普通高中通用技術(shù)課程“技術(shù)與設(shè)計(jì)2”標(biāo)準(zhǔn)解讀-資料下載頁
2025-08-25 06:48本頁面
【導(dǎo)讀】模塊內(nèi)容構(gòu)成了技術(shù)設(shè)計(jì)過程中特有的、具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值和可以有效遷。移的思想方法，它遠(yuǎn)超出了人們一般意義上的習(xí)得性的知識和技能，使對事物的事實(shí)認(rèn)定，上升為指導(dǎo)實(shí)踐的規(guī)律并滲透在人們處理各種問題的過程中，即對事物的價(jià)值認(rèn)定。計(jì)”等四個(gè)主題。盡管從技術(shù)角度來看，這4個(gè)主題分屬不同的專業(yè)，但是這些環(huán)節(jié)是一個(gè)。結(jié)構(gòu)是系統(tǒng)的組成形式，流程是系統(tǒng)按時(shí)間順序的描述。身是一個(gè)系統(tǒng)，控制就是對系統(tǒng)狀態(tài)所施加的干預(yù)。因此，將它們集中放在這一個(gè)模塊中進(jìn)。制與設(shè)計(jì)”應(yīng)注重理解控制的涵義和控制的應(yīng)用，以及生活生產(chǎn)中的簡單控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。本課程內(nèi)容的四個(gè)主題之間既有一定的獨(dú)立性，又具有一定的關(guān)聯(lián)性。本主題共有5條標(biāo)準(zhǔn)。單結(jié)構(gòu)實(shí)例進(jìn)行歸類，并指出這三種結(jié)構(gòu)的不同應(yīng)用場合。進(jìn)行一些定性的分析，不要求學(xué)生作進(jìn)一步的定量分析，不要求畫物體結(jié)構(gòu)的受力圖。告，從而培養(yǎng)良好的實(shí)驗(yàn)作風(fēng)與習(xí)慣。建議1進(jìn)行關(guān)于結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性測量的實(shí)驗(yàn)。
【正文】 系統(tǒng)，所以我們把它看作是一個(gè)控制系統(tǒng)。從不同的角度，對控制系統(tǒng)有不同的分類。本標(biāo)準(zhǔn)要求學(xué)生通過具體的實(shí)例，區(qū)分哪些是自動(dòng)控制哪些是手動(dòng)控制，哪 第 10 頁 共 12 頁 些是開環(huán)控制哪些是閉環(huán)控制，說清楚簡單的開環(huán)控制和閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成，以及它們是如何實(shí)現(xiàn)控制的。 例 1 給游泳池?fù)Q干凈水（使用普通的手動(dòng)進(jìn)水閥門） 游泳池清掃干凈后，為了給游泳池注水，工作人員要打開進(jìn)水的閥門，直到發(fā)現(xiàn)泳池的水注滿了，工作人員就會關(guān)閉進(jìn)水閥。這是一個(gè)需要人工干預(yù)的簡單控制系統(tǒng)，也就是手動(dòng)控制系統(tǒng)，工作過程也很簡單。 例 2 全自 動(dòng)洗衣機(jī) 全自動(dòng)洗衣機(jī)是將洗衣的洗滌、漂凈、脫水三大步驟，按照多個(gè)開關(guān)信號的邏輯關(guān)系一步步地往下執(zhí)行。使用者只要事先設(shè)定好時(shí)間，把臟衣服放進(jìn)去，洗衣粉備足，水管接好，啟動(dòng)洗衣機(jī)的洗衣按鈕，最后等聽見洗衣結(jié)束的鈴聲，取出已經(jīng)甩干的衣服就完成了。它是一個(gè)自動(dòng)的開環(huán)控制系統(tǒng) 。 教師可以引導(dǎo)學(xué)生從他們喜聞樂見、容易接受的簡單控制事例的工作過程的分析出發(fā)，使學(xué)生明白控制系統(tǒng)的類型、組成以及它們是如何工作的。 能畫出一個(gè)簡單的閉環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖，理解其中的控制器、執(zhí)行器等環(huán)節(jié)的作用，熟悉反饋環(huán)節(jié)的作用 控制系統(tǒng)的 方框圖是控制系統(tǒng)工作過程的基本圖示，本標(biāo)準(zhǔn)要求學(xué)生能畫出簡單的閉環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖。 學(xué)生應(yīng)能列舉生活中所見所聞的閉環(huán)控制系統(tǒng)，簡要敘述其工作過程，要能通過對閉環(huán)控制系統(tǒng)與開環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程的比較，指出各自的優(yōu)越性是什么。 在本主題中，限于學(xué)時(shí)以及高中學(xué)生現(xiàn)有的知識水平，對控制系統(tǒng)中的控制器、執(zhí)行器、傳感機(jī)構(gòu)和被控對象等環(huán)節(jié)只限定于一般性的理解，不作進(jìn)一步的要求，不去探討其內(nèi)部的工作過程，只需把它們看作黑箱，了解其輸入和輸出之間的關(guān)系就可以了。 需要強(qiáng)調(diào)的是，這里所討論的帶有反饋環(huán)節(jié)的閉環(huán)控制系統(tǒng)的主 要特點(diǎn)是以減少誤差的負(fù)反饋方式來達(dá)到控制目的的，正反饋控制問題在此不作研究，對于簡單的開環(huán)控制、單回路負(fù)反饋控制系統(tǒng)以外的其他控制方式在此不作討論。 能結(jié)合案例找出影響簡單控制系統(tǒng)運(yùn)行的主要干擾因素，并作分析 在控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，對干擾因素的分析是重要的。確定一個(gè)系統(tǒng)的控制方案的前提，往往是建立在對影響系統(tǒng)穩(wěn)定的干擾因素分析的基礎(chǔ)上。 第 11 頁 共 12 頁 例 樓宇水塔的水位控制的干擾因素分析 分析：影響水塔水位的干擾因素主要有：水塔的出水流量、水面蒸發(fā)的水量、水塔的進(jìn)水流量和進(jìn)水管的壓力等。其中出水流量是根據(jù)用戶的用水量變 化的，是不可控制的變量；水面蒸發(fā)的水量很少，可以忽略；而水塔的進(jìn)水流量是可以控制的。 例 風(fēng)磨的轉(zhuǎn)速控制的干擾因素分析 分析：影響風(fēng)磨轉(zhuǎn)速的干擾因素主要有風(fēng)速、投料量等。當(dāng)投料量一定時(shí)，風(fēng)速減小，磨的轉(zhuǎn)速就變慢。 在此，僅要求學(xué)生能列出簡單控制系統(tǒng)的干擾因素主要有哪些，不要求對這些干擾因素作具體分析。 了解簡單的被控制對象的基本特性，能確定被控量、控制量，畫出控制系統(tǒng)的方框圖，并形成初步的控制設(shè)計(jì)的方案 這里的被控對象基本特性是指在正常的工作狀態(tài)，被控對象的輸出信號與輸入?yún)?shù)、與主要的干擾參數(shù)之間的關(guān)系，只 需要有所了解，對被控對象的特性的數(shù)學(xué)模型的描述在此不作要求。 當(dāng)需要對一個(gè)簡單的控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，學(xué)生首先要學(xué)會分析這一系統(tǒng)中，需要控制的參數(shù)是什么，通過改變什么參數(shù)來實(shí)現(xiàn)控制，是采用開環(huán)控制還是采用閉環(huán)控制來形成控制設(shè)計(jì)方案，然后要能畫出這一系統(tǒng)的方框圖。 能根據(jù)開環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，制作一個(gè)控制裝置；或者能根據(jù)簡單閉環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行實(shí)施或模擬實(shí)施，學(xué)會調(diào)試運(yùn)行，提出改進(jìn)方案 這是對控制的實(shí)施方面的要求，由于對控制器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、反饋環(huán)節(jié)和對象的特性沒有提出更多的要求，故不要求學(xué)生象專業(yè)設(shè)計(jì) 師一樣進(jìn)行完整的閉環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)并加以實(shí)現(xiàn)。所提的要求是從開環(huán)控制裝置的實(shí)施著手，比如，設(shè)計(jì)并實(shí)施一個(gè)開環(huán)的定時(shí)控制裝置，要求學(xué)生完成從方案設(shè)計(jì)到制作的整個(gè)過程，并進(jìn)行測試和評價(jià)。如果裝置不能達(dá)到或不能完全達(dá)到定時(shí)的功能，要能尋找原因，提出方案設(shè)計(jì)或制作過程中出現(xiàn)偏差的原因所在，并加以改進(jìn)。 有 實(shí)驗(yàn) 條件的地區(qū)或?qū)W校，可以進(jìn)行簡單的閉環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)施。 關(guān)于活動(dòng)建議 本主題中有 3個(gè)活動(dòng)建議。 第 12 頁 共 12 頁 建議 1，要求學(xué)生參照家用抽水馬桶的水位控制原理，將一個(gè)原來是人工的水位控制系統(tǒng)改進(jìn)為自動(dòng)控制系統(tǒng)。學(xué)生首先要 研究抽水馬桶的水位控制是如何實(shí)現(xiàn)的，然后再動(dòng)手設(shè)計(jì)一個(gè)類似的水位自動(dòng)控制方案，并實(shí)現(xiàn)它。 建議 2，列舉出了若干控制設(shè)計(jì)的例子，要求學(xué)生學(xué)會分析已經(jīng)設(shè)計(jì)好的控制系統(tǒng)。 建議 3，這是一個(gè)擴(kuò)展性建議，是工程上常見的問題。不要求每個(gè)學(xué)生都做，有條件、有興趣的學(xué)生可以通過查閱有關(guān)資料，了解和研究這一問題。
環(huán)評公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1