通用技术控制系统的基本组成与工作过程教学设计

通用技术控制系统的基本组成与工作过程教学设计内容摘要：

，因此，对输入、输出就有了输入量、输出量的叫法。 生活小问题：抽水马桶如何实现节约用水。 （课后实际观察，提出方法建议） 【讨论探究】： 案例对比：案例 1 信息总是自输入端单向传至输出端，不存在信息逆向流动；案例 2 则不然，除上述过程外，还要将输出信息反传给输入端（比较环节），存在信息逆向流动。 这就是说，案例 2 比案例 1 多了一个信息传递过程。 如案例 2，信息流经一个闭合环路，这类系统称之为闭 环控制系统。 闭环控制系统中，将输出信息反传给比较环节的做法，称之为反馈。 如案例 1，没有反馈，也就不存在闭环，像这样信息只从输入端传递到输出端，没有信息反馈的控制系统，称之为开环控制系统。 二者的不同表现为有反馈或无反馈，从本质上讲，二者的不同在于信息流的传递方式不同。 【开环、闭环控制系统的各自特点】： ①在开环控制系统中，结构和原理比较简单，信息从输入端传到输出端，仅有一条路径 ,系统输出只受输入的控制，控制精度和抑制干扰的特性都相对比较差。 ②闭环控制系统是建立在反馈原理基础之上的，结构较为复杂，信 息流经的路径有两条，一条自输入端传至输出端，另一条是输出端信息反传到输入端的比较环节 (利用输出量同期望值的偏差对系统进行控制 )，它可以有较高控制精度和有较强的抗干扰性能。 通常大多数重要的自动控制系统都采用闭环控制的方式。 试归纳填写下表： 举例子 :(让同学们列举开环、闭环的例子） 开环控制系统 :交通路口红绿灯自动控制、家用缝纫机的缝纫速度控制系统、楼道自动声控灯装置、宾馆火灾自动报警系统 闭环控制系统 :电饭煲、冰箱、全自动洗衣机、导弹的发射与控制、水塔自动上水器、理论上，理想地可以把狼群、鹿群、草原构成一个闭环系统。 狼的多少制约鹿群的多少，鹿群的多少又制约草原草的多少。 它们的平衡构成一个闭环系统，任何一方的不平衡都将破坏这一系统，直至它们都死亡。 如狼太多，鹿将被吃光，最终狼也会饿死；鹿太多，草被吃光，它们都得死。 二、控制系统的基本组成与工作过程 １、控制系统的基本组成：简单的控制系统由两部分组成，即被控对象和控制装置。 期中的控制装置，包括传感器、控制器、执行器等环节，对闭环系统来说，还包括反馈环节与比较 环节。 ２、理解闭环控制系统的工作过程：对于闭环控制系统来说，输入信号和反馈环节传回来的反馈信号相比较，产生偏差信号→控制器根据偏差信号的大小和极性（正或负），产生控制作用，传给执行器→执行器将此信号放大、变换后，传到被控对象上→被控对象受执行器传来的信号（称为控制信号）的驱动，产生输出信号；同时，反馈环节又将感知到的被控对象的输出信号，经变换后产生反馈信号。 ３、从控制过程中人工干预的情形来分，控制有人工控制和自动控制。 ４、在控制系统中，除输入量以外引起被控量变化的各种因素，就是因素。 是闭环系统的重要特 征，体现了一定的思想方法，有着广泛的应用。 此外，功能模拟方法、黑箱方法在控制设计以及日常生活中也有着广泛的。