資源簡介

(共46張PPT)
一、控制的手段與應(yīng)用
《摩登時代》片斷
一棵蘋果樹
天上降落的雨水
騎自行車
結(jié)不出蘋果
結(jié)的蘋果又多又大
結(jié)出蘋果又小又酸
用來灌溉農(nóng)田
發(fā)電
引起洪澇災(zāi)害
代步、省力
摔跟頭
撞到物體和別人
事物發(fā)展的結(jié)果可能是人們預(yù)先期望的，也可能是與預(yù)期的目標不相符，甚至是不希望得到的。如果人們想達到某一特定的目的，就必須運用適當?shù)氖侄蝸韺崿F(xiàn)。
蘋果樹
雨水
騎自行車
病蟲害防治、果樹管理、
土壤管理等等
興修水利、建水電站、
水源管理等等
控制速度、騎車的技術(shù)、
車的維護等等。
控制是根據(jù)自己的目的，通過一定的手段使事物沿著某一確定方向發(fā)展的行為和過程。
控制的涵義
大禹治水
思考：大禹治水過程中，通過什么手段實現(xiàn)了什么樣的目的？
木牛流馬
“（建興）九年，亮復(fù)出祁山，以木牛運,糧盡退軍，與魏將張郃交戰(zhàn)，射殺郃。十二年春，亮悉大眾由斜谷出，以流馬運。…”
——《三國志》
木牛和流馬是漢代獨輪手推車的兩種改進設(shè)計，通過改進使人的負重有所減輕。木牛是一種輪子稍小一些的獨輪手推車，載重大，前由人拉、后由人推，運行較慢；流馬載重小，輪子稍大一些，由一人推，運行速度很快。諸葛亮所說“木牛流馬”應(yīng)是比喻它們運行的靈便程度和載重量的大小：木牛行動較笨而慢，像牛；流馬
行動敏捷而快，像馬。不
是說它們外形像牛像馬。
西羅的自動門
1、控制的對象是什么
理解控制現(xiàn)象，需要明確：
2、控制要達到什么目的
3、采取什么控制手段
大型音樂噴泉
控制事例 控制的對象 控制的目的 控制的手段
大禹治水
電風扇扇葉轉(zhuǎn)速快慢的控制
人力三輪車轉(zhuǎn)彎中的方向控制
洪水
安息洪波、大治水患
疏通河道，泄洪為主
電風扇
調(diào)節(jié)速度
換擋
人力三輪車
改變?nèi)嗆囆旭偟姆较?br/>雙手轉(zhuǎn)動車把
馬上行動
控制事例 控制的對象 控制的目的 控制的手段
音響的音量控制
燃氣熱水器溫度的控制
用噴霧器噴灑農(nóng)藥
音響
音量的調(diào)節(jié)
旋轉(zhuǎn)音量按鈕
熱水器
調(diào)節(jié)出水口溫度的高低
改變?nèi)細饣痤^的大小
噴霧器
給莊稼治病
操作噴霧器的手柄
控制的實現(xiàn)需要通過一定的手段。從控制過程中人工干預(yù)的情形來分，控制有人工控制和自動控制。
1、手動控制
概念：控制系統(tǒng)必須在人的直接干預(yù)下才能完成控制任務(wù)。
特點：有人直接干預(yù)。
電梯
木 門
風 扇
遙控模型
開汽車
2、自動控制
概念：在控制的過程中不需要人的干預(yù)，就可按期望規(guī)律或預(yù)定程序進行的控制系統(tǒng)。
特點：不需要人的直接干預(yù)。
自動門
太陽能路燈
自動電飯煲
二、控制的應(yīng)用
控制的應(yīng)用自古就有，并在近代得到迅速發(fā)展，在社會生產(chǎn)生活的各個領(lǐng)域都有極其廣泛的應(yīng)用。
現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)家電
生活
汽車自動裝配生產(chǎn)線
工業(yè)生產(chǎn)
汽車油漆
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)
水 車
溫室
農(nóng)田灌溉
電源
控制室
水泵
農(nóng)田灌溉
折射式微噴
射流式微噴
錘式微灌
請同學們說說你在生活學習中所見到的應(yīng)用控制的事例。
學校：學校的音樂鈴聲、多媒體教學系統(tǒng)等。
家庭：冰箱、電飯煲、微波爐等。
社會：交通信號燈、電子警察、電梯、程控電話交換機等、大型音樂噴泉。
思考
自動控制技術(shù)在各行各業(yè)的應(yīng)用，一方面減輕了人的勞動強度，解放了勞動生產(chǎn)力，另一方面也可能造成失業(yè)人數(shù)增加。對此，你有什么看法？
一、控制系統(tǒng)
自行車傳動系統(tǒng)由哪些部件構(gòu)成？
腳蹬、曲柄、鏈輪、中軸、鏈條、飛輪等
腳踩的力
（輸入）
腳蹬、曲柄、鏈輪
中軸、鏈條、飛輪
自行車行駛的速度（輸出）
一、控制系統(tǒng)
電風扇的風速控制是通過改變電機的轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)的。給電風扇設(shè)定風速擋位，電機就以一定的轉(zhuǎn)速帶動扇葉轉(zhuǎn)動，輸出預(yù)定的風速。風速擋位是該控制系統(tǒng)的輸入，扇葉轉(zhuǎn)動的風速是該控制系統(tǒng)的輸出，一個擋位對應(yīng)著一個風速。
一、控制系統(tǒng)
電風扇風速的檔位
電機、扇葉
風速
輸入
輸出
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)的有機組合就構(gòu)成了一個系統(tǒng)，稱為控制系統(tǒng)。
控制系統(tǒng)的輸出與輸入之間有一定的對應(yīng)關(guān)系。
馬上行動（P102)：請指出下列控制系統(tǒng)中的輸入、輸出分別是什么？
控制系統(tǒng) 輸入 輸出
電風扇風速控制
電飯煲
脫粒機
紅外線自動水龍頭
調(diào)速器或擋位
風扇的轉(zhuǎn)速
電源的電信號
鍋內(nèi)的溫度
電源的電信號
脫粒的量
人手的紅外信號
水龍頭的出水量
開環(huán)控制系統(tǒng)
在游泳池注水控制系統(tǒng)中，如果進水管單位時間的水流量一定，那么游泳池水位的高度與進水的時間是一一對應(yīng)的。我們就可以通過設(shè)定注水時間，使游泳池的水位達到希望的高度。將注水的時間值（假設(shè)為2小時）設(shè)定到定時器中，開啟進水閥注水，一旦時間到達，定時器就會通知進水閥門關(guān)閉，停止向游泳池注水。
分析：
游泳池的水位只受設(shè)定的注水的時間控制，這里，作為輸入的設(shè)定的注水時間可以計算，稱為輸入量；作為輸出的游泳池的水位可以用水面高度這樣的量來計算，稱為輸出量。
設(shè)定注水的時間
定時器
進水閥門
游泳池
游泳池的水位
輸入
輸出
水流量
定義：
控制系統(tǒng)的輸出量不對系統(tǒng)的控制產(chǎn)生任何影響，這種控制系統(tǒng)稱為開環(huán)控制系統(tǒng)。
開環(huán)控制系統(tǒng)
案例分析：自動門
自動門的動作過程是怎樣的？
當門口沒有人時，門是關(guān)著的；當有人來門口時，門打開；當人離開門口后一段時間，門又關(guān)閉。
自動門的功能和技術(shù)要求：
功能：無人時，常關(guān)；有人時，開門
技術(shù)要求：當人距門1m時，門即打開；門打開后，延時10s后關(guān)門
自動門如何實現(xiàn)自動開、關(guān)的呢？
電機
自動門
控制電路
門的開啟
或關(guān)閉
人體
熱輻射
轉(zhuǎn)動
電機
控制電路
紅外傳感器
控制器
執(zhí)行器
控制量
被控對象
電動機
聲音傳感控制器
輸入量
門
輸出量
可以識別、
記憶
的芯片
門的開、關(guān)
聲音：
“芝麻芝麻，
開門吧”
“芝麻開門”聲控開門系統(tǒng)的控制方框圖
請寫出“芝麻開門”聲控開門系統(tǒng)的控制方框圖，有興趣的同學課后可以制作模型，把神話變成現(xiàn)實。
例: 電子門鈴的開環(huán)電子控制系統(tǒng)
用手按動按鈕開關(guān),輸入一個觸發(fā)信號
音樂集成電路經(jīng)過觸發(fā)后工作,產(chǎn)生一組載有”音樂”的電信號.
揚聲器將電信號轉(zhuǎn)變?yōu)橐魳仿?
輸出的音樂聲的變化對系統(tǒng)的控制狀態(tài)并不產(chǎn)生影響,即不存在反饋.
輸入:
控制(處理):
輸出:
特點:
分析下列電子控制系統(tǒng)中的被控對象、被控量、控制器和它們的工作過程的共同點:
揚聲器
音樂聲
音樂集成電路
路燈
光的變化
電子電路
鎖舌
鎖舌的運動
集成電路
電子音樂門系統(tǒng) 路燈自動控制系統(tǒng) 電子鎖 自動門
被控對象
被控量
控制器
集成電路
電動機
門的開關(guān)
請畫出下列開環(huán)系統(tǒng)的方框圖
1、電視搖控器的控制系統(tǒng)
2、樓道聲控燈的控制系統(tǒng)
3、電動車的防盜報警系統(tǒng)
按開機
按扭
控制
電路
顯像及音
頻視頻
電視機
電視
節(jié)目
影像
設(shè)定
聲音
分貝
控制
電路
燈泡
計時器
燈光
時間
外力
強度
控制
電路
音響裝置
計時器
警報器
警報聲
聲音
生活中還有哪些開環(huán)控制系統(tǒng)？要求學生應(yīng)用一般開環(huán)控制系統(tǒng)方框圖畫出以下控制系統(tǒng)的控制方框圖。
公共汽車車門控制系統(tǒng)。
紅綠燈定時控制系統(tǒng)。
防盜報警系統(tǒng)。
火災(zāi)報警系統(tǒng)。
音樂噴泉控制系統(tǒng)。
鬧鐘定時控制系統(tǒng)。
自動烘手機
1、控制的涵義
（明確對象、目的、手段）
2、手動控制和自動控制
3、控制的應(yīng)用。
4、開環(huán)控制系統(tǒng)
小結(jié)：

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