杜金山第一节了解控制解析课件

第四章控制与设计第一节了解控制高密五中高密五中 杜金山杜金山1第四章 控制与设计第一节 了解控制高密五中 教学目标1、知识与技能：理解控制的含义及其在生产和生活中的应用了解控制系统的类型2、教学重点：理解控制的涵义；开环控制和闭环控制3、教学难点：学会分辨控制系统的分类 2教学目标 1、知识与技能：理解控制的含义及其在生一、控制的含义阅读课本P107，展示了日常生活中我们会遇到的一些控制的问题，如控制情绪、病情、温度、车速、电灯、学习等等，可见“控制”在我们生活、学习中是比较常见的。3一、控制的含义 阅读课本P107，展示了日常生活阅读课本P107图4-1嫦娥一号卫星经过13天飞行，4次变轨，1次中途修正，3次近月制动，最远时离控制地点达38万公里，可以想像出它的控制是多么的精确，下面我们带着下列三个问题看一段视频4阅读课本P107 图4-1 嫦娥一号卫星经过131、此次控制我们要、此次控制我们要控制的对象控制的对象是什么？是什么？2、此次控制我们要、此次控制我们要控制的目的控制的目的是什么？是什么？3、此次控制我们的、此次控制我们的控制手段或方法控制手段或方法是什么？是什么？嫦娥一号卫星使嫦娥一号卫星按预定轨道到达月球。火箭、卫星发动机按预定程序开、关【讨论与思考】用用2-32-3分钟的时间以小组为单位讨论，将结果分钟的时间以小组为单位讨论，将结果填在讲义上：填在讲义上：51、此次控制我们要控制的对象是什么？2、此次控制我们要控制的【控制的定义】P108蓝色方框 如果我们希望某一事物按照如果我们希望某一事物按照自己的意愿发展自己的意愿发展,就要对其进行干就要对其进行干预预,这种这种根据自己的根据自己的_,_,通过一定通过一定的方法使的方法使_沿着某一确定的沿着某一确定的_发展发展,就形成了控制就形成了控制.目的事物方向给同学们一分钟的时间将定义掌握、记忆。给同学们一分钟的时间将定义掌握、记忆。6【控制的定义】P108蓝色方框 如果我们希望某一事物工业工业汽车组装流水线汽车组装流水线机器手焊接机器手焊接【控制无处不在】7工业汽车组装流水线机器手焊接【控制无处不在】7联合收割机联合收割机微灌微灌恒温大棚恒温大棚农业农业【控制无处不在】8联合收割机微灌恒温大棚农业【控制无处不在】8喷喷洒洒农农药药水水稻稻插插秧秧农业农业【控制无处不在】9喷水农业【控制无处不在】9生活生活【控制无处不在】10生活【控制无处不在】10蛟龙号将中国国旗插在南中国海科技科技【控制无处不在】1966年中国第一枚核导弹发射控制勇气号火星登陆车神舟七号控制室11蛟龙号将中国国旗插在南中国海 科技【控制无处不在】1966年 我们可以看到，我们可以看到，控制是无处不在的，所以我们了解、学习控制是很有，所以我们了解、学习控制是很有必要的必要的;下面我们通过下面几个案例的分下面我们通过下面几个案例的分析，进一步了解控制，为第二节的学析，进一步了解控制，为第二节的学习打好基础。习打好基础。12 我们可以看到，控制是无处不在 下面我们 通过上一个案例的分析，我们看到嫦娥一号卫通过上一个案例的分析，我们看到嫦娥一号卫星的控制有星的控制有控制对象控制对象、控制的目的控制的目的和和控制的手段控制的手段，那其它控制是不是都有这三个部分呢？那其它控制是不是都有这三个部分呢？控制的对象控制的对象控制的目的控制的目的控制的手段控制的手段飞镖飞镖骑自行车骑自行车瓦特式速度瓦特式速度调节器调节器电视制导导电视制导导弹弹【分组讨论】课本的课本的P109-111有四个案例有四个案例,每组分析一个案每组分析一个案例例,利用利用3-4分钟分钟,分析出每个控制的组成，并填在分析出每个控制的组成，并填在讲义上讲义上.分析完后也可分析其他组的案例。分析完后也可分析其他组的案例。13 通过上一个案例的分析，我们看到嫦娥一号卫控制的对象控控制的对象控制的对象控制的目的控制的目的控制的手段控制的手段 飞飞 镖镖骑自行车骑自行车瓦特式速瓦特式速度调节器度调节器电视制导电视制导导弹导弹【分组讨论】飞镖击中靶心控制飞镖的初速度及方向按预期方向行驶自行车控制自行车的速度及方向发动机导弹击中目标使发动机达到希望的转速通过调节器控制控制阀电视摄像机比照目标调整方向14控制的对象控制的目的控制的手段 飞 镖骑自行车瓦特式速度调【小结】控制有三个要素：控制有三个要素：15【小结】控制有三个要素：控制目的被控制对象控制手段15二、控制的分类开环控制闭环控制手动控制自动控制16二、控制的分类开环控制闭环控制手动控制自动控制16海湾战争中，美军使用了正在试验尚未定型的斯拉姆“导弹，目标是打伊拉克的一个发电站。伊拉克为了保护该电站，修了堵很厚的水泥保护墙。据介绍，第一枚斯拉姆“导弹由从航空母舰上起飞的A6飞机在100公里外发射，将保护墙打了个大洞，4分钟后，第二枚“斯拉姆”导弹飞往目标穿过这个洞后直接命中发电站，并将其摧毁。100公里公里引入：肯尼迪航空母舰伊拉克发电站第一枚导弹第一枚导弹17 海湾战争中，美军使用了正在试验尚未定型的斯拉姆“海湾战争中，美军使用了正在试验尚未定型的斯拉姆“导弹，目标是打伊拉克的一个发电站。伊拉克为了保护该电站，修了堵很厚的水泥保护墙。据介绍，第一枚斯拉姆“导弹由从航空母舰上起飞的A6飞机在100公里外发射，将保护墙打了个大洞，4分钟后，第二枚“斯拉姆”导弹飞往目标穿过这个洞后直接命中发电站，并将其摧毁。100公里公里引入：肯尼迪航空母舰伊拉克发电站第二枚导弹第二枚导弹18 海湾战争中，美军使用了正在试验尚未定型的斯拉姆“古代形容一个人箭术高超，说他是古代形容一个人箭术高超，说他是“百步百步穿杨穿杨”，我们刚才举的例子比，我们刚才举的例子比“百步穿杨百步穿杨”难多难多了。为什么了。为什么“斯拉姆斯拉姆“导弹会打的这么准呢？导弹会打的这么准呢？我们先做一个游戏体验一下：我们先做一个游戏体验一下：抬起头、闭上眼睛，用左手把手中的讲义拖一抬起头、闭上眼睛，用左手把手中的讲义拖一下，在讲义上给左侧的笑脸点上下，在讲义上给左侧的笑脸点上眼睛眼睛，然后看看点，然后看看点的位置，最后睁眼点右侧笑脸的的位置，最后睁眼点右侧笑脸的眼睛眼睛，比较一次。，比较一次。游戏规则：19 古代形容一个人箭术高超，说他是“百步我们先做一个“斯拉姆“导弹之所以打得这么准，是因为它也长着“眼睛”当然它的“眼睛”和我们的眼睛是不同的，“斯拉姆“导弹采用“电视摄像机”作为眼睛，采用红外跟踪、无线电指令控制导弹的飞行。20 “斯拉姆“导弹之所以打得这么20（1）眼睛扮演的角色是：_（2）它们之间的区别是：_【自主学习】什么是开环控制？什么是闭环控制？什么是开环控制？什么是闭环控制？它们之间的区别是什么？它们之间的区别是什么？反馈环节反馈结果是否影响控制作用P111蓝色方框将要点在课本上划出来：将要点在课本上划出来：21（1）眼睛扮演的角色是：_【自主 判断课本判断课本P112-113所举的四个例子是哪所举的四个例子是哪一种控制系统，没有把握的，可以参照课本一种控制系统，没有把握的，可以参照课本上的说明或进行讨论，用上的说明或进行讨论，用2-3分钟的时间将分钟的时间将其分类，用连线连起来。其分类，用连线连起来。喷墨打印机人工调节液面电风扇开环控制系统GPS导航闭环控制系统【练一练】22 判断课本P112-113所举的四个例子是哪喷墨打印 有人说，在前面介绍的投掷飞镖例子中，有人说，在前面介绍的投掷飞镖例子中，在飞镖飞出后，运动员的眼睛可以将飞镖的在飞镖飞出后，运动员的眼睛可以将飞镖的飞行路线反馈给大脑，存在反馈环节，所以飞行路线反馈给大脑，存在反馈环节，所以投掷飞镖过程是一个闭环控制系统。投掷飞镖过程是一个闭环控制系统。【精讲点拨】你认为这种说法对吗？为什么？不对；虽然眼睛可以将飞镖的飞行路线反馈给大脑，但反馈回来的结果不能再影响飞镖的飞行路线，飞镖的飞行路线只取决于投掷时的角度和初速度。23 有人说，在前面介绍的投掷飞镖例子中，【精讲点拨】【小结】判断一个控制系统是不是判断一个控制系统是不是闭环控制系统，不仅要看它闭环控制系统，不仅要看它是不是有是不是有“反馈反馈”环节，还环节，还要看反馈回来的信息要看反馈回来的信息是不是是不是还能进一步影响控制的结果，还能进一步影响控制的结果，排除干扰排除干扰。24【小结】判断一个控制系统是不是24【自主学习】学习学习P114，手动控制和自动控制的区别。，手动控制和自动控制的区别。并将结果填在讲义上。并将结果填在讲义上。控制系统必须在人的直接干预下才能控制系统必须在人的直接干预下才能完成控制任务的是完成控制任务的是_控制系统，在控制系统，在控制的过程中不需要人的干预，就可按照控制的过程中不需要人的干预，就可按照期望规律或预定进行的控制系统称为期望规律或预定进行的控制系统称为_控制系统。控制系统。手动自动25【自主学习】学习P114，手动控制和自动控制的机器人拧螺丝电源开关手动控制手龙头空调机手动控制自动控制 下面用下面用2-3分钟的时间思考或讨论课本分钟的时间思考或讨论课本P114举的四个例子将其分类，用连线连举的四个例子将其分类，用连线连起来。起来。【练一练】26机器人拧螺丝电源开关 手动控制手龙头 空调机 手动控制自动控【精讲点拨】有人说全自动洗衣机有人说全自动洗衣机在洗衣服的时候，也需在洗衣服的时候，也需要人打开开关，选择程序要人打开开关，选择程序，所以应该属于手动控制，所以应该属于手动控制系统。系统。你认为这种说法对吗？为什么？不对；根据自动控制系统的定义，指的是控制的过程（指进水、洗衣、甩干）不需要人的干预，而不是指整个过程都不需要人的参与。27【精讲点拨】有人说全自动洗衣机你认为这种说法对吗？为【小结】判断一个控制系统是否是自判断一个控制系统是否是自动控制系统，不仅要是看它是不动控制系统，不仅要是看它是不是有人的直接参与，而是看它的是有人的直接参与，而是看它的控制的过程（达到目的的手段控制的过程（达到目的的手段或方法）或方法）是不是是不是需要人的干预需要人的干预。28【小结】判断一个控制系统是否是自283、下面控制系统中，属于闭环控制的有：、下面控制系统中，属于闭环控制的有：（）A、电风扇机械定时开关控制系统；、电风扇机械定时开关控制系统；B、电子门铃控制系统；、电子门铃控制系统；C、GPS自动导航系统；自动导航系统；D、路灯自动开关控制系统。、路灯自动开关控制系统。【当堂练习】1、控制系统中属于自动控制系统的是：、控制系统中属于自动控制系统的是：（）A按钮开关控制按钮开关控制 B普通自来水龙头普通自来水龙头C花房恒温度控制花房恒温度控制 D汽车驾驶汽车驾驶2、下列控制系统中，属于开环控制系统的是：（、下列控制系统中，属于开环控制系统的是：（）A电冰箱的温度控制电冰箱的温度控制 B计算机计算机CPU的风扇的转速控制的风扇的转速控制C现代农业温室的温度控制现代农业温室的温度控制 D红绿灯定时控制系统红绿灯定时控制系统CDC293、下面控制系统中，属于闭环控制的有：（神舟飞船原总设计师戚发轫说，神舟飞船原总设计师戚发轫说，“神舟神舟”系系列飞船从列飞船从“神舟神舟”八号开始有了许多技术改八号开始有了许多技术改进，成为一种崭新的天地往返飞行器。其中，进，成为一种崭新的天地往返飞行器。其中，交会对接功能是其最主要的特色，航天员可交会对接功能是其最主要的特色，航天员可以根据电视图像操纵飞船，使其紧跟目标飞以根据电视图像操纵飞船，使其紧跟目标飞行器。行器。【再辨析】新闻报道闭环控制手动控制开环控制自动控制根据视频和说明，判断交会对接是什么控制？30神舟飞船原总设计师戚发轫说，“神舟”系【再辨析】新闻报道闭环 灭火机器人要完成三个任务：灭火、救灭火机器人要完成三个任务：灭火、救援、回家，它靠声音传感器启动，靠援、回家，它靠声音传感器启动，靠PSDPSD传传感器判断与墙的距离，靠地灰传感器判断是感器判断与墙的距离，靠地灰传感器判断是否进入房间，靠火焰传感器发现火源，靠启否进入房间，靠火焰传感器发现火源，靠启动风扇电机灭火。动风扇电机灭火。机器人灭火视频【再辨析】根据视频和说明，判断机器人灭火是什么控制？闭环控制手动控制开环控制自动控制31 灭火机器人要完成三个任务：灭火、救机器人灭火视频【课堂小结】1、控制的定义：三要素控制对象控制目的控制手段2、控制的分类：根据反馈的结果是否影响控制作用开环控制闭环控制根据控制的过程是否需要人的干预手动控制自动控制32【课堂小结】1、控制的定义：三 要 素控 制 对 象控 制【课后练习】1、闭环控制系统都是自动控制系统吗？举例说明。、闭环控制系统都是自动控制系统吗？举例说明。2、手动控制系统都是开环控制系统吗？举例说明。、手动控制系统都是开环控制系统吗？举例说明。为了进一步理解各类控制系统的区别和学习第二节控制系统的组成和描述，同学们课后讨论并完成以下两个题目。33【课后练习】1、闭环控制系统都是自动控制系统吗？举例说明。34谢谢大家341、分为四个组，每组选一个小组长，一分钟内完成，由小组长或小组长指定的同学发言；2、分为抢答和必答题；3、每题按回答情况赋1-2分；4、选出本节课的优胜组。35分组规则1、分为四个组，每组选一个小组长，一分钟内2、分为抢