第四章 控制与设计(高三复习课件)
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2024高考通用技术基础知识复习必修2第4单元控制及其设计课件
2.方框图中各环节的含义 (1)输入量:控制系统的给定量; (2)控制器:对输入信号进行处理并发出控制命令的装置或元件; (3)执行器:直接对被控对象进行控制的装置或元件; (4)控制量:执行器的输出信号; (5)被控对象:控制系统中所要控制的装置或生产过程; (6)输出量:控制系统所要控制的量,也是控制系统的输出信号。
A.卷绕圈数的变化会引起电机转速变化,属于干扰因素 B.反馈信号是编码器测得的电机转动信号 C.控制量是变频器输出电流的频率 D.输出量是电机实时转速 解析 卷绕圈数的变化会引起电机转速变化,这个是改变了电机的应有转 速,是属于改变输入量,所以不属于干扰因素。
典例 2
浇铸机结晶器钢水液位控制系统示意图如图所示。浇铸时,中间包持续向 结晶器内浇注钢水,钢水在结晶器内冷却结晶后被拉坯装置拉出形成钢坯。 结晶器内钢水液位的稳定和高低,直接影响钢坯的质量和产量。钢水液位 波动引起电涡流传感器与液面之间的间隙产生变化,从而引起电涡流信号 变化,液位仪根据信号的大小计算出实际液位,送至PLC与液位设定值比 较,PLC根据比较差值通过驱动器控制电动缸运动,带动塞棒升高或降低,改 变中间包浇注口的大小,调节流入结晶器内钢水的流量,从而使液位稳定在 一定范围内。该控制系统中,对结晶器钢水液位控制精度没有影响的是
问题详解·释疑惑
典例1 典例2 典例3
结合具体案例对控制系统进行工作 过程原理分析
对控制系统的某个具体概念进行辨 析理解
从设计者的角度对控制系统进行设 计或优化分析
典例 1
(2022年浙江1月学考)如图所示,自动扶梯上 行控制系统示意图。红外传感器检测到乘 客进入扶梯时,控制器控制电动机拖动扶梯 快速运行,乘客离开后,扶梯慢速运行。关于 该控制系统,下列说法正确的是( D ) A.红外传感器起反馈作用 B.被控对象是电动机 C.执行器是扶梯 D.控制方式属于开环控制
高中通用技术控制与设计通用课件
工作原理
控制器根据输入信号和反馈信号，产生控制信号，控制受控对象的输入量，使受控对象的输出量按照预期的规律 变化。
常见类型与应用
常见类型
机械控制系统、电气控制系统、 液压控制系统、气动控制系统等 。
应用
在工业、农业、军事、航空航天 、交通运输、医疗等领域得到广 泛应用，如机械手、智能制造、 无人机、智能汽车等。
02 控制系统的设计与实现
CHAPTER
设计原则与流程
总结词
遵循简单、高效、稳定的原则，按照需求分析、方案 设计、详细设计、实现与测试的流程进行。
详细描述
在控制系统的设计与实现过程中，需要充分考虑系统 的简单性、高效性和稳定性，以确保系统能够满足实 际需求。首先进行需求分析，明确系统的功能和性能 要求；然后根据需求设计系统方案，包括系统结构、 硬件配置和软件算法等；接着进行详细设计，对系统 各部分进行具体规划和实现；最后进行系统实现与测 试，验证系统的功能和性能是否符合要求。
软件编程与调试
总结词
使用合适的编程语言和开发工具进行软件编程，并进行 调试和优化。
详细描述
在控制系统的设计与实现中，软件编程与调试是关键环 节之一。需要根据系统的需求和硬件设备的特性，选择 合适的编程语言和开发工具进行软件编程。在编程过程 中，需要进行模块化设计和代码优化，以提高软件运行 的效率和稳定性。同时，需要进行软件调试和优化，及 时发现和解决软件中存在的问题，确保软件能够满足实 际需求。
硬件选择与配置
要点一
总结词
根据系统需求选择合适的硬件设备，并进行合理配置。
要点二
详细描述
在控制系统的设计与实现中，硬件设备的选择与配置至关 重要。需要根据系统的功能和性能要求，选择合适的硬件 设备，如传感器、执行器、控制器等。同时，需要对这些 硬件设备进行合理的配置，以满足系统的实际需求。在配 置硬件时，需要考虑设备的接口、通信协议、电源等因素 ，以确保系统能够稳定运行。
控制器根据输入信号和反馈信号，产生控制信号，控制受控对象的输入量，使受控对象的输出量按照预期的规律 变化。
常见类型与应用
常见类型
机械控制系统、电气控制系统、 液压控制系统、气动控制系统等 。
应用
在工业、农业、军事、航空航天 、交通运输、医疗等领域得到广 泛应用，如机械手、智能制造、 无人机、智能汽车等。
02 控制系统的设计与实现
CHAPTER
设计原则与流程
总结词
遵循简单、高效、稳定的原则，按照需求分析、方案 设计、详细设计、实现与测试的流程进行。
详细描述
在控制系统的设计与实现过程中，需要充分考虑系统 的简单性、高效性和稳定性，以确保系统能够满足实 际需求。首先进行需求分析，明确系统的功能和性能 要求；然后根据需求设计系统方案，包括系统结构、 硬件配置和软件算法等；接着进行详细设计，对系统 各部分进行具体规划和实现；最后进行系统实现与测 试，验证系统的功能和性能是否符合要求。
软件编程与调试
总结词
使用合适的编程语言和开发工具进行软件编程，并进行 调试和优化。
详细描述
在控制系统的设计与实现中，软件编程与调试是关键环 节之一。需要根据系统的需求和硬件设备的特性，选择 合适的编程语言和开发工具进行软件编程。在编程过程 中，需要进行模块化设计和代码优化，以提高软件运行 的效率和稳定性。同时，需要进行软件调试和优化，及 时发现和解决软件中存在的问题，确保软件能够满足实 际需求。
硬件选择与配置
要点一
总结词
根据系统需求选择合适的硬件设备，并进行合理配置。
要点二
详细描述
在控制系统的设计与实现中，硬件设备的选择与配置至关 重要。需要根据系统的功能和性能要求，选择合适的硬件 设备，如传感器、执行器、控制器等。同时，需要对这些 硬件设备进行合理的配置，以满足系统的实际需求。在配 置硬件时，需要考虑设备的接口、通信协议、电源等因素 ，以确保系统能够稳定运行。
优品课件之第四单元《控制与设计》第一节---控制的手段及应用
第四单元《控制与设计》第一节---控制的手段及应用第四单元《控制与设计》第一节---控制的手段及应用.ppt第四单元控制与设计第一节控制的手段及应用一、教学内容分析：本节内容是苏教版《技术与设计2》第四单元第一节“控制的手段与应用”，主要内容有“控制的手段”、“控制的应用”，其中控制的应用在《控制与设计》这一单元中具有较重要的地位和作用，要求学生能从应用的角度来理解控制的含义。
通过案例的分析，归纳出对控制的认识，学会用整体的、互相联系的观点解决实际生活中的问题。
本节内容有助于提高学生的观察能力和分析能力，在日常生活中有广泛的应用，并且为后续的教学内容�D�D“控制系统的设计”作准备，有着承上启下的作用。
本节内容："1.控制的手段"、 2. "控制的应用"二、教学对象分析：学生已具有了流程与系统的基本理念，具有了观察和使用简单控制系统的生活体验，这些知识和经验为教学提供了条件，结合教材的深入讲解，学生不会感到知识的跳跃性过大。
三、目标：1.知识与技能：1、理解控制的含义。
2、了解控制的手段。
3、理解控制在生产和生活中的应用。
2.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。
3.情感态度价值观：通过对控制现象的分析，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。
形成认真严谨的态度，一定的创新精神和实践能力，进而树立正确的设计理念。
四、教学重难点：1.教学重点：（1）理解控制的含义，理解手动控制与自动控制。
2.教学难点：发现并理解生活中的控制现象，对其分析并明确控制的"三要素"。
五、教学概述：1.通过对典型案例的分析与讨论，让学生了解控制的含义及其在生活、生产中的作用。
2.组织学生阅读、讨论、分析，知道如何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。
2课时。
第四单元控制及其设计一轮专题复习课件-高三通用技术苏教版必修《技术与设计2》
关于该控制系统，下列说法正确的是（ D）
A.被控对象是电磁线圈 B.该控制系统是开环控制 C.输出量为电流强度 D.输入量为地球仪的设定高度
13
如图所示是物料连续进料切断系统示意图，包括物料及其进料子系统、跟随切断控制子系统。控
制器、电机、切断装置和跟随传感器组成跟随切断控制子系统。工作时，物料连续进料，当进料
设定注 入时间
定时器
流水量
进水阀
游泳池
游泳池 的水位
5
输入量
控制器
控制量
执行器
被控对象
输出量
◆输入量：即控制系统的给定量。 ◆控制器：即对输入信号进行处理并发出控制命令的装置或元件。 ◆执行器：即直接对被控对象进行控制的装置或元件。 ◆控制量：即执行器的输出信号。 ◆被控对象：即控制系统中所要求控制的装置和生产过程。 ◆输出量（被控量）：即控制系统所要控制的量。
A.进料传感器测得的进料速度为被控量
A
B.跟随切断控制子系统的控制方式属于闭环控制
C.被控对象是切断装置
D.切屑进入切断装置使丝杠运转不畅，切屑属于干扰因素
进料辊
进料 速 传感器 度 / 位 移
物料
切刀
电机
丝杠 切断 装置 跟随传感器
速度
控制器
除了输入量以外，引起输出量变化的各种因素
14
小结 1.控制的三要点 2.开环控制系统和闭环控制系统的区别 3.如何区分开环和闭环控制系统
《控制及其设计》专题复习
1
走进情景：夏天到了，小通想要为自己家的游泳池里面进行 加水，方便自己游泳，他想根据自己所学有关控制的知识来 进行设计为泳池加水。
提问：如果你是小通，在设计前应该先明确什么？
2
A.被控对象是电磁线圈 B.该控制系统是开环控制 C.输出量为电流强度 D.输入量为地球仪的设定高度
13
如图所示是物料连续进料切断系统示意图，包括物料及其进料子系统、跟随切断控制子系统。控
制器、电机、切断装置和跟随传感器组成跟随切断控制子系统。工作时，物料连续进料，当进料
设定注 入时间
定时器
流水量
进水阀
游泳池
游泳池 的水位
5
输入量
控制器
控制量
执行器
被控对象
输出量
◆输入量：即控制系统的给定量。 ◆控制器：即对输入信号进行处理并发出控制命令的装置或元件。 ◆执行器：即直接对被控对象进行控制的装置或元件。 ◆控制量：即执行器的输出信号。 ◆被控对象：即控制系统中所要求控制的装置和生产过程。 ◆输出量（被控量）：即控制系统所要控制的量。
A.进料传感器测得的进料速度为被控量
A
B.跟随切断控制子系统的控制方式属于闭环控制
C.被控对象是切断装置
D.切屑进入切断装置使丝杠运转不畅，切屑属于干扰因素
进料辊
进料 速 传感器 度 / 位 移
物料
切刀
电机
丝杠 切断 装置 跟随传感器
速度
控制器
除了输入量以外，引起输出量变化的各种因素
14
小结 1.控制的三要点 2.开环控制系统和闭环控制系统的区别 3.如何区分开环和闭环控制系统
《控制及其设计》专题复习
1
走进情景：夏天到了，小通想要为自己家的游泳池里面进行 加水，方便自己游泳，他想根据自己所学有关控制的知识来 进行设计为泳池加水。
提问：如果你是小通，在设计前应该先明确什么？
2
高中通用技术 复习 控制与设计PPT课件
执行器 （手）
被控对象 （篮球）
监测装置（眼睛）
篮球实 际投掷 的位置
闭环控制系统的工作过程
从反馈来看，闭环控制系统就是指在系统的输出端与 输入端之间存在反馈回路，输出量对控制过程产生影响的 控制系统。闭环控制系统的核心是通过反馈来减少被控量 （输出量）的偏差。
由于某种干扰因素的存在，系统的被控量偏离给定值 时，闭环控制系统中的反馈环节能及时检测出被控量的值， 并迅速反馈到输入端，与给定值进行比较，控制器根据比 较得到的偏差信号进行调节，从而使系统的被控量接近给 定值，达到精确控制的目的。所以，一个闭环控制系统， 能够克服外界干扰，使被控量控制在给定值附近。
课本P97：马上行动
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11
控制的手段
控制的实现需要通过一定的手 段。从控制过程中人工干预的 情形来分，控制有人工控制和 自动控制。
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12
从人工干预的情形来分：
人工控制： 控制的过程是在人的直接干预下进行的。
如：人工纺纱、打开普通自来水龙头，揿按键打开电灯、驾驶汽车等；
关/开 门
置、功能和相互之间的关系。
(控制量)输入量Biblioteka 控制器 执行器(给定量)
被控对象 输出量
(被控量)
输入量:如游泳池的设定时间;输出量:游泳池的水位
•闭环控制系统
反馈
（1）什么是反馈 控制系统中，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。
投篮
篮圈 的位
+×
置
-
控制器 （大脑）
系统的输出量仅受输入量控制，输入
制
量到输出量之间的信号是单向传递
系
控制的方式与应用 课件-高中通用技术苏教版(2019)必修《技术与设计2》
比如继电器、 步进开关、电磁 阀、伺服驱动器 和变频器等等
运用电子电 路实现控制 功能，通过 控制器实现 控制。
停车场自动 门禁系统、 指纹电子锁 等等
马上行动
请列举生活中从手动控制到自动控制再到智能控制的其 他事例。
手摇洗衣机→半自动洗衣机→全自动洗衣机→智能洗衣机
手动控制洗衣速 度，人工控制。
水龙头
红外传感器检测是否有 出水需要而控制出水
声控灯 打开/关闭灯
灯
声音传感器检测声 音信号开启电灯
洗衣机定时 控制装置
洗衣机定 时洗衣
洗衣机
定时器根据设定时间控 制电机、滚筒工作时长
案例分析--从电风扇到空调再到智能空调
智能空调能根据外界气候条件，按照预先设定的指标对安装在室内的温度、 湿度、空气清洁度传感器所传来的信号,进行分析、判断,并自动启动制冷或加 热、去湿及空气净化等功能,使室内空气达到理想的状态。
手动控制
自动控制
智能控制
控制分类
从控制过程中人工干预的情形来分，控制可分为人工控制 和自动控制。
人工控制：控制的过程有人的直接干预和全程干预。
自动控制：控制的过程无人直接参与（或输入量时由参与）。
自动控制分类
按照控制信号流和执行部件的不同可将控制划分为：
气动控制
液压控制
机械控制
电动控制
电子控制
对目标进行精准打击
小 结
NO.01
控制系统
控制的目的、 控制的对象、 采取的手段;
NO.02
人工与自动
人工：直接干预或全程干预； 自动：无人直接参与（仅在 输入量参与）；
NO.03
执行部件分类
气动控制、 液压控制、 电动控制、 机械控制、 电子控制；
运用电子电 路实现控制 功能，通过 控制器实现 控制。
停车场自动 门禁系统、 指纹电子锁 等等
马上行动
请列举生活中从手动控制到自动控制再到智能控制的其 他事例。
手摇洗衣机→半自动洗衣机→全自动洗衣机→智能洗衣机
手动控制洗衣速 度，人工控制。
水龙头
红外传感器检测是否有 出水需要而控制出水
声控灯 打开/关闭灯
灯
声音传感器检测声 音信号开启电灯
洗衣机定时 控制装置
洗衣机定 时洗衣
洗衣机
定时器根据设定时间控 制电机、滚筒工作时长
案例分析--从电风扇到空调再到智能空调
智能空调能根据外界气候条件，按照预先设定的指标对安装在室内的温度、 湿度、空气清洁度传感器所传来的信号,进行分析、判断,并自动启动制冷或加 热、去湿及空气净化等功能,使室内空气达到理想的状态。
手动控制
自动控制
智能控制
控制分类
从控制过程中人工干预的情形来分，控制可分为人工控制 和自动控制。
人工控制：控制的过程有人的直接干预和全程干预。
自动控制：控制的过程无人直接参与（或输入量时由参与）。
自动控制分类
按照控制信号流和执行部件的不同可将控制划分为：
气动控制
液压控制
机械控制
电动控制
电子控制
对目标进行精准打击
小 结
NO.01
控制系统
控制的目的、 控制的对象、 采取的手段;
NO.02
人工与自动
人工：直接干预或全程干预； 自动：无人直接参与（仅在 输入量参与）；
NO.03
执行部件分类
气动控制、 液压控制、 电动控制、 机械控制、 电子控制；
4-1了解控制课件-高中通用技术粤科版必修技术与设计2(1)
3
马上行动
指出下列事物发展与变化的多种可能性：
鱼塘：
干涸
溢出水
其中的鱼可能多而 肥，可能少而弱
成熟的西瓜： 被摘下吃掉 榨汁 烂掉
流行性病毒： 传染人群 被人的抵抗 通过预防和综合
使人发病 力所战胜 治理而被控制
事物的发展结果可能是人们预先期望的， 也可能与预期的目标不相符，甚至是不希望得 到的。如果人们想达到某一特定的目的，就必 须借助适当的手段来实现。
26
抽水马桶水箱的水位自动控制示意图
比较器
给定水位 ﹢×
控 制
﹣器
进 水
水流量
阀
门
水箱水位 水 箱
检测装置
27
案例分析：空调器温度控制系统
炎炎夏日，人们采取各种消暑措施消暑，空调是 第一选择。那么，空调器是如何控制温度的呢？它的 工作过程又如何呢？ 提示：如设定温度为25oC，室内温度如果高于25oC， 那么空调通过比较，控制电路发出信号促使压缩机进 行工作；当温度达到25oC时，控制电路发出信号， 压缩机停止工作，风扇照常工作。因此，空调温度控 制系统中有从输出端返回到输入端的信息反馈，它是 闭环控制系统。
执行器
第四章 控制与设计
第一节 了解控制 第二节 控制系统的组成和描 述
1
1、控制的手段 2、控制的应用
教学目标：
1.理解控制的含义 2.了解控制的手段 3.理解控制在生活和生产中的应用
2
一、控制
事物的发展与变化具有多样性。例如，一 棵树可能因为某种原因结不出果实，也可能硕果 累累，而且果实可能有大有小，或酸或甜；降落 的雨水，可以用来灌溉农田，也可以供人们冲洗 物品，还可以发电，但也可能流入江河，甚至有 可能引起洪涝灾害。
马上行动
指出下列事物发展与变化的多种可能性：
鱼塘：
干涸
溢出水
其中的鱼可能多而 肥，可能少而弱
成熟的西瓜： 被摘下吃掉 榨汁 烂掉
流行性病毒： 传染人群 被人的抵抗 通过预防和综合
使人发病 力所战胜 治理而被控制
事物的发展结果可能是人们预先期望的， 也可能与预期的目标不相符，甚至是不希望得 到的。如果人们想达到某一特定的目的，就必 须借助适当的手段来实现。
26
抽水马桶水箱的水位自动控制示意图
比较器
给定水位 ﹢×
控 制
﹣器
进 水
水流量
阀
门
水箱水位 水 箱
检测装置
27
案例分析：空调器温度控制系统
炎炎夏日，人们采取各种消暑措施消暑，空调是 第一选择。那么，空调器是如何控制温度的呢？它的 工作过程又如何呢？ 提示：如设定温度为25oC，室内温度如果高于25oC， 那么空调通过比较，控制电路发出信号促使压缩机进 行工作；当温度达到25oC时，控制电路发出信号， 压缩机停止工作，风扇照常工作。因此，空调温度控 制系统中有从输出端返回到输入端的信息反馈，它是 闭环控制系统。
执行器
第四章 控制与设计
第一节 了解控制 第二节 控制系统的组成和描 述
1
1、控制的手段 2、控制的应用
教学目标：
1.理解控制的含义 2.了解控制的手段 3.理解控制在生活和生产中的应用
2
一、控制
事物的发展与变化具有多样性。例如，一 棵树可能因为某种原因结不出果实，也可能硕果 累累，而且果实可能有大有小，或酸或甜；降落 的雨水，可以用来灌溉农田，也可以供人们冲洗 物品，还可以发电，但也可能流入江河，甚至有 可能引起洪涝灾害。
《技术与设计2》高考复习第4单元 控制与设计.ppt..
任何一种控制的实现，都要通过若干个环节，这些环节就构 成了一个系统，称为控制系统。 （1）定义：控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影 响，这种控制称为开环控制系统。 执行器的 直接对被控对 输出信号 （2）特征：系统的输出量仅受输入量控制，输入量到输出量 象进行控制的 之间的信号是单向传递。 装置或元件 （3）开环控制系统的方框图 输入量 控制系统 的给定量 控制器
2 控制的应用(Ⅰ)
控制的应用自古就有，并在近代得到了迅速发展，它涉及到社 会生活、生产的各个领域，在各行各业都存在应用。 了解在生产过程中对压力、温度、水位、光照、流量的控制， 了解生活中电冰箱、洗衣机、空调机等生活用品的控制技术。
浙江省兰溪市第三中学 陈永新
3 控制手段(Ⅰ)
4 开环控制系统的基本组成和工作过程(Ⅱ)
浙江省兰溪市第三中学 陈永新
反馈：
A 定义：在控制系统中，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。 B 反馈方法：利用反馈来分析和处理被控对象，通过系统的输 出来调整系统的行为，使系统沿着预期的目标运行的方法，称为 反馈方法。如普通电水壶将水加热至沸腾时，需要人工关闭电源， 而自动电水壶具有当水沸腾时自动切断电源的功能，这就是利用 反馈方法实现自动控制的结果。 开环控制系统与闭环控制系统的比较 ⒈ 开环控制系统输入量到输出量之间的信号是单向传递的，它 对输出量的控制精度较低，但它具有结构简单、成本低、容易实 现等优点。 ⒉ 闭环控制系统的输入量和输出量之间还有一个反馈环节，它 们形成了一条闭合回路。它对输出量的控制精度较高，但它结构 复杂、成本高，主要用在要求较高精度和高可靠性的控制中。
控制量
执行器
被控对象
输出量
对输入信号进 行处理并发出 控制命令的装 置或元件
2 控制的应用(Ⅰ)
控制的应用自古就有，并在近代得到了迅速发展，它涉及到社 会生活、生产的各个领域，在各行各业都存在应用。 了解在生产过程中对压力、温度、水位、光照、流量的控制， 了解生活中电冰箱、洗衣机、空调机等生活用品的控制技术。
浙江省兰溪市第三中学 陈永新
3 控制手段(Ⅰ)
4 开环控制系统的基本组成和工作过程(Ⅱ)
浙江省兰溪市第三中学 陈永新
反馈：
A 定义：在控制系统中，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。 B 反馈方法：利用反馈来分析和处理被控对象，通过系统的输 出来调整系统的行为，使系统沿着预期的目标运行的方法，称为 反馈方法。如普通电水壶将水加热至沸腾时，需要人工关闭电源， 而自动电水壶具有当水沸腾时自动切断电源的功能，这就是利用 反馈方法实现自动控制的结果。 开环控制系统与闭环控制系统的比较 ⒈ 开环控制系统输入量到输出量之间的信号是单向传递的，它 对输出量的控制精度较低，但它具有结构简单、成本低、容易实 现等优点。 ⒉ 闭环控制系统的输入量和输出量之间还有一个反馈环节，它 们形成了一条闭合回路。它对输出量的控制精度较高，但它结构 复杂、成本高，主要用在要求较高精度和高可靠性的控制中。
控制量
执行器
被控对象
输出量
对输入信号进 行处理并发出 控制命令的装 置或元件
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（2）开环控制
而不能将控制的结果反馈回来，影响控制的作用 的系统
•优缺点：
开环
闭环 优点 结构简单、成本低 精确度高 缺点 精确度低 结构复杂、成本高
•应用原则：
（1）二者都能实现控制时，优先考虑开环控制； （2）二者可结合使用。
•辨别方法：
（1）看是否有反馈及能否调整
（2）加入干扰，看能否调整
第四章 控制与设计
第一节 了解控制
一、什么是控制？
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。
1、投飞镖
期望值
大脑
手
飞镖
落点
镖靶
2、骑自行车的控制过程
期望值 大脑 肢体 自行车 把 行驶方向
眼睛
二、控制的种类
1、根据控制的过程与方式
（1）闭环控制
能将控制结果（即比较量）反馈回来与希望值 （即基准量）进行比较，并根据他们的误差及 时调整控制作用的系统
例1：“投掷飞镖”过程的主要环节
命令发出者是： 命令执行者是： 执行的作用对象是： 反馈环节是：
大脑
肢 体（上臂和手）
飞镖 无
例2：“骑自行车”过程的主要环 节
命令发出者是： 命令执行者是： 执行的作用对象是： 反馈环节是：
大脑 肢 体（上臂和手）
自行车把（转向子系统）
眼睛
描述的语言、概念、具体描述的区别与联系
给定值
被控量
执行器
反馈环节
被控 对象
三、练习： 用方框图将下面的几个控 制系统表示出来。
1、供水水 箱的水位自 动控制系统
浮子
预设 水位
比较器
进水量
水位
控制器
阀门 浮球
水箱
2、人工 调节液面
给定值
液体输 出量
液面 位置
大脑
比较器
手、阀门
眼睛
容器
小节：控制系统的框图表示
1、开环
给定值 控制量 被控量
被控量
“投掷飞镖”过程的描述 给定量
期望值
控制量
被控量
落点
大脑
肢体
飞镖
控制器 执行器 被控对象
“骑自行车”过程的描述 给定量
期望值
比较器
控制量
被控量
走的方向
大脑
控制器
肢体
自行车
执行器 被控对象
眼睛
反馈环节
二、框图表示
1、开环
给定值 控制量 被控量
控制器
执行器
被控 对象
控制量
2、闭环
控制器
比较器
3.闭环控制系统由下列各个环节组成（ C ） ①控制器 ②执行器 ③被控对象 ④检测装置 A、①②③ B、①③④ C、①②③④ D、①②④ 4、控制系统中，将输出量通过适当的检测装置返回 到输入端并与输入进行比较的过程，称为（ A） A、反馈 B、干扰 C、控制 D、闭环控制
5、闭环控制系统中反馈的作用是（ D ） A、消除干扰因素 B、实现自动控制 C、减少输入量的偏差 D、动等、齿轮间 的摩擦力等 滑轮组的摩擦力等 课堂纪律、周围环境、老师的态 度与水平、家庭环境、朋友等
4、优缺点：干扰因素是否一无是处？
干扰因素有时要克服，有时还可利用。
在军事中，可利用一定频率的电磁波对对 方的信息指挥系统进行干扰。
5、黑箱方法
通过对系统的输入与输出的关系的研究，进 而推断出系统内部结构及其功能的方法。 黑箱方法提供了一种不必打开黑箱就可以研 究其内部结构和功能的方法。
描述性语言
命令发出者
概念
具体描述 大脑 肢体 飞镖、自行车 眼睛
靶心 、要走的路线 肢体作用于飞镖、控制 自行车的方向的量
飞镖落点，自行车走的路线
控制器 命令执行者 执行器 执行者作用对象 被控对象 信息的反馈与作用 反馈环节 期望值、目标值 给定量
对控制对象所产 生作用大小
被控实际目标量
控制量
（输入、输出）
第四节 控制中的干扰
1、干扰因素的概念 在控制系统中，除输入量（给定值） 以外，引起被控量变化的各种因素称为 干扰因素。 2、干扰因素的产生 有的是由于环境造成的， 有的是人 为原因所致。
3、下表系统中，可能存在哪些干扰因素？
控制系统
自动扶梯的升降控制系统 利用滑轮组提升重物的控制 装置 认真学习（听课的专注度、 做作业的效率与效果、用于 学习的时间长短等）
2、根据人工干预的情形：
（1）人工控制
人的直接干预
（2）自动控制
不需要人的干预，就可以按期望的规律或 预订程序进行的控制系统
3、根据执行部件：
（1）机械控制 自行车闸
（2）气动控制 拖拉机的气闸 （3）液压控制 起重机的液压装置
（4）电子控制 红绿灯
第二节 控制系统 的组成和描述
一、控制系统的组成
控制器
执行器
被控 对象
控制量
2、闭环
控制器
比较器
给定值
被控量
执行器
反馈环节
被控 对象
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1、下列控制系统中，属于开环控制系统的是（ D ） A、电冰箱的温度控制 B、计算机的CPU上的风扇的转速控制 C、现代化农业温室的温度控制 D、红绿灯定时控制系统 2、下面控制系统中，属于闭环控制的有（ C ） A、电风扇机械定时开关控制系统 B、电子门铃控制系统 C、电磁炉温度自动控制系统 D、自行车制动系统
三、干扰： 概念 克服干扰方法和提高抗干扰能力 黑箱方法
中医“望闻问 切”
挑西瓜
小 结：
一、分类：
1、根据控制的过程与方式： 2、根据人工干预的情形：
开环控制 闭环控制 人工控制 自动控制
机械控制
3、根据执行部件：
气动控制 液压控制 电子控制
二、公式：
1、开环 给定值 控制器 2、闭环 给定值 控制器 比较器
控制量 执行器
被控 对象
被控量
控制量 被控量 被控 执行器 对象 反馈环节