闭环控制系统的干扰和反馈说课稿
高中通用技术《闭环控制系统的干扰与反馈》教案 新人教版
浙江省衢州市仲尼中学高中通用技术《闭环控制系统的干扰与反馈》教案新人教版一、教材分析本课是《技术与设计2》的第四单元“控制与设计”的第三节“闭环控制系统的干扰与反馈”中的第三课时的内容，包括“功能模拟方法”和“黑箱方法”两部分内容。
功能模拟方法是以功能行为的相似性为基础建立模型，用模型模拟原型的功能和行为的一种方法。
教材首先以“加热炉温度的手工控制与自动控制”的比对案例来说明功能模拟方法。
温度能自动控制的加热炉系统在上一课时是已经分析探讨过的案例。
在这里重提就可以很好的与“手工控制加热炉”配对比较。
但考虑到“加热炉”对学生来说还是比较陌生，所以在上课时不采用这个案例，而是改用“人工驾驶与自动驾驶汽车”的案例做比对。
教材在后面又举了根据模型与人脑在功能行为上相似而实现对人脑的模拟的“国际象棋人机对弈”案例，从而使功能模拟方法更清晰的展现在我们面前。
在“黑箱方法”部分教材使用“中医看病”“挑西瓜”等贴切生活的案例把黑箱方法分析得非常的清晰明了。
教材引用这些生活化的案例就一子就把理论与人的距离拉近了，陌生感也没有了。
利用黑箱方法事物进行分析，可使许多繁杂的问题简单化，它是认识事物的一种有效方法。
教材内容的顺序编排也是比较合理的。
在前几课时分别介绍了“控制”“开环控制系统”“闭环控制系统”“干扰因素”“反馈”等内容，而这些都是学习探讨功能模拟方法与黑箱方法的前提基础。
二、学情分析在此前，学生学过了开环与闭环控制系统，对开环与闭环控制系统的组成也都有了一定的认识，这些再加上学生的生活经历都是学习本节的前提基础。
“人工驾驶汽车”“中医看病”“挑选西瓜、椰子、电视机”以及“机器人”都是学生熟悉的案例，正是以这些熟悉的案例做分析铺垫，才有可能降低理解难度。
本课主要通过大量的生活案例让学生在分析案例的过程中逐步掌握功能模拟方法与黑箱方法的思想的，但对于功能模拟方法的理解还是有一定难度的，所以在实施教学时需要想办法去突破。
苏教版高中通用技术 必修2 控制与设计 三 闭环控制系统的干扰与反馈(教案)
第四单元控制与设计三闭环控制系统的干扰与反馈2 反馈一、教学目标1、知识与技能目标（1）通过案例的分析，理解闭环控制系统的含义。
（2）掌握闭环控制系统的基本组成和工作过程，会画闭环控制系统方框图。
（3）熟悉闭环控制系统在日常生活中的应用。
2、过程与方法目标（1）体会闭环控制系统输入与输出的关系和工作过程。
（2）通过典型闭环控制系统的分析，熟悉闭环控制系统的基本组成及工作过程。
（3）逐步形成理解和分析闭环控制系统的一般方法。
3、情感态度和价值观目标（1）提高对生活中技术问题的敏感度和引发出探究欲望。
（2）通过对闭环控制系统的探究，形成勇于探索，敢于创造的优良品质。
二、教学重点对闭环控制系统反馈环节的作用的体会，及学会用系统框图来帮助分析和理解闭环控制系统。
三、教学难点分析闭环控系统的基本组成及工作过程。
四、教学方法讲授法、演示法、游戏法五、设计思想1、教材分析本课教学内容为苏教版《技术与设计2》第四单元“控制与设计”的第二节“控制系统的工作过程与方式”的第2课时。
在学生学习了开环控制系统的基础上学习闭环控制系统的。
上节课让学生对控制手段和控制应用有所了解,这节课主要让学生进一步学习闭环控制系统的基本组成和简单的工作过程。
通过本节课学习，主要教育目标是培养和提高学生的技术素养。
我们知道，生活中有许多简单控制系统的实例，因此，本课教学要从学生生活经验出发，从实例分析入手，主要对闭环控制系统的工作过程、方框图进行分析。
2、教学策略设计（1）让学生自发地、主动地学习。
本课教学中以生活中最常见的控制系统等问题解决闭环控制系统的工作控制流程，激发学生的认知，引导学生自发地把生活中碰到的闭环控制系统的问题解决。
（2）通过同案例演示，让学生体会开环控制与闭环控制的不同及反馈的作用。
（3）对学生进行现代技术思想和高科技思想方法的指导，使学生获得新信息。
3、学情分析学生已学开环控制系统的基础知识和系统、控制等基本概念，具有观察和使用简单控制系统的生活体验，这些已知知识和经验为教学中提供了条件，同时也为本节顺利进行闭环控制系统的学习提供了可能。
闭环控制系统的干扰与反馈教案
一、教案基本信息教案名称：闭环控制系统的干扰与反馈教案课时安排：2课时（90分钟）教学目标：1. 让学生理解闭环控制系统的概念及其基本组成部分。
2. 让学生了解干扰在闭环控制系统中的影响。
3. 让学生掌握反馈在闭环控制系统中的应用和作用。
4. 培养学生分析和解决闭环控制系统问题的能力。
教学重点：1. 闭环控制系统的概念及其基本组成部分。
2. 干扰在闭环控制系统中的影响。
3. 反馈在闭环控制系统中的应用和作用。
教学难点：1. 闭环控制系统中干扰的分析和处理。
2. 反馈机制的设计和优化。
教学准备：1. 教学PPT。
2. 相关教学案例或实例。
3. 闭环控制系统仿真软件（可选）。
教学过程：第一课时：一、导入（10分钟）1. 引导学生回顾控制系统的相关知识，如开环控制系统和闭环控制系统。
2. 提问：什么是闭环控制系统？它有哪些基本组成部分？二、讲解闭环控制系统的基本组成部分（20分钟）1. 讲解闭环控制系统的基本组成部分，包括控制器、执行器、传感器和被控对象。
2. 强调闭环控制系统相较于开环控制系统的优势。
三、分析干扰在闭环控制系统中的影响（25分钟）1. 讲解干扰的定义和类型。
2. 分析干扰对闭环控制系统的影响，如降低系统稳定性和准确性。
3. 举例说明常见干扰及其对闭环控制系统的影响。
四、案例分析（20分钟）1. 提供几个闭环控制系统的实际案例，让学生分析其中的干扰因素。
2. 引导学生思考如何减小或消除干扰对闭环控制系统的影响。
第二课时：一、讲解反馈在闭环控制系统中的应用和作用（20分钟）1. 讲解反馈机制的定义和作用。
2. 强调反馈在提高闭环控制系统稳定性和准确性中的重要性。
二、分析反馈mechanisms design（25分钟）1. 讲解反馈mechanisms design的基本原则和方法。
2. 分析不同的反馈mechanisms design在闭环控制系统中的应用。
3. 举例说明反馈mechanisms design对闭环控制系统性能的影响。
干扰与反馈：闭环控制系统的干扰与反馈PPT课件
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22
1、克服干扰的基本方法不包括： A、减弱干扰 B、提高系统性能 C、增强对干扰的控制 D、消除干扰
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2、在空调器的温度控制系统中，下列不属 于影响其温度控制的干扰因素是（）
A、打开门窗 B、空调器所在的房间温度由20。C变为32 。C C、房屋的格局 D、房间内人数增加。
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3、家用冰箱的温控系统采用闭环控制。为了 进一步提高其抗干扰的性能，设计中采取 的措施是（ ）
试验任务：使用视力保护提醒器，结合 产品说明书，试说明其工作原理。
使用者坐姿正确时，水银开关处于断开状
态，语音装置不发声。当使用者头部前倾至一
定角度时，语音装置发出提醒声音。
使用者根据提醒声音纠正坐姿，从而克服
干扰因素。
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正确 + 坐姿
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干扰因素 人
坐姿提醒器
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实际 坐姿
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案例分析：电冰箱的温度控制
外部环境的变化、 大棚保温材料的保 温性能等
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干扰因素是否一无是处？
在一般控制系统中，干扰因素是需 要克服的。而在有些情况下，却可以利 用干扰因素实现某种目的。 例如：在军事演习中，红方利用一定 频率的电磁波对蓝方的信息指挥系统 进行干扰，使之不能正常工作。
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这些都是有意对控制系统施加干扰，使 控制系统无法达到控制的目标。
干扰与反馈
闭环控制系统的干扰与反馈
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1
频道 （输入）
电磁信号 （干扰因素）
收音机
相应的频 道的信息 （输出）
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2
（一）干扰因素
1、什么是干扰因素？ 在控制系统中，除输入量（给定值）以
高中通用技术 闭环控制系统的干扰与反馈1教案 苏教版必修2
闭环控制系统的干扰与反馈教材：（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：闭环控制系统的干扰与反馈章节：第四单元控制与设计第三节闭环控制系统的干扰与反馈课时：第1课时一、教学目标1. 知识与技能目标（1）能结合案例找出影响简单控制系统运行的主要干扰因素，并作分析。
（2）熟悉闭环控系统中反馈环节的作用。
（3）能识读和画出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。
2. 过程与方法目标（1）通过课堂小试验亲身体验“反馈”的作用。
（2）通过典型闭环控制系统的分析，熟悉闭环控制系统的基本组成及工作过程。
（3）逐步形成理解和分析闭环控制系统的一般方法，学会使用逆推法分析问题。
3. 情感态度与价值观目标（1）通过“神奇”的自动控制装置，感受科技的魅力，形成和保持探究控制系统的兴趣与热情。
（2）通过对闭环控制系统的探究，形成勇于探索敢于创造优良品质。
二、教学重点本节学习重点偏重于对闭环控制系统反馈环节的作用的体会，及学会用系统框图来帮助分析和理解闭环控制系统。
三、教学难点分析闭环控系统的基本组成及工作过程四、教学方法演示法、逆推分析法、游戏法五、设计思想：1. 教材分析本节是“控制与设计”第三节的内容，其内容包括“干扰因素”、“反馈”、“功能模拟方法”和“黑箱方法”。
闭环控制系统相对于开环控系统要复杂些，但闭环控制系统因其控制准，自动化程度高，有着“神奇”的控制效果，对学生来说也同样具有一定的吸引力，成为学生进一步学习的动力。
本节学习重点偏重于对闭环控制系统反馈环节的作用的体会，及学会用系统框图来帮助分析和理解闭环控制系统。
2. 学情分析（1）知道什么是开环控制系统，什么闭环控制系统；（2）熟悉开环控制系统的基本组成及工作过程；（3）在和学习开环控制系统过程中，学会了用系统框图来帮助分析和理解开环控制系统的组成和工作过程，及用系统框图来抽象概括开环控制系统的特征；（4）对分析闭环控制系统有一定的畏难情绪；（5）对闭环控制系统“神奇”的控制效果充满的好奇心，有着进一步了解其内部组成和工作原理的欲望。
(公开课2)闭环控制系统的干扰与反馈
空或满
输入
控制系统
黑箱
输出
中 医 看 病
（2）判别扩音器的扩音是否正常？
课堂小结
干扰 因素 反馈
除输入量（给定值）以外，引起被控值变化的各种因 素称为干扰因素。有的干扰因素是可被利用的。 在自动控制中，将输出量通过适当的检测装置返回到 输入端并与输入量进行比较的过程，就是反馈。
功能模 拟方法 黑箱 方法
（2）判别下列案例是否涉及到功能模拟方法。
会骑自行车的机器人
会拉提琴的机器人
机器人保姆
游戏
准备一个本身有色的杯子。让一 个同学来感觉一下杯子是空的还是装 满水的。
黑箱方法 把将要研究的系统作为黑箱， 通过对系统输入与输出关系的研究 ，进而推断系统内部结构及其功能 的方法。
看、摇、拍
杯子
黑箱
以功能和行为的相似性为基础，用模型模拟原型 的功能和行为的方法。
把将要研究的系统作为黑箱，通过对系统输入与输出 关系的研究，进而推断系统内部结构及其功能的方法。
马上行动
列举黑箱法应用的案例。
事例 输入 输出 需要了解的情况
教材第116页的“马上行 动”。
设定车 的行驶 方向
大脑
手
眼睛
手动驾驶
方向盘 车的实际方向
设定车 的行驶 方向
控制器
执行器 检测装置
自动动驾驶
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
方向盘
车的实际方向
设定车 的行驶 方向
大脑
手
眼睛
手动驾驶
方向盘 车的实际方向
设定车 的行驶 方向
控制器
执行器 检测装置
自动动驾驶
方向盘
车的实际方向
功能模拟方法
《闭环控制系统的干扰与反馈》教案
《闭环控制系统的干扰与反馈》教案（实用版）编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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闭环控制系统的干扰与反馈素材课件
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05
闭环控制系统的应用实例
飞行器控制
闭环控制系统在航空航天领域用于控制飞行器的姿态、速度和高度等参数，确保飞行安全和稳定。
闭环控制系统用于智能空调中，根据室内温度和湿度等参数自动调节空调的运行状态，提供舒适的居住环境。
智能空调系统
在智能家居中，闭环控制系统用于控制照明设备的亮度和色温，实现个性化的照明需求和节能效果。
环境干扰
03
反馈在闭环控制系统中的作用
反馈是闭环控制系统中的重要概念，它通过比较期望输出与实际输出之间的差异来调整系统行为，以达到减小误差和提高控制精度的目的。
总结词
反馈分为负反馈和正反馈两种类型。负反馈是指系统通过比较期望输出与实际输出之间的差异，产生一个与误差相反的信号来调整系统行为，以减小误差；而正反馈则是通过比较期望输出与实际输出之间的差异，产生一个与误差相同的信号来调整系统行为，以放大误差。
智能照明系统
闭环控制系统用于智能安防监控中，实时监测家庭安全状况，及时发出警报并采取相应措施，保障家庭安全。
智能安防系统
06
总结与展望
当前，闭环控制系统的研究主要集中在系统稳定性、控制精度、鲁棒性等方面，通过优化算法、改进控制器设计等方法，不断提高控制性能。
在实际应用中，闭环控制系统已经取得了显著的效果，为各行业的生产效率和质量提供了有力保障。
总结词
闭环控制系统是一种通过负反馈来控制输出的系统，其核心是负反馈回路。在闭环控制系统中，系统输出被实时检测并与预期设定值进行比较，产生的误差信号用于调整系统输入，以减小或消除误差。由于负反馈的存在，系统对外部干扰和内部变化具有很强的鲁棒性，能够实现高精度控制。此外，闭环控制系统还具有快速响应的特点，能够快速跟踪系统设定值的变化。
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闭环控制系统的干扰和反馈说课稿
1．教材分析及教学设计介绍
本节是在学生对控制系统有一定认识的基础上具体的阐述闭环控制系统的干扰与反馈的辨证关系，是全书的重点章节，也是控制系统的具体应用章节章节。
为以后学习的控制系统的设计等内容奠定了理论基础。
【教学目标】
知识目标：了解闭环控制系统的干扰与反馈的各方面因素
能力目标：能结合身边的案例找出干扰的因素，并作出分析。
情感目标：培养学生对一个控制系统的理解能力和分析能力，并能从物性到理性过渡，能对学习与人生产生干扰影响的因素进行分析。
【重点与难点】
重点：学会分析干扰在控制系统的影响，反馈在技术发明和革新中的作用。
难点：干扰系统的全面分析，反馈环节的使用。
【教法设计】
本课通过“案例分析法”，采用启发式、讲述式、分析等多种教学方式，以课程目标为依据，努力提高教学的生动性和逻辑性，激发学生的学习兴趣，提高学生的注意力，使学生能够自己建构出本课的知识点。
【学法设计】
本节课的教学对象是刚刚对控制系统有了初步的了解学生，对控制的干扰还蒙着一层神秘的面纱。
好奇心较强，思维活跃，虽然他们的生活经验不是很丰富，但根据他们现有的认知水平和认知风格还是很容易接受本节课的内容。
本课教给学生的学法是“分析案例——合作探究——得出结论——思维扩展”。
【教学策略】
根据本课的教学目标，我采用教师讲授，媒体演示，任务驱动，学生自主思考、合作讨论等多种教学方法相结合的策略。
2．教案
【创设情境、导入新课】
做一个简单的调查：每天上学骑自行车的感受？乘车的感受等？
在送乘飞机出行时，为什么不能说祝你一路顺风，（活跃课堂气氛，激发学生的求知欲。
）大部分同学应该是有风的影响，从而联系到本节课的内容：干扰因素，同时乘车也有干扰，而且不论是骑自行车还是乘车干扰因素不止一个，有主要的，有次要的。
这节课我们就研究研究闭环控制系统的干扰与反馈。
【新课教学】
1、干扰因素
本环节通过对二个典型的案例的分析，由学生归纳闭环控制系统的干扰与反馈。
再联系实际生活，由学生列举生活中的例子，证明他们的观点。
案例一：逆风中骑自行车。
案例二：飞机飞行。
结论：在控制系统中，干扰因素一定有，可能有一个，也可能有若干个
案例三：战士在大风大雨中进行射击练习。
扩展讨论：生活中还有哪些例子说明“闭环控制系统的干扰是存在的，是不可避免的”？
马上行动：对电冰箱这个系统的分析，干扰因素，对干扰因素的控制，
扩展讨论：通过分析，增加对电冰箱的了解，进而了解生活。
案例分析：电视机的工作。
从学生看电视的经历来分析，引导，让学生从电视内容中走出来，关注电视的相关技术与控制。
对于城市的学生可以分析自动扶梯的升降控制，农村的学生可以分析蔬菜大棚的温度控制。
结论：干扰因素有时要控制，有时还要利用。
让学生讨论，生活中的一些个干扰因素，哪些要克服？，哪些可以利用？哪些干扰不能克服，也不能利用？
2、反馈
什么是反馈？
从学生的学习、考试与同学、老师的交流来谈反馈。
还要以自行车为例，风这个干扰因素，对骑自行车的人产生的效果，来分析反馈的定义。
画反馈的方框图：
分析几个反馈产生的影响，画出反馈的示意图。
至少要练习四个，加深印象。
骑自行车，电冰箱工作控制，驾驶员开车，某一次考试与成绩。
通过这些分析，得出结论，反馈对系统有一定的控制作用。
（引出下一个知识点）
闭环控制系统的工作过程：
从反馈的方框图中，进一步的分析就可以理解了，关键是方框图的应用。
可以用书中的案例，但如果使用书中第一个案例一直分析下来，使教学有一定的连续性，再结合书中的例子，加以提升，要结合学生的实际，书中的两个案例较专业，学生没有见过这样的东西，分析起来难度会大一些。
此处建议以电冰箱为重点来分析。
关键：找了一个主要的能检出变化量的干扰因素，
结论：能克服外界干扰，使被控量在给定值附近。
扩展：控制的范围大小，控制的速度，是现代高科技的体现。
●冰箱温度的控制范围，电脑CPU的温度的控制范围。
●运动物体的控制。
控制的范围，控制的速度均不一样。
3、功能模拟方法
用手动控制代替自动控制的方法，控制器代替人脑实现了需要的控制，执行器代替了人手实现了控制功能，检测器代替了人眼实现了检测的功能。
结构模拟与功能模拟：
模拟是人类认识和改造客观世界的主要途径之一，是重要的认知方法。
功能模拟是要求模型和原型之间在功能和行为上相似。
用模型实现原型的某些功能，模型本身就是研究的主要目的。
即主要研究用什么样的模型去实现原型的某些功能，从而为人类创造出有用的技术系统。
4、黑箱方法
中医看病的方法。
买西瓜的方法。
通过这两个案例的分析，了解对无法打开与不能打开的事物内部的认识的方法，这样的方法的应用还有哪些，让学生充分的去想象、分析。
【课外拓展】
为了加深学生对知识的记忆、理解，我对本节课中学生在学习过程中所分析的问题做以简单的总结，并以“电冰箱的控制原理”的案例再现本节课的重点内容。
鼓励学生全面的、辨证的分析问题。
闭环控制系统的干扰和反馈
说课稿
技术组
巨斌。