4.1&4.2&4.3 开环控制与闭环控制 课件(共24张PPT)-2022-2023学年高中苏教版(2019)通用技术必修《技术与设计2》

(共24张PPT)
4.1&4.2&4.3认识控制及开环、闭环控制
任务一 控制的方式与应用
任务二 开环控制系统
任务三 闭环控制系统
任务一 控制的方式与应用
知识点一(了解): 什么是控制？
P113: 人们按照自己的意愿或目的，通过一定的手段，
使事物向期望的目标发展，这就是控制。
任务一 控制的方式与应用
判断以下是否是控制？
（1）射手拿起弓箭，瞄准靶心，使箭射中靶心。
（2）游泳池的水面总是保持一定的高度。
任务一 控制的方式与应用
知识点二(了解): 控制的三要素
P114: 控制目的
控制对象
控制手段
控制要达到什么目的
控制的对象是什么
采取什么控制手段
任务一 控制的方式与应用
控制装置 控制目的 控制对象 控制手段
感应式水龙头 水龙头的开或关 水龙头 红外传感器检测是否有出水需要而自动控制出水
楼道声控灯
灯的开或关
灯
声控传感器检测
是否有声音而自动亮灯
任务一 控制的方式与应用
知识点三(重点): 辨析控制的类型
P115: 按照是否有人工干预情形来分类
手动控制
自动控制
控制的过程无人直接参与
控制类型
控制的过程有人的直接干预和全程干预
任务二 开环控制系统
知识点四(了解): 什么是控制系统？
P121: 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就构成了一个系统,称为控制系统。
任务二 开环控制系统
指出表中所列事物是否属于控制系统，如果是控制系统，请指出
系统的输入、输出分别是什么？
是否属于控制系统 输入 输出
教室里的电灯
楼道声控灯
是
开关
灯泡亮
是
声音
灯泡亮
任务二 情景导入
如何给你家的游泳池注水？
任务二 情景导入
方法1：你一直守在游泳池旁边，等水位达到规定的水位时关闭进水管
控制目的 控制对象 控制手段
关闭进水管
开关
达到规定水位，手动关闭进水管
任务二 情景导入
方法2：使用定时器控制阀门，到时间自动关闭进水管
输入量 输出量
设定的时间
实际水位
输出量不影响控制过程
任务二 情景导入
方法3：使用水位探测器，当水位达到规定的水位时，就自动关闭进水管。
输入量 输出量
设定的水位
规定水位
输出量影响控制过程
任务二 开环控制系统
知识点五(重点): 开环控制系统
P121: 控制系统的输出量，不对系统的控制产生任何的影响，
这种控制系统称为开环控制系统。
输入量
控制器
执行器
被控对象
输出量
控制量
控制系统的方框图
任务二 开环控制系统
方法2：使用定时器控制阀门，到时间自动关闭进水管
设定注水时间
定时器
游泳池的水位
（输入量）
进水阀
出水管
（输出量）
输入量
控制器
执行器
被控对象
输出量
控制量
控制系统的方框图
任务二 开环控制系统
用方框图说明音乐喷泉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。
输入量
控制器
执行器
被控对象
输出量
控制量
音乐
声电转换器
水泵
水柱
水柱高低
水泵转速
任务二 开环控制系统
1.（填空题）某款可伸缩的防雨晾衣架的控制原理为：当传感器检测到下雨时， 电机带动绞盘转动，将晾衣杆收回室内。
请针对其收回控制系统，完成下列问题：
（1）从控制过程中有无人工干预的情形来分，该控制属_______________控制;按有无反馈分，该控制系统属于_____________控制系统。
（2 ）该控制系统输入量是____________，执行器是____________，被控对象是__________ ，输出量是___________。
下雨
电路控制
电机
晾衣杆
晾衣杆收回
雨量大小
自动控制
开环
下雨
电机
晾衣杆
晾衣杆收回
任务三 情景导入
方法3：使用水位探测器，当水位达到规定的水位时，就自动关闭进水管。
设定水位
水位探测器
游泳池规定水位
（输入量）
进水阀
出水管
（输出量）
输入量
控制器
执行器
被控对象
输出量
控制量
任务三 情景导入
方法3：使用水位探测器，当水位达到规定的水位时，就自动关闭进水管。
设定水位
控制电路
游泳池规定水位
（输入量）
进水阀
出水管
（输出量）
水位探测器
比较器
检测装置
任务二 闭环控制系统
知识点五(重点): 闭环控制系统
P127: 闭环控制系统就是把系统的输出量返回到输入端
并对控制过程产生影响的控制系统。
控制器
执行器
被控对象
输入值
检测装置
+
-
控制量
输出值
比较器
任务二 开环控制系统
用方框图说明空调闭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。
控制器
执行器
被控对象
输入值
检测装置
+
-
控制量
输出值
比较器
控制电路
空调压缩机
空调
设定温度
室内温度
输出温度
温度比较器
温度检测器
任务二 闭环控制系统
1.（填空题）某款无人机配置有气压定高控制系统，当悬停时,高度监测器通过空气压力测算出无人机实际高度，飞控单元根据实际高度与设定高度的偏差值调整电机动力,使无人机悬停在设定高度。针对该气压定高控制系统，回答下列问题：
（1）从控制过程中有无人工干预的情形来分，该控制属于_________控制；按有无反馈来分，该控制系统属于_________控制系统。
（2）该控制系统的控制器是_________，执行器是_________、被控对象是__________，检测装置是___________。
任务二 闭环控制系统
1.（填空题）某款无人机配置有气压定高控制系统，当悬停时,高度监测器通过空气压力测算出无人机实际高度，飞控单元根据实际高度与设定高度的偏差值调整电机动力,使无人机悬停在设定高度。针对该气压定高控制系统，回答下列问题：
飞控单元
电机
无人机
设定高度
高度检测器
+
-
当前高度
输出温度
高度比较器
任务二 闭环控制系统
1.（填空题）某款无人机配置有气压定高控制系统，当悬停时,高度监测器通过空气压力测算出无人机实际高度，飞控单元根据实际高度与设定高度的偏差值调整电机动力,使无人机悬停在设定高度。针对该气压定高控制系统，回答下列问题：
（1）从控制过程中有无人工干预的情形来分，该控制属于_________控制；按有无反馈来分，该控制系统属于_________控制系统。
（2）该控制系统的控制器是_________，执行器是_________、被控对象是__________，检测装置是___________。
闭环
自动
飞控单元
电机
无人机
高度检测器