地質(zhì)版技術(shù)與設計2第四章第二節(jié)控制系統(tǒng)的基本組成和工作過程-資料下載頁
2024-11-08 07:10本頁面
【導讀】重點，而本節(jié)應視為重中之重。制系統(tǒng)的基本組成和工作過程，并對兩種控制系統(tǒng)進行了比較和分析。⑴引入自動門和自動水箱兩個案例，說明工作過程，介紹相關概念。統(tǒng)的構(gòu)成及其功能，系統(tǒng)控制功能的描述方法。⑶開環(huán)控制系統(tǒng)與閉環(huán)控制系統(tǒng)的分析和對比。制是一門專門的學問。通過第一節(jié)的學習，并學生已經(jīng)對“控制”的概念有了。行認識、分析，則是本節(jié)的主要任務。⑴建立控制實施的工作過程的經(jīng)驗和體驗。⑷感覺、體驗控制設計的一般思想方法和技術(shù)方法。了解團隊合作的重要性，培養(yǎng)學生團隊精神。為顧客提供開門的服務，下面請同學模仿一下服務員迎賓開門的過程。（該過程要求學生嚴格按照真實的。置，控制裝置發(fā)出信號開動電機，電機就會打開大門。兩個系統(tǒng)都是在有人來的時候開門，沒有人就不做反應，保持關閉。發(fā)出拉窗簾的指令，是控制器，拉窗簾的同學執(zhí)行了拉窗簾的動作，是執(zhí)行器，而窗簾是被控對象。希望同學們在課下可以利用今天所學的知識去分析一個控制
【正文】 閉環(huán)變成了開環(huán)， 就走不直了 。 整個試驗說明了什么問題 ? 學生：閉環(huán)要比開環(huán)控制系統(tǒng)控制的更加精確。 老師：開環(huán)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，信息從輸入端傳到輸出端，僅有一條路徑，缺點是精度不高，閉環(huán)結(jié)構(gòu)較復雜，信息流經(jīng)的路徑有兩條，一條自輸入端傳至輸出端，另一條 是輸出端信息反傳到輸入端的比較環(huán)節(jié)。 可以有較高的控制精度和抗干擾性能。 下面再做一 個 試驗。 環(huán)節(jié) 2： 學生活動： 在教室中央畫兩條間隔 30 厘米的平行直線，組成一條寬 30 厘米的小路，各小組各派兩名代表 組成團隊參加活動 ，一名 同學 A 蒙上眼睛順 小路 從一端 走到另一端，另一名同學 B 旁邊觀察他是否偏離方向，并 用語言告訴 A 偏離的程度（方向 和 距離 ） ， A 根據(jù) B 的反饋 自行調(diào)整行走路線。 看哪個小組最終能 相互配合 順利走過整條小路 ， 要求偏離小路方向 、走出小路范圍 的 次數(shù) 不能超過 3 次，速度快者為勝 。 老師： 同學們完成的很好，只有 同學們 相互配合 、 協(xié)作才能很好的完成這個試驗，所以， 團結(jié)、 默契、相互 信任 是一個團隊取得成功的保證 。 這個試驗展示的是開環(huán)還是閉環(huán)系統(tǒng)啊？為什么？ 學生閉環(huán)：閉環(huán)，因為有反饋和比較。 老師： 可是走路的同學蒙著雙眼， 看不見， 反饋和比較是怎么形成的？ 學生：同學 B觀察 A的行走方向?qū)Ρ刃÷返奈恢茫纬闪?比較 ， 得到了偏差信息，告訴 A就形成了 反饋。 老師： 誰來描述一下 具體 過程？ 學生： B不斷觀察 A的行走方向， 當 A 偏離小路， B眼睛看到了 ，對比小路規(guī)定的方向 ， 就產(chǎn)生了偏差信號，再用語言提醒 A， 告訴 A 偏左了還是偏右了，偏了多少， 然后 A 以此為 根據(jù)調(diào)整步伐 ，從而 產(chǎn)生了控制作用， A 聽到提示后調(diào)整 步伐和 行走方向。 老師： 試驗 中 B的作用是什么呢？ 學生： B 變成了 A 的眼睛，起到了傳感器的作用， 完成反饋 和比較 環(huán)節(jié)的任務 。 老師： 好 ， 根據(jù)對閉環(huán)控制具體案例的分析， 我們可以 用下面的框圖 總結(jié)閉環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程： 輸入信號和反饋信號相比較產(chǎn)生偏差信號，控制器根據(jù)偏差信號的大小和極性產(chǎn)生控制作用，傳給執(zhí)行器，（在試驗中極性就是偏離方向的角度是左還是右），執(zhí)行器將此信號放大、變換，傳到被控對象上，被控對象受 驅(qū)動，產(chǎn)生輸出信號，同時反饋環(huán)節(jié)又將感知的被控對象的輸出信號，經(jīng)變換產(chǎn)生反饋信號。整個過程其實就是信息在閉環(huán)中流動、變化的過程。 老師： 閉環(huán)控制系統(tǒng) 可以得到更好的 控制效果 ，誰能舉出 例子？ （ 學生討論回答。 ） 老師： 生活中還有還有很多控制 系統(tǒng) ， 采用了開環(huán)控制的方式，控制效果不好，一些有心人對這些 控制系統(tǒng)進行改進后獲得了很好的效果，并通過取得專利的方式得到了很好的經(jīng)濟利益。 希望大家課下認真思考 ， 去發(fā)現(xiàn)問題， 做出設計方案，并填寫技術(shù)設計實踐活動卡 。 教學反思 ： 學習控制過程首先要明確各組成要素的概念，空洞的去 闡述往往學生不易理解，所以要多以實例 、實物 的形式去說明，讓學生在看的見、摸得著的操作中去體會理解 ，所以要求老師注重教具、模型的設計， 并努力克服困難，利用現(xiàn)有條件進行創(chuàng)新和設計 。 教學內(nèi)容是單一、枯燥的， 然而游戲 性質(zhì)的學生活動，一方面可以搞活課堂氣氛， 提高學生學習興趣，增強學生團隊協(xié)作精神，另一方面可以讓學生控制器 執(zhí)行器 被控對象 輸出信號 傳感器 反饋 信號 比較 輸入信號 偏差 信號 在潛移默化中理解在書本上看似呆板無聊的概念，完成學習任務。
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