資源簡介

(共33張PPT)
義烏中學 陳玫
教材的地位和作用
1.《控制系統的設計與實施》是控制與設計全單元教學內容的綜合和總結， 也是控制思想方法的集中體現。
2. 需要學生對開環控制系統和閉環控制系統的工作過程和工作原理有較好的了解，還需要熟悉控制系統的組成和各環節的作用。因此，在整個單元中本節的教學具有總結、鞏固和提高的作用。
教材的地位和作用
教學目標
知識與技能
1.了解簡單的被控對象的基本特性，能確定被控量、控制量，畫出控制系統的方框圖，并形成初步的控制系統設計的方案。
2.能根據開環控制系統的設計方法，或者根據簡單閉環控制系統的方案進行模擬實施，學會調試運行，提出改進方案。
教材的地位和作用
教學目標
知識與技能
過程與方法
1.通過對電吹風和抽水馬桶案例的分析，掌握形成初步的控制系統設計方案的思想方法。
教材的地位和作用
教學目標
知識與技能
過程與方法
1.通過設計水塔水位等控制系統，培養不斷改進設計方案的意識，體驗控制的樂趣。
情感態度與價值觀
教材的地位和作用
教學目標
知識與技能
過程與方法
情感態度與價值觀
教學重點和難點
重點：掌握控制設計的一般思路
并形成初步的設計方案。
難點：制作控制裝置并進行調試
運行。
熟悉：控制系統中的各個組成環節。
能畫簡單的方框圖。
欠缺：電路、機械連接知識。
常用的電子元件知識。
“具體—抽象—具體”的教學思路
電吹風
抽水馬桶
水塔水位控制
升旗控制
設計自動澆花
控制系統
設計自動路燈
控制系統
控制系統設計
的一般思路
引課
（燈亮）
（燈滅）
自動路燈模擬實驗
第一課時
百拼電子世界
電吹風控制系統的設計
控制系統要達到的目的是什么
明確被控量、控制量
構思方案：
逆向思維：
風
扇葉
電動機
電流
開關
新課教學
電吹風控制系統的設計
電路圖：
案例分析
控制電路
電機/電熱絲
電吹風
設定電吹風的檔位
風的速度和溫度
方框圖：
直流電動機在交流電路中工作需要整流。
電吹風控制系統的設計
分析干擾因素
案例分析
房間溫度
電壓波動
高熱、低熱兩檔
電動機兩端加電容
抽水馬桶水箱的自動控制系統的設計
控制系統要達到的目的是什么
被控量是什么；
被控量是誰產生或控制的（執行器）；
……
構思方案：
水位
閥門
浮球
傳感器
案例二
抽水馬桶水箱的自動控制系統的設計
方框圖：
水位
(輸出)
進水量
給定水位
(輸入)
控制電路
進水
閥門
水箱
傳感器
+
_
案例分析
水位
(輸出)
進水量
給定水位
(輸入)
杠桿
進水
閥門
水箱
浮球
+
_
抽水馬桶水箱的自動控制系統的設計
案例分析
方案選擇
達到控制目的
易于實現
降低成本
減少對環境的負面影響
控制系統設計
確定被控量、控制量
分析被控對象的主要特性
分析主要的干擾因素
實施控制系統所需的設備、元件等
……
系統的成本分析
控制系統的調試、運行和評價
控制系統的
方案選擇
明確控制的目的
控制系統設計的一般思路
學生總結設計思路，教師補充。
控制系統設計的一般思路
明確控制的目的
確定被控量、控制量
分析被控對象的主要特性
系統的成本分析
控制系統的方案選擇
分析主要的干擾因素
實施控制系統所需的設備、元件等
控制系統的調試、運行和評價
設計自動路燈控制系統
介紹電路圖
構思方案、畫方框圖
分析干擾因素、選擇方案
10K
3v
課內練習
師生互動
小組討論
設計放水控制系統
要求：與書本上的例子有所不同,方案越多越好。
手動：大小兩種沖水模式
自動：聲控自動放水
紅外線自動放水
課外作業
控制系統設計
確定被控量、控制量
分析被控對象的主要特性
分析主要的干擾因素
實施控制系統所需的設備、元件等
……
系統的成本分析
控制系統的調試、運行和評價
控制系統的
方案選擇
明確控制的目的
控制系統設計的一般思路
復習
第二課時
設計水塔水位控制系統
層層深入，形成多種方案
新課教學
1.手動控制
設計水塔水位控制系統
層層深入，形成多種方案
新課教學
如何解決溢水問題
1.手動控制
用管道把溢出的水再引回去
加警報器
加定時裝置
用浮球接觸開關斷開電路
設計水塔水位控制系統
1.手動控制
2.自動控制：設定水位
層層深入，形成多種方案
如何解決溢水問題
新課教學
設計水塔水位控制系統
1.手動控制
2.自動控制：設定水位
層層深入，形成多種方案
如何解決溢水問題
新課教學
如何解決反復啟動問題
設計水塔水位控制系統
1.手動控制
2.自動控制：設定水位
層層深入，形成多種方案
如何解決溢水問題
新課教學
如何解決反復啟動問題
3.自動控制：延時
自動控制：設定水位區間
選擇方案
視具體情況選擇合適的方案
設計升旗控制系統
目的：形成多種控制方案
案例二
方法：
構思方案
儀器演示
發現問題
改進方案
1.手動控制
沒有及時停止怎么辦？
2.自動控制：限位
自動控制：定時
設計自動澆花控制系統
小組討論
做一做
師生互動
情景:
花園里有一種非常嬌貴的花，喜歡一定濕度的土壤，每天澆水太麻煩，設計自動澆花控制系統。
構思方案、畫方框圖
選擇方案
實際濕度
(輸出)
進水量
給定濕度
(輸入)
控制電路
水泵
土壤
濕敏電阻
+
_
設計自動澆花控制系統
小組討論
做一做
師生互動
情景:
花園里有一種非常嬌貴的花，喜歡一定濕度的土壤，每天澆水太麻煩，設計自動澆花控制系統。
構思方案、畫方框圖
選擇方案
準備器材
如果沒有現成的濕敏電阻，怎么辦？
百拼電子世界
拼搭模擬電路
設計自動澆花控制系統
做一做
拼搭模擬電路
30K
濕度
傳感器
47K
M
6v
設計自動晾衣控制系統
課外作業
構思方案：下雨時能自動收回晾衣桿。
1
制作模型：
2
電動機帶動齒輪拉回晾衣桿
限位開關
雨過天晴，把衣服曬出去
電吹風
抽水馬桶
控制系統設計
的一般思路
自動路燈
控制系統
第1課時：
第2課時：
控制系統設計
的一般思路
水塔水位控制
升旗控制
設計自動澆花
控制系統
歡迎指正
ywcm2008@
進水量
給定水位
(輸入)
杠桿比較
進水
閥門
水箱
水位
(輸出)
浮球
+
_

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