高中通用技术《控制与设计》教案
通用技术-控制与设计教案
第四单元控制与设计第一节控制的手段与应用一、教学内容分析本节是本章的第一节，可以说是本章的开始，也是本章的基础，对于本节知识的掌握有助于后面几节的学习。
二、教学对象分析学生正处于高中阶段，对于生活中的一些控制虽然见过，但是由于生活经验不是很丰富，所以必须要老师引导才能发现问题。
三、教学目标知识与技能1.通过分析社会各领域的具体例子，理解控制的涵义及其在生产和生活中的应用。
2.通过学习，培养学生注意观察问题，发现问题，帮助学生了解控制的作用。
过程与方法：通过视频导出新课，通过案例分析和课堂讨论理解控制的含义和了解控制的手段，并知道控制的应用。
情感态度与价值观：激发学生了解控制，研究控制的兴趣与热情。
四、教学重点和难点重点：理解控制的含义难点：理解控制的含义五、教学策略采用多媒体进行教学，引导学生理解控制的含义和了解控制的手段及应用六、教学准备典型案例图片收集，课件制作，收集相关视频材料七、教学过程教学环节教师活动学生活动导入新课[录像]通过卓别林的《摩登时代》录像片段，引入新课。
学生观看新课讲授一、控制是普遍存在。
用一些典型的、生活中的例子让学生了解控制是普遍存在，对控制有初步的认识，打破其神秘感。
现代社会中的例子：生产、生活中的例子（图片）古代社会中的例子：案例1：大禹治水（图片）问题：大禹治水过程中，通过什么手段实现治理好水患的目的？答案：通过“疏通河道，泄洪为主”手段实现治理好水患的目的。
案例2：木牛流马：据研究：木牛和流马是汉代独轮手推车的两种改进设计，通过改进使人的负重有所减轻。
木牛是一种轮子稍小一些的独轮手推车，载重大，前由人拉、后由人推，运行较慢；流马载重小，轮子稍大一些，由一人推，运行速度很快。
诸葛亮所说“木牛流马”应是比喻它们运行的灵便程度和载重量的大小：木牛行动较笨而慢，像牛；流马行动敏捷而快，像马。
不是说它们外形像牛像马。
目的：帮助军队运送战略物资。
案例3：希罗自动门（图片）希罗自动门的相关材料见教参P66或江苏版P107。
高中通用技术教学课例《第四章控制与设计第一节了解控制》课程思政核心素养教学设计及总结反思
通过上述讨论后就可以进入课本中大量实例的分
析了。
教学通过两条线展开，一条线概念由浅入深，由事
入理，由理升华为概念，这是知识教育的过程；另一条
线由生活导入课本这是落实培养学生热爱科学，热爱探
课例研究综 索、热爱动手、热爱思考等精神，这是情感教育过程。
述
教师在整个教学过程中就是不断激发学生思考，提
问和纠错，不断拨弄知识传播和情感教育这两根弦，最
考的精神。
学生对事件的判断较为容易接受，而对抽象的控制 学生学习能
特别是机械控制难以作出清晰准确识别和判断，这主要 力分析
事是事物是物，概念是概念，概念与物和事脱节所致
教学过程中以学生容易接受的事引入入手，通过具 教学策略选
体实物控制的教学，使学生由事的判断过度到物的判 择与设计
断，进而理解开环控制和闭环控制概念
终实现让学生在思考中获得知识和教育，在争论中获得
成长和进步。
让学生讨论习以为常的做作业为例，让他们判断平
常做作业作是一个开环控制还是闭环控制，并让他们说
教学过程 出各自理由，教师从中捕获学生的困惑点，最终归纳：
开环控制和闭环控制的判断不能用事（例如做作业）来
判断，例如甲同学作业做完就交，没有做任何检查，属
开环控制，乙同学做完后则要根据参考答案逐一核对，
有错还要纠正，乙同学做作业则属闭环控制。
高中通用技术教学课例《第四章控制与设计第一节了解控 制》教学设计及总结反思
学科
高中通用技术
教学课例名
《第四章控制与设计第一节了解控制》
称
教环控制和闭环控制
难点：对开环控制和闭环控制的理解和区别
通过实例让学生知道什么是开环控制和闭环控制，
教学目标 继而培养学生热爱科学，热爱探索、热爱动手、热爱思
高中通用技术 控制系统的设计与实施4教案 苏教版必修2
控制系统的设计与实施教材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书通用技术（必修2）文档内容：控制系统的设计与实施章节：第四单元控制与设计第四节控制系统的设计与实施课时：第2～3课时一、教学目标1. 了解简单的被控对象的基本特性，能确定被控量、控制量，采用逆推法画出控制系统的方框图，并形成初步的控制系统设计的方案。
2. 能根据开环控制系统的设计方法，制作一个控制装置；或者根据简单闭环控制系统的方案进行模拟实施，学会调试运行，提出改进方案二、教学重点设计一个控制系统应明确的问题，对控制系统的基本要求。
三、教学难点设计一个控制系统应明确的问题的分析，控制系统设计的思想方法。
四、教学方法讲授、讨论、小组合作。
五、设计思想1. 教材分析本节要求学生亲历一个完整的控制系统设计和模型制作过程。
对于控制系统方案的设计不要求学生能形成详细的设计方案，只需形成初步方案，重要的是让学生亲历设计的过程，知道怎样通过分析被控对象的基本特性，确定被控量、控制量，从而形成控制系统的设计框图，对于开环控制系统和闭环控制系统的制作和实施，课标有着不同层次的要求，对于开环要求能制作一个完整的简单的控制装置，对于闭环控制系统，只要求学生根据简单闭环控制系统的方案进行模拟实施，学会调试运行，提出改进方案。
本课要解决的重点是：亲历一个完整的控制系统设计和模型制作过程.2. 学情分析（1）学生已经使用过设计的技术语言对设计的过程和方案进行描述；（2）经历了几个设计和制作的全过程，熟悉设计过程中的各个环节以及模型或原型制作的基本方法和手段；（3）设计制作中具体技术和专业知识（如电子、电路及机械控制知识等）有所欠缺，给控制的设计和实施带来了一定的困难；3. 教学策略分析本次控制系统设计将采用开放式的设计，在提出设计命题后，不给出一个确定的系统设计方案，而是引导学生提出自己的想法，激发学生发现问题和勇于创新的激情。
本次设计将按设计的各环节按层次提供了一些在系统设计时可能会碰到的技术问题，让学生自己分析、选择认为合理的设计方案，以合作学习的方式，完成设计和制作。
高中通用技术：第四章 控制与设计 教案
第四章控制与设计〔一〕本章重点知识阐述：（1）控制是人们根据自己的目的，通过一定的手段，使事物沿着某一确定的方向发展。
这里所说的手段就是控制技术。
（2）简单的控制系统由两部分组成，即被控对象和控制装置。
其中的控制装置，包括传感器、控制器、执行器等环节，对于闭环系统来说，还包括反馈环节和比较环节。
（3）闭环控制系统是信息流经一个闭合环路，在其系统中将输出信息反传给比较环节的做法，称之为反馈。
开环控制系统是信息总是自输入端单向传至输出端，不存在信息逆向流动，也就不存在闭环。
（4）干扰就是控制系统的外部环境或条件对系统的工作准确性产生的影响，这种影响越小越好。
分析一个控制系统的干扰因素要分析控制系统易受到其外部环境或条件中的哪些因素的影响。
（5）控制系统的运行调试通常有以下几方面的内容，即：系统的试运行、系统参数的调整、其他问题的发现与解决。
〔6〕控制系统的评价与优化通常有以下几个方面内容，即系统方案的评价与优化，系统制作水平的评价与优化，系统的总体评价与优化等。
〔二〕基础知识再现：1、信息流经一个闭合环路，这类系统称之为。
此系统中将输出信息反传给比较环节的做法，称之为。
2、闭环控制系统与开环控制系统，是两类不同的系统。
从构成形式上看，二者的不同表现为。
从本质上讲，二者的不同在于。
3、简单的控制系统由两部分组成，即和。
其中的控制装置，包括传感器、控制器、执行器等环节，对于闭环系统来说，还包括环节与环节。
4、开环控制系统的结构和原理比较简单，信息从输入端传到输出断，仅有一条路径。
它的最大缺点是不高；闭环控制系统的结构较为复杂，信息流经的路径有两条，它可以有较高的和较强的性能。
5、控制系统框图中，信息流经的路径叫做，对于闭环控制系统来说，有两个基本通道，那就是和。
6、在控制系统中，将控制器的信号转换成能影响被控对象的信号的装置，称为。
7、在人体温度控制系统中，皮肤相当于。
8、就是控制系统的外部环境或条件对系统的工作准确性产生的影响。
河北高阳中学(省重点)高中通用技术 第四章《控制与设计》教案 苏教版必修2
第四章《控制与设计》学习目标和要求：⒈积极观察生活，能从生活中所遇到的和所观察到的事物中识别各种受控现象和受控过程，理解控制的含义。
⒉能够分析典型的案例，了解手动控制和自动控制，熟悉简单的开环控制系统和闭环控制系统的基本组成和简单的工作过程。
⒊通过案例分析，能画出一个简单的闭环控制系统的方框图，理解其中的控制器、执行器的作用，熟悉反馈环节的作用。
⒋通过案例分析，找出并分析影响简单控制系统运行的主要干扰因素，了解功能模拟方法和黑箱方法在控制系统中的应用。
⒌结合一定的案例，了解简单的被控对象的基本特性，能确定被控量、控制量，划出控制系统的方框图，并形成初步的控制系统设计方案。
⒍能根据开环控制系统的设计方法，制作一个控制装置，或根据简单闭环控制系统的方案进行模拟实施，学会调试运行，提出改进方案。
（导入）：我国古代有一种靠风力来推动的风磨，当风力强的时候，磨盘就转得快，当风力弱的时候，磨盘就转得慢。
那么，怎样才能根据风力的大小，往磨盘上添加谷物呢？对此，人们设计了一个漏斗：当风磨转动慢的时候，这个漏斗会自动地缩小漏口，使少量的谷物流进磨盘；当风磨转动快的时候，这个漏斗会自动地张大漏口，让较多的谷物流进磨盘。
这个巧妙的漏斗在今天看来，是一个古老的控制装置，体现了人们认识并利用控制现象的久远。
事实上，控制并不是人类的天外来客，它渗透在我们生产和生活的方方面面。
理解控制、善于控制，已经成为我们每个人日常生活中不可或缺的基本能力。
一、控制及控制系统1 控制人们根据自己意愿或目的，通过一定的手段，使事物沿着某一确定的方向发展，就形成了控制（control）。
这里所说的手段就是控制技术。
如：射手通过瞄准使箭射中靶心；人们通过电冰箱获得适当的温度，使食物能够长期存放；先进的生产流水线通过计算机的指挥实现自动化生产等。
注意：理解任何控制现象，都要明确控制的对象是什么，控制要达到什么目的和采取什么控制手段。
例如：在人力三轮车转弯过程中的方向控制问题中，其控制的对象就是人力三轮车，控制的目的是为了改变三轮车行驶的方向，控制的手段是骑车人通过双手转动车把，改变前轮的方向并带动后轮。
通用技术-控制与设计教案
第四单元控制与设计第一节控制的手段与应用一、教学内容分析本节是本章的第一节，可以说是本章的开始，也是本章的基础，对于本节知识的掌握有助于后面几节的学习。
二、教学对象分析学生正处于高中阶段，对于生活中的一些控制虽然见过，但是由于生活经验不是很丰富，所以必须要老师引导才能发现问题。
三、教学目标知识与技能1.通过分析社会各领域的具体例子，理解控制的涵义及其在生产和生活中的应用。
2.通过学习，培养学生注意观察问题，发现问题，帮助学生了解控制的作用。
过程与方法：通过视频导出新课，通过案例分析和课堂讨论理解控制的含义和了解控制的手段，并知道控制的应用。
情感态度与价值观：激发学生了解控制，研究控制的兴趣与热情。
四、教学重点和难点重点：理解控制的含义难点：理解控制的含义五、教学策略采用多媒体进行教学，引导学生理解控制的含义和了解控制的手段及应用六、教学准备典型案例图片收集，课件制作，收集相关视频材料七、教学过程第二节控制系统的工作过程与方式一、教学内容分析控制系统的工作过程与方式》选自普通高中课程标准实验教科书《通用技术-技术与设计2 》的第四单元第二节（江苏教育出版社）。
《控制系统的工作过程与方式》这节的内容是有关“控制系统的工作过程与方式”的学习和掌握，包含“控制系统”、“开环控制”和“闭环控制”等三个内容。
它是学生在学习控制在我们的生活和生产中的应用后，进一步学习有关控制系统的组成、工作方式以及两种重要的控制系统：开环控制和闭环控制，并熟悉它们工作原理和作用。
根据学生已经学习的内容和认知特点，我们利用两个课时来完成本节的教学，让学生通过对相关典型控制应用案例的深入分析，引导学生在对控制系统的生活生产应用分析，进而熟悉控制系统的基本组成和工作过程，通过对开环和闭环控制基本组成和其工作机理的学习，进而掌握和理解这两种控制方式的重要作用。
二、教学对象分析学生在前面的学习中已经学习和分析了控制在生活生产中的应用，获得了有关控制及其应用的初步感性认识和体验，但是对控制的基本工作方式和工作机理还缺乏了解，他们对进一步了解控制系统的知识是有探究的欲望的。
2019-2020年高二通用技术 第四章 控制与设计第一节 什么是控制教案
2019-2020年高二通用技术第四章控制与设计第一节什么是控制教案一、本节内容的地位、作用：本节课内容相对比较简单，主要是调动学生对控制及其设计的兴趣，引起他们的重视，激发他们的学习热情，初步掌握控制及其设计的思想和方法。
这样做比较符合学生的认知规律，既能减轻学生的负担，又能够保证学生有充足的实践、讨论和探究的时间，使学生能真正消化知识，提高技术素养。
二、本节内容分析：本节是通用技术必修模块《技术与设计2》（地质版）第四章控制与设计第一节。
本节是控制与设计的了解性内容，是学习控制与设计全章的导入和基础。
让学生通过身边的例子，了解控制的涵义，并对控制的一般性分类有一个基本的认识，同时感受控制技术与生活、生产的密切关系。
三、教学目标：知识与技能：1．理解控制的含义。
2．理解生活中的控制现象，明确控制对象、控制目的及控制手段。
3．根据生活实例，了解手动控制与自动控制。
4．理解控制在生产和生活中的应用。
过程与方法：积极观察生活，能从生活中所遇到的和所观察到的事物中识别出各种受控对象和受控过程。
情感态度与价值观：对控制技术产生强烈的兴趣和好奇心，并把它转化为对后续知识学习的动力。
四、教学重、难点：（一）教学重点：理解控制的涵义（二）教学难点：能从遇到和所观察到的事物中识别出各种受控对象和受控过程五、教材分析（一）通过引入三个案例，使学生建立关于控制的初始经验。
以控制效果为线索，形成关于控制的基本认识。
并通过学生活动加以扩展。
（二）控制的基本表述；控制在人类生活中的广泛应用。
（三）通过调查研究活动强化对于控制的基本认识。
在教学过程中，可以把本单元的教学内容设计为六个环节：环节1：关于控制的初步认识和感性经验观察：通过对三个具体案例的观察，形成关于控制的初步认识和感性经验，同时建立起关于控制技术学习的教学情境。
环节2：强化对控制的初步认识和感性经验课堂活动：通过教材中设计的“讨论交流”活动，强化对控制的初步认识和感性经验，同时强化己建立起来的教学情境。
第四章 控制及其设计 单元教学设计 高中通用技术粤科版(2019)必修《技术与设计2》
通用技术必修《技术与设计2》第四章控制及其设计一、单元基本信息二、单元教学整体规划1、主题名称控制及其设计——无接触手部消毒控制系统的设计2、主题概述控制是一门综合性学科，控制和控制系统在人们的生活和生产中有广泛应用，疫情背景下本单元以无接触手部消毒控制系统的设计为载体，学习控制及其设计的知识，了解不同种类的控制，理解控制系统中控制的目标、控制的过程和控制的机制等的含义，有助于发展良好的逻辑思维及运用控制方法解决问题的能力。
3、单元教学设计意图兼顾理论学习与实践应用，应用所学的控制知识设计制作无接触手部消毒控制系统，并结合所学知识进行优化，培养通用技术学科核心素养：技术意识、工程思维、创新设计、图样表达、物化能力。
三、单元内容分析1.单元内容本单元作为《技术与设计2》的结束单元，是在《技术与设计1》中学习设计的相关知识，经历了完整的设计过程后，再结合结构及其设计、流程及其设计、系统及其设计的相关知识，升级设计理念，运用控制方法解决实际问题。
2.单元项目实施《无接触手部消毒控制系统的设计》在《控制及其设计》的第一节课《了解控制》即可创设情境，抛出设计任务，了解其中的控制现象；然后分析其控制的实现需要哪些组成部分、控制如何一步步实现；接下来让学生尝试进行设计；设计、制作中难免遇到问题，设法去解决；设计制作完成进行测试，发现干扰因素并尝试消除。
整个项目活动过程串连了《了解控制》、《控制系统的组成和描述》、《简单控制系统的设计》、《控制中的干扰》，学生得到的不再是“点”状、“碎片式”的知识，他们的眼中不再是一棵棵树木，而是整片森林。
四、学习者分析控制是生活中常见的技术现象，在此之前学生没有从技术理论层面分析和理解。
在学习了《技术与设计1》和《技术语设计2》前三章的内容，学生对结构、流程、系统的相关知识有一定的储备，学生学习控制的不同类型、控制系统的组成和描述相对较容易，但学会用控制方法解决实际问题存在一定困难。
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高中通用技术《控制与设计》教案
高中通用技术《控制与设计》教案
第一节：什么是控制
/
第二节：控制系统的基本组成与工作过程
教学目标：
知识目标：
1、理解控制的概念及在现在生活中的应用
】
2、分析典型案例，熟悉简单的开环控制系统的基本组成和简单的工作过程
3、熟悉闭环控制系统的基本组成，能画出一个简单的闭环控制系统的方框图
4、理解控制系统的基本组成
过程与方法：
[
理解控制系统的基本组成和简单的工作过程
情感态度与价值观：
<
充分利用技术的作用，解决生活与学习中的问题
复习重点：理解控制系统的基本组成和简单的工作过程复习难点：理解控制系统的基本组成和简单的工作过程
—
教学策略
教法：
本的教学结合具体的教学内容和目标我们采用“案例情景—机理分析—总结归纳－认识提升”的模式展开。
在教学中把知识点的教与学置于具体的案例情景当中，通过丰富而贴近生活的案例使学生从生活体验到理性分析的思维升华过程。
同时关注学生能否用不同的语言表达、交流自己的体验和想法。
通过富有吸引力的现实生活中的问题，使学生回想和体会控制系统的工作过程，激发学生的好奇心和主动学习的欲望。
让学生本着“回想—分析—联想—猜想”的思维过程，对教学内容进行步步展开，使学生亲历自主探索和思维升华的过程。
学法：
鼓励学生自主探究和合作交流，引导学生自主观察、总结，在与他人的交流中丰富自己的思维方式，获得不同的体验和不同的发展。
注意引导学生体会控制系统的工作过程和方式，特别是理解闭环控制的工作过程以及其构成的作用。
教学过程
)
引入：知识铺垫：通过系统与设计过度到
第四单元：控制与设计
第一节什么是控制
%
1、控制的概念：
#
2、控制的应用：
!
第二节：控制系统的基本组成与工作过程1、控制系统：
【案例分析】
自行车速度的控制的实现过程、电风扇风速的控制过程、自动门的控制过程、遥控电视频道更换的控制过程、航空模型的控制过程（画出控制过程方框图）
【总结】
一般的控制过程都有一个输入和一个输出。
任何一种控制的实现，都要通过若干个环节，这些环节构成一个系统，我们称之为控制系统。
控制系统的输入输出之间有一定的对应关系。
【马上行动】（课p105）
控制系统一般分为开环控制系统和闭环控制系统。
2、开环控制：(自动门)
【利用前面的案例和普通游泳池注水控制系统控制过程分别引出两个名词：输入量和输出量】
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。
;
开环控制系统的方框图：
【案例分析】
自动门的控制系统、水泵抽水控制系统
【学生课堂举例并分析】
公共汽车车门控制系统
（红绿灯定时控制系统、防盗报警系统、火灾报警系统、音乐喷泉控制系统、闹钟定时控制系统等等）
（要求学生能画出其控制方框图）
|
3、闭环控制：（水箱水位控制）
【教师分析与学生讨论：在游泳池注水控制系统增加水位测量设备和改变控制对象后，控制系统的过程与前面的开环控制过程有何区别，输出量输入量之间产生了什么关系和作用。
】
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称为闭环控制系统。
闭环控制系统方框图：
（解释方框图中的一些图标代表的含义）
（让学生观察并解释闭环控制系统与开环控制系统的区别然后教师归纳总结）
【
【生活案例】保温电饭锅的保温控制、空调的温度控制等等
【生产案例】温室大棚、氨气生产的反应炉温控制等等
【马上行动】（课堂练习）高考题19P潍坊284,并画出该系统的框图。
（让学生谈谈生活生产中的闭环控制系统并分析其工作过程）
学生总结：
、
开环控制系统：
闭环控制系统：
，
开环控制系统的组成：
闭环控制系统的组成：|
开环控制系统与闭环控制系统的比较：
！
强调重难点：控制系统的基本组成和简单的工作过程
'
课堂练习：
1、射击比赛的射手通过瞄准目标，使子弹射中靶心，分析这个过程，我们理解一个控制现象应该从（）入手
A、对象
B、目的、手段D、对象、目的、手段
%
2、画出闭环控制系统的方框图
3、电冰箱的温度控制系统属于闭环控制系统还是开环控制系统请说说它们之间的异同。
4、下列关于控制的叙述，错误的是（）
%
A、自动控制系统能在无人直接参与的情形下运行
B、“神州号”飞船之所以能够遨游太空，并且能够准确地返回地面，控制技术起着至关重要的作用
！
、古老的农用水车就是一个控制系统
D、控制技术指的是自动控制技术
5、下列各项中，不属于技术的是（）
`
A、骑自行车时，如果觉得车速过快，我们就会使用刹车使车速变慢
B、当感觉教室内不够亮时，我们就会开灯
、随着时间的推移，铁器会生锈
！
D、当我们的学习成绩不够理想时，我们会增加学习时间或改进学习方法，以提高学习成绩
6、自动门系统的组成是（）
》
A、门、控制对象、传感器
B、控制对象、门、控制器、传感器
、控制对象、执行器、控制器、传感器
-
D、门、驱动器、传感器、控制对象
7、下列各项中，属于开环控制系统的是（）
A、家用电风扇的转速调节系统
%
B、电冰箱温度控制系统
、汽车方向控制系统
{
D、抽水马桶水箱的水位控制系统
8、在人体温度系统中，皮肤相当于（）
A、控制器
'
B、传感器
、执行器
D、驱动器
[
9、技术设计的一般过程为（）
A、发现与明确问题---制订设计方案---制作模型或原型---方案优化
~
B、发现与明确问题---制订设计方案----方案优化制订模型或原型
、发现问题---明确问题---制订设计方案---方案优化
D、发现问题---明确优化方案措施---明确设计方案---制作模型或原型[
10、在声控灯系统中，被控量是（）
A、通过电灯的电流
B、电路中的导线和电灯泡
]
、供电电网的电压或频率
D、楼道里声音的大小
{
11我们理解一个控制现象，要明确控制的对象是什么，控制要达到什么目的和采取什么控制手段。
射击比赛的射手通过瞄准目标，使子弹射中靶心，分析这个过程，其控制的对象是：（）
A、射手
B、枪、子弹D、靶心
12、在下列控制系统当中：⑴家用缝纫机的缝纫速度控制系统；⑵电冰箱的温度控制系统；⑶走道路灯的声光控制系统；⑷交通路口红绿灯自动控制（根据车流大小改变红绿灯时间）系统，属于闭环控制系统的是哪些
@
13、控制设计课题
问题1：人们通过电风扇、空调器实现什么意愿
问题2：电风扇控制系统的输入量和输出量是什么画出电风扇控制系统的方框图。
问题3：空调器控制系统的输入量和输出量是什么画出空调器控制系统的方框图。
14、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
B、计算机的PU上的风扇的转速控制
、现代化农业温室的温度控制
D、红绿灯定时控制系统
15、在公共楼道里，常安装声控灯，既方便，又节电。
声控灯，从控制系统方面分析，它是（）
A、闭环控制系统
B、开环控制系统、两者都不是。