4.2.2分析开环控制系统工作过程课件-2021-2022学年高中通用技术苏教版(2019)必修《技术与设计2》(共20张PPT)
文档属性
| 名称 | 4.2.2分析开环控制系统工作过程课件-2021-2022学年高中通用技术苏教版(2019)必修《技术与设计2》(共20张PPT) |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 12.8MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 通用技术 | ||
| 更新时间 | 2022-04-20 23:37:40 | ||
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文档简介
(共20张PPT)
任务二 分析开环控制系统工作过程
开环控制系统的工作过程
家中的植物，有的喜欢潮湿，有的喜欢干燥。对于如芦荟这类喜欢干燥的植物，若采用在花盆下放置接水盘的方式，易导致其根部腐烂。因此，当家人外出时，就需要根据植物的需水量定时给植物浇水。芦荟不能长时间浸在水中，需改用定时浇水的方式，如何实现呢？
走进情境
活动：分小组活动，根据教材中的制作过程，完成定时浇水控制系统的搭建。
材料：电子定时器、电源、水泵、吸水管、水桶、滴箭等。
工具：电烙铁、焊锡丝、松香等。
搭建定时浇水控制系统模型
技术体验
搭建定时浇水控制系统模型
问题：定时器、水泵、吸水管、回流管分别起什么作用？
是否滴水？
什么时间滴水由什么决定？
技术体验
活动：对定时浇水控制系统模型进行调试。
（1）通电，检查各滴箭是否正常滴水。
（2）调节出水量：调节好每个滴箭的滴水量。
（3）设置电子定时器参数：浇水时长和间隔。
问题：每次滴水量的多少受哪些因素的影响？在搭建阳台植物定时浇水控制系统时，浇灌6盆植物与浇灌10盆植物，其回流管的流量是否一样？若要远程控制该浇水系统，应该如何对该控制系统进行改进？
马上行动
用定时器设定好浇水时间及时长，到了设定时间就自动接通水泵，开始往水管里抽水，通过调节定时器时长，控制滴到植物土壤中的水量。
思维碰撞
活动：用方框图表示该控制系统。
问题：控制系统有哪些组成部分？它们之间的相互关系是什么？控制系统的控制目的是什么？系统的输入量和输出量分别是什么？系统的输出量对控制过程有没有影响？生活中类似的控制还有哪些？
浇水时间
出水管
出水量
定时器
水泵
思维碰撞
控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响，这种控制系统称为开环控制系统。其工作过程可用方框图表示如下：
输入量：控制系统的给定量，如设定时间。
输出量（被控量）：控制系统所要控制的量，也是控制系统的输出信号，如浇灌的水量。
被控对象：控制系统中所要求控制的装置或生产过程。
思维碰撞
执行器：直接对被控对象进行控制的装置或元件，如阀门。
控制器：对输入信号进行处理并发出控制命令的装置或元件，如控制电路。
控制量：执行器的输出信号，如流过水管的水量。
思维碰撞
开环控制系统——方框图
输出量
输入量
控制器
执行器
被控对象
控制量
◆控制器：即对输入信号进行处理并发出控制命令的装置或元件。
◆执行器：即直接对被控对象进行控制的装置或元件。
◆控制量：即执行器的输出信号。
◆输入量：即控制系统的给定量。
◆输出量：即控制系统所要控制的量。
◆被控对象：即控制系统中所要求控制的装置和生产过程。
★要求：会找开环控制系统中各个量
概 念
控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响，这种控制系统成为开环控制系统。
特点：输出量直接接受输入量的控制。
这也是判断一个控制系统是不是开环控制的依据！
事 例
水位定时控制系统；
十字路口红绿灯定时控制系统；
楼宇的防盗报警控制系统；
火灾自动报警控制系统；
公园的音乐喷泉自动控制；
活动：希罗自动门。
问题: 请根据希罗自动门的开、关工作过程，将课本P116页对应方框图中的内容以及输入信号、输出信号填写完整。
马上行动
（点火）
输入量
（转动轴3）
（1、2、重锤）
（庙门）
（庙门开或闭）
输出量
控制器
执行器
被控制对象
活动：希罗自动门。
马上行动
活动：红外自动门
马上行动
（人体红外信号）
输入量
（电机）
（控制电路）
（门）
（门开或闭）
输出量
控制器
执行器
被控制对象
马上行动
问题：如果把红外线装置是否检测到人体热辐射发出的信号看作输入量，门的开启或关闭看作输出量，请根据自动门的开、关工作过程，将课本P117页对应方框图中的内容以及输入信号、输出信号填写完整。
活动：列举你所了解的开环控制系统的例子，说明其控制工作过程，并画出方框图。例如：音乐喷泉的控制、公共汽车车门的开关控制等。
马上行动
控制器
执行器
被控制对象
（音乐）
输入量
（电动机、水泵）
（声—电转换装置）
（水泵转速）
控制量
（水柱）
（水柱高低）
输出量
音乐喷泉的控制，声音通过声电转换装置转换成电信号传递给电动机，带动水泵转动，喷出水柱。音乐信号越强，水柱越高。
用方框图说明下列开环控制系统的工作过程，并注明方框中的各个环节的具体内容以及输入量、输出量和控制量。
（1）音乐喷泉的控制；
马上行动
马上行动
用方框图说明下列开环控制系统的工作过程，并注明方框中的各个环节的具体内容以及输入量、输出量和控制量。
（2）公共汽车车门的开关控制
控制器
执行器
被控制对象
（按开关）
输入量
（电磁阀）
（控制电路）
（推动活塞）
控制量
（车门）
（车门开或闭）
输出量
公共汽车车门的控制，控制电路将开关的开合转换成电信号，使电磁阀通电或断电，进而推拉活塞，完成对车门的打开或关闭。
课堂小结
1. 控制系统：
任何控制都要通过若干个环节来实现，这些环节所涉及的装置构成的系统。
2. 开环控制系统：
控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响。
3. 开环系统控制图：
任务二 分析开环控制系统工作过程
开环控制系统的工作过程
家中的植物，有的喜欢潮湿，有的喜欢干燥。对于如芦荟这类喜欢干燥的植物，若采用在花盆下放置接水盘的方式，易导致其根部腐烂。因此，当家人外出时，就需要根据植物的需水量定时给植物浇水。芦荟不能长时间浸在水中，需改用定时浇水的方式，如何实现呢？
走进情境
活动：分小组活动，根据教材中的制作过程，完成定时浇水控制系统的搭建。
材料：电子定时器、电源、水泵、吸水管、水桶、滴箭等。
工具：电烙铁、焊锡丝、松香等。
搭建定时浇水控制系统模型
技术体验
搭建定时浇水控制系统模型
问题：定时器、水泵、吸水管、回流管分别起什么作用？
是否滴水？
什么时间滴水由什么决定？
技术体验
活动：对定时浇水控制系统模型进行调试。
（1）通电，检查各滴箭是否正常滴水。
（2）调节出水量：调节好每个滴箭的滴水量。
（3）设置电子定时器参数：浇水时长和间隔。
问题：每次滴水量的多少受哪些因素的影响？在搭建阳台植物定时浇水控制系统时，浇灌6盆植物与浇灌10盆植物，其回流管的流量是否一样？若要远程控制该浇水系统，应该如何对该控制系统进行改进？
马上行动
用定时器设定好浇水时间及时长，到了设定时间就自动接通水泵，开始往水管里抽水，通过调节定时器时长，控制滴到植物土壤中的水量。
思维碰撞
活动：用方框图表示该控制系统。
问题：控制系统有哪些组成部分？它们之间的相互关系是什么？控制系统的控制目的是什么？系统的输入量和输出量分别是什么？系统的输出量对控制过程有没有影响？生活中类似的控制还有哪些？
浇水时间
出水管
出水量
定时器
水泵
思维碰撞
控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响，这种控制系统称为开环控制系统。其工作过程可用方框图表示如下：
输入量：控制系统的给定量，如设定时间。
输出量（被控量）：控制系统所要控制的量，也是控制系统的输出信号，如浇灌的水量。
被控对象：控制系统中所要求控制的装置或生产过程。
思维碰撞
执行器：直接对被控对象进行控制的装置或元件，如阀门。
控制器：对输入信号进行处理并发出控制命令的装置或元件，如控制电路。
控制量：执行器的输出信号，如流过水管的水量。
思维碰撞
开环控制系统——方框图
输出量
输入量
控制器
执行器
被控对象
控制量
◆控制器：即对输入信号进行处理并发出控制命令的装置或元件。
◆执行器：即直接对被控对象进行控制的装置或元件。
◆控制量：即执行器的输出信号。
◆输入量：即控制系统的给定量。
◆输出量：即控制系统所要控制的量。
◆被控对象：即控制系统中所要求控制的装置和生产过程。
★要求：会找开环控制系统中各个量
概 念
控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响，这种控制系统成为开环控制系统。
特点：输出量直接接受输入量的控制。
这也是判断一个控制系统是不是开环控制的依据！
事 例
水位定时控制系统；
十字路口红绿灯定时控制系统；
楼宇的防盗报警控制系统；
火灾自动报警控制系统；
公园的音乐喷泉自动控制；
活动：希罗自动门。
问题: 请根据希罗自动门的开、关工作过程，将课本P116页对应方框图中的内容以及输入信号、输出信号填写完整。
马上行动
（点火）
输入量
（转动轴3）
（1、2、重锤）
（庙门）
（庙门开或闭）
输出量
控制器
执行器
被控制对象
活动：希罗自动门。
马上行动
活动：红外自动门
马上行动
（人体红外信号）
输入量
（电机）
（控制电路）
（门）
（门开或闭）
输出量
控制器
执行器
被控制对象
马上行动
问题：如果把红外线装置是否检测到人体热辐射发出的信号看作输入量，门的开启或关闭看作输出量，请根据自动门的开、关工作过程，将课本P117页对应方框图中的内容以及输入信号、输出信号填写完整。
活动：列举你所了解的开环控制系统的例子，说明其控制工作过程，并画出方框图。例如：音乐喷泉的控制、公共汽车车门的开关控制等。
马上行动
控制器
执行器
被控制对象
（音乐）
输入量
（电动机、水泵）
（声—电转换装置）
（水泵转速）
控制量
（水柱）
（水柱高低）
输出量
音乐喷泉的控制，声音通过声电转换装置转换成电信号传递给电动机，带动水泵转动，喷出水柱。音乐信号越强，水柱越高。
用方框图说明下列开环控制系统的工作过程，并注明方框中的各个环节的具体内容以及输入量、输出量和控制量。
（1）音乐喷泉的控制；
马上行动
马上行动
用方框图说明下列开环控制系统的工作过程，并注明方框中的各个环节的具体内容以及输入量、输出量和控制量。
（2）公共汽车车门的开关控制
控制器
执行器
被控制对象
（按开关）
输入量
（电磁阀）
（控制电路）
（推动活塞）
控制量
（车门）
（车门开或闭）
输出量
公共汽车车门的控制，控制电路将开关的开合转换成电信号，使电磁阀通电或断电，进而推拉活塞，完成对车门的打开或关闭。
课堂小结
1. 控制系统：
任何控制都要通过若干个环节来实现，这些环节所涉及的装置构成的系统。
2. 开环控制系统：
控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响。
3. 开环系统控制图：