶梯才會緩慢運(yùn)行。
③在每個踏步上安裝檢測傳感器，只要踏步上有乘客便正常運(yùn)行，無乘客時(shí)便緩慢運(yùn)行。

展開更多......

收起↑