資源簡(jiǎn)介

(共23張PPT)
第一節(jié) 了解控制
我們聽(tīng)到過(guò)的“控制”
自動(dòng)控制、控制情緒、控制溫度、
自我控制的能力、控制病情、
控制人口增長(zhǎng)、自動(dòng)控制
一、什么是控制
控制的定義：
人們根據(jù)自己的目的，通過(guò)一定的方法，使事物沿著自已期望的方向發(fā)展的過(guò)程。
對(duì)控制現(xiàn)象理解從下面三個(gè)方面入手：
1、對(duì)象：控制的對(duì)象是什么？
2、目的：控制要達(dá)到什么目的？
3、手段：要采用什么樣的手段來(lái)控制？
控制事例 控制的對(duì)象 控制的目的 控制的手段
電風(fēng)扇扇葉轉(zhuǎn)速快慢的控制
音響的音量
控制
人力三輪車(chē)轉(zhuǎn)彎中的方向控制
電風(fēng)扇
調(diào)節(jié)速度
換檔
旋鈕
音量的調(diào)節(jié)
音響
人力三輪車(chē)
改變?nèi)嗆?chē)
行駛的方向
雙手轉(zhuǎn)動(dòng)車(chē)把
小游戲：
請(qǐng)同學(xué)任選一個(gè)頭像閉著眼睛在黑板上畫(huà)出來(lái)。
兩種畫(huà)法的差別：
盲畫(huà)：控制差、不能準(zhǔn)確定
位，誤差較大；
眼睛定位：控制好、能準(zhǔn)確
定位，誤差較小。
1、開(kāi)環(huán)控制
概念：控制中不將控制的結(jié)果反饋回來(lái)影響控制作用的系統(tǒng)。
特點(diǎn)：無(wú)反饋
二、開(kāi)環(huán)控制和閉環(huán)控制
2、閉環(huán)控制
概念：能將控制的結(jié)果反饋回來(lái)與希望值進(jìn)行比較，并根據(jù)誤差及時(shí)調(diào)整控制作用。
特點(diǎn)：有反饋，反饋影響控制。
:也叫反饋控制系統(tǒng)
投籃
飛鏢的投擲過(guò)程是
一個(gè)什么控制系統(tǒng)？
GPS自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)
電冰箱工作
預(yù)置溫度
微型電腦
繼電器
壓縮機(jī)
溫度傳感器
比較器
冷藏室
結(jié)果
指令
控制
制冷
二、手動(dòng)控制和自動(dòng)控制
1、手動(dòng)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(diǎn)：有人直接干預(yù)。
電梯
木 門(mén)
風(fēng) 扇
遙控模型
2、自動(dòng)控制
概念：在控制的過(guò)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(jìn)行的控制系統(tǒng)。
特點(diǎn)：不需要人的直接干預(yù)。
自動(dòng)門(mén)
太陽(yáng)能路燈
自動(dòng)電飯煲
小結(jié)：
2、開(kāi)環(huán)控制和閉環(huán)控制
3、手動(dòng)控制和自動(dòng)控制
1、什么是控制
1、下列所述屬于自動(dòng)控制的是（ ） A、駕駛汽車(chē) B、拖地板
C、用ATM取款 D、人工紡紗
2、下列控制現(xiàn)象是自動(dòng)控制的是：( )
A、騎自行車(chē) B、舂米
C、用氣筒給自行車(chē)的輪胎充氣
D、農(nóng)用灌溉抽水機(jī)抽水的控制
3 下列控制系統(tǒng)中，屬于開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)的是（ ）。 A、智能電冰箱的溫度控制
B、計(jì)算機(jī)的CPU上的風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速控制 C、現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)溫室的溫度控制
D、紅綠燈定時(shí)控制系統(tǒng)
C
D
4.下列不屬于開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)的是：（ ）
A、自動(dòng)門(mén) B、自動(dòng)聲控?zé)?
C、自動(dòng)烘手機(jī) D、電飯鍋溫控系統(tǒng)
5.控制系統(tǒng)中屬于自動(dòng)控制系統(tǒng)的是（ ） A、按鈕開(kāi)關(guān)控制 B、普通自來(lái)水龍頭
C、花房恒溫度控制 D、汽車(chē)駕駛
D
C(共11張PPT)
第二節(jié) 控制系統(tǒng)的組成和描述
案例1、投擲飛鏢
大腦
肢體
飛鏢
期望值
落點(diǎn)
命令
發(fā)出者
命令
執(zhí)行者
命令的
作用對(duì)象
大腦
肢體
飛鏢
投擲飛鏢的控制過(guò)程包括了下面幾個(gè)組成部分：
控制系統(tǒng)
的控制器
執(zhí)行器
控制量
案例2、瓦特式速度調(diào)節(jié)器
離心
調(diào)節(jié)器
控制閥
發(fā)動(dòng)機(jī)
期望值
轉(zhuǎn)速
齒輪組
命令發(fā)出者：
命令執(zhí)行者：
命令的作用對(duì)象：
發(fā)動(dòng)機(jī)
離心調(diào)節(jié)器
控制閥
大腦
肌體
飛鏢
期望值
落點(diǎn)
圖1： 投擲飛鏢的控制過(guò)程
離心調(diào)節(jié)器
控制閥
發(fā)動(dòng)機(jī)
期望值
轉(zhuǎn)速
齒輪組
圖2： 速度調(diào)節(jié)的控制過(guò)程
反饋環(huán)節(jié)
聯(lián)系前面所學(xué)的控制系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)，
兩個(gè)例子有什么異同？
二.控制系統(tǒng)的框圖表示
控制系統(tǒng)有控制器、控制量、被控對(duì)象、被控量與反饋環(huán)節(jié)等。
它們關(guān)系用框圖表示
控制器
執(zhí)行器
被控對(duì)象
給定值
控制量
被控量
開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖
控制器
執(zhí)行器
被控對(duì)象
給定值
控制量
被控量
閉環(huán)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖
反饋環(huán)節(jié)

比較器
小結(jié)：
一、控制系統(tǒng)的組成
二、控制系統(tǒng)的框圖表示
1.射擊比賽的射手通過(guò)瞄準(zhǔn)目標(biāo)，使子彈射中靶心，分析這個(gè)過(guò)程，我們理解一個(gè)控制現(xiàn)象應(yīng)該從（ ）入手？ A、對(duì)象 B、目的 C、手段 D、對(duì)象、目的、手段
2、“神六”在空中動(dòng)行中，在地面人員對(duì)其發(fā)出變軌指令的過(guò)程中，其控制的對(duì)象是（ ） A、返回艙 B、推進(jìn)艙 C、軌道艙 D、整個(gè)飛船 3、理解一個(gè)控制現(xiàn)象，要明確控制的對(duì)象是什么，控制要達(dá)到什么目的和采取什么控制手段。例如，導(dǎo)彈控制系統(tǒng)控制的是導(dǎo)彈與目標(biāo)之間的距離，目的是要擊中目標(biāo)（距離為零）。分析這個(gè)控制系統(tǒng)，其控制的對(duì)象是（ ）。 A、人 B、目標(biāo) C、計(jì)算機(jī) D、導(dǎo)彈
4.按時(shí)間順序進(jìn)行控制的“交通路口紅綠燈控制系統(tǒng)”系統(tǒng)中被控對(duì)象是( )。 A．控制電路 　B．紅綠燈 C．開(kāi)關(guān)裝置 D．路面車(chē)輛 5.理解一個(gè)控制現(xiàn)象，要明確控制的對(duì)象是什么，控制要達(dá)到什么目的和采取什么控制手段。例如，射擊 比賽的射手通過(guò)瞄準(zhǔn)目標(biāo)，使子彈射中靶心，分析這個(gè)過(guò)程，其控制的對(duì)象是（ ） 　 A．人 B．槍 C．子彈 D．靶 6.根植于歷史文化名城泉州的提線(xiàn)木偶戲古稱(chēng)“懸絲傀儡”,又名“絲戲”,民間俗稱(chēng)“嘉禮”,乃流行于閩南語(yǔ)系地區(qū)的古老珍稀戲種，在提線(xiàn)木偶的控制過(guò)程中控制對(duì)象是（ ）。
A．手 B．提繩 C．木偶 D．大腦
7、上題的案例中，演員對(duì)提線(xiàn)木偶的控制過(guò)程屬于（ ）。
A．人工控制 B．自動(dòng)控制 C．機(jī)械控制(共9張PPT)
第三節(jié) 簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
（一）確定控制的目的
一、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)概論
速度控制系統(tǒng)目的：達(dá)到理想速度
溫度控制系統(tǒng)目的：獲得合適溫度
（二) 確定系統(tǒng)的被控量，
既控制系統(tǒng)要控制什么
速度控制系統(tǒng)的控制量：速度
溫度控制系統(tǒng)的控制量：溫度
（三）明確系統(tǒng)被控量應(yīng)達(dá)到的精度指標(biāo)
如速度、溫度的精度指標(biāo)
（四）選定控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
開(kāi)環(huán)？ 閉環(huán)？手動(dòng)？ 自動(dòng)？
（五）建立系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的模型
大型、復(fù)雜控制系統(tǒng)的都要建立模型，以便分析
控制系統(tǒng)的組成有哪些？
（六）確定待調(diào)參數(shù)
通過(guò)試驗(yàn)等找出影響系統(tǒng)性能的一些參數(shù)，是系統(tǒng)達(dá)到最佳的性能
二、設(shè)計(jì)實(shí)例
見(jiàn)書(shū)P121案例
小結(jié)
簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程：
一、確定控制的目的
二、確定系統(tǒng)的被控量
三、明確系統(tǒng)被控量應(yīng)達(dá)到的精度指標(biāo)
四、選定控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
五、建立系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的模型
六、確定待調(diào)參數(shù)
×(共16張PPT)
第四節(jié)控制中的干擾
小游戲
1、在正常條件下降落。
2、在有側(cè)風(fēng)的條件下降落：
問(wèn)題：如果按正常條件下的降落方式
還能正中目標(biāo)嗎？為什么？
干擾的涵義：
對(duì)控制系統(tǒng)的行為造成影響的有害的信號(hào)及擾動(dòng)，即除給定量外，引起被控量量值變化的各種因素。
控制器
執(zhí)行器
被控對(duì)象
給定值
被控量
干擾
反饋環(huán)節(jié)
控制器
執(zhí)行器
被控對(duì)象
給定值
被控量
干擾
比較器
一、干擾對(duì)控制功能的影響
1、現(xiàn)實(shí)生活中的例子：
外界光線(xiàn)對(duì)投影效果的干擾
對(duì)汽車(chē)駕駛的干擾
2、思考與分析
（1）在出現(xiàn)干擾的情況下，開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)哪種受干擾的影響小？為什么？
閉環(huán)控制系統(tǒng)受影響較小，因?yàn)殚]環(huán)控制系統(tǒng)能不斷修正控制效果。
（2）舉出一些由于干擾而使控制系統(tǒng)受到影響的例子。
雨天交通 病毒攻擊 手機(jī)干擾飛機(jī)
2、思考與分析
二、克服干擾的基本方法
1、消除干擾
2、減弱干擾
3、提高控制系統(tǒng)功能
想一想：
如何消除側(cè)風(fēng)對(duì)羽毛球下落的
干擾？
克服的基本方法：
小組討論
分析下列控制中的干擾，請(qǐng)同學(xué)們以小組為單位，討論如何克服該控制系統(tǒng)中的干擾并對(duì)對(duì)方組的抗干擾方法發(fā)表自己的看法：
第3、4大組：輪船行使；
第1、2大組：汽車(chē)駕駛；
汽車(chē)駕駛
1、控制系統(tǒng)的克服措施：
剎車(chē)、轉(zhuǎn)向、鳴喇叭；
2、針對(duì)干擾源的措施：
加強(qiáng)國(guó)民交通意識(shí)；
……
3、管理措施：
交通部門(mén)設(shè)立道路隔離帶、交通法加
重對(duì)違章的處罰；
輪船行使
1、環(huán)境因素：
選擇風(fēng)平浪靜的天氣；
2、輪船本身設(shè)計(jì)：
改變輪船的長(zhǎng)
寬比、 增加減搖
鰭、 船艏設(shè)計(jì)；
……
綜合分析：
閉環(huán)控制系統(tǒng)比開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)具有更好的抗干擾能力，那么是否都應(yīng)該用閉環(huán)控制代替開(kāi)環(huán)控制？
是否采用閉環(huán)控制主要看對(duì)控制系統(tǒng)的要求（如成本、控制要求）。
例子：空調(diào)和風(fēng)扇的使用選擇
小結(jié)
1、干擾的概念
2、克服干擾的基本方法
1.在電冰箱溫度控制中不屬于干擾因素的是（ ）
A打開(kāi)冰箱門(mén) B 把食物放到冰箱內(nèi)
C 市電電壓下降2伏 D 房間溫度變化很大
2.克服干擾的基本方法不包括：（ ） A減弱干擾； B提高控制系統(tǒng)性能；
C增強(qiáng)對(duì)干擾的控制； D消除干擾。
C
C

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