高三通用技术一轮复习 控制与设计课件 精品
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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
高三通用技术一轮复习控制与设计课件5
1、如果没有热敏电阻(rè mǐn diàn zǔ)，如何知道开 水瓶内的水烧开了？
2、利用热敏电阻实现自动控温的“热得快” 是否存在干扰因素？如果有，有哪些？如果 没有说明理由。 3、热敏电阻模拟了哪些(nǎxiē)事物的功能或人的 某个部分的功能？
4、我们能否利用其它元件或装置模拟人眼，人 脑或手的功能？
No 度达到设定温度以后，控制电路自动断开。当检测到温度小于设定温度时，控制电路自动导通。
闭环控制系统: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。 3、热敏电阻模拟了哪些事物的功能或人的某个(mǒu ɡè)部分的功能。谢 谢
Image
12/11/2021
第十一页，共十一页。
控制 与设计复习 (kòngzhì) 第一页，共十一页。
第二页，共十一页。
控制
将“热得快”放入 电路
开水瓶中，对开水 金属管，
瓶中的水进行加热(jiā rè)，当水烧开后对
内部 是 (nèibù) 加热丝，
“热得快”进行断 外部是
电，停止加热(jiā 。 rè) 氧化镁
第三页，共十一页。
开 水 瓶
第五页，共十一页。
闭环控制系统：
闭环控制系统:系统的输出量返回到输入(shūrù)端并对控 制过程产生影响的控制系统称为闭环控制系统。
给定量
+
比较器
控制器
—
控制量
被控量
执行器
被控(bèi kònɡ)对象
检测装置
闭环控制系统(xìtǒng)特点：
具有反馈功能，能够实现自我调整。
第六页，共十一页。
如何(rúhé)改进热得快？
开环控制系统
开环控制系统：控制系统的输出量不对系统的控制产 生任何影响，这种控制系统为开环控制系统。
2、利用热敏电阻实现自动控温的“热得快” 是否存在干扰因素？如果有，有哪些？如果 没有说明理由。 3、热敏电阻模拟了哪些(nǎxiē)事物的功能或人的 某个部分的功能？
4、我们能否利用其它元件或装置模拟人眼，人 脑或手的功能？
No 度达到设定温度以后，控制电路自动断开。当检测到温度小于设定温度时，控制电路自动导通。
闭环控制系统: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。 3、热敏电阻模拟了哪些事物的功能或人的某个(mǒu ɡè)部分的功能。谢 谢
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12/11/2021
第十一页，共十一页。
控制 与设计复习 (kòngzhì) 第一页，共十一页。
第二页，共十一页。
控制
将“热得快”放入 电路
开水瓶中，对开水 金属管，
瓶中的水进行加热(jiā rè)，当水烧开后对
内部 是 (nèibù) 加热丝，
“热得快”进行断 外部是
电，停止加热(jiā 。 rè) 氧化镁
第三页，共十一页。
开 水 瓶
第五页，共十一页。
闭环控制系统：
闭环控制系统:系统的输出量返回到输入(shūrù)端并对控 制过程产生影响的控制系统称为闭环控制系统。
给定量
+
比较器
控制器
—
控制量
被控量
执行器
被控(bèi kònɡ)对象
检测装置
闭环控制系统(xìtǒng)特点：
具有反馈功能，能够实现自我调整。
第六页，共十一页。
如何(rúhé)改进热得快？
开环控制系统
开环控制系统：控制系统的输出量不对系统的控制产 生任何影响，这种控制系统为开环控制系统。
一轮浙江通用技术选考课件必修第单元控制与设计
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学考+选考总复习
【答案】 ○10 输入量 ⑪输出量 ⑫被控对象 ⑬执行器 ⑭控制器 ⑮控制量
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学考+选考总复习
1.(2016·浙江 4 月学考)某学校铃声控制系统的工作过程是：电脑根据设定的 时间顺序，发出电信号给功率放大器，使音箱发出铃声。请根据上述说明，完
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学考+选考总复习
开环控制 系统
定时类
泳池定时注水系统 水流量
设定注水时间 ―→ 定时器 ―→ 进水阀 ――→
泳池 ―→泳池的水位 使用者将注水的时间值设定到定时器中，开启进水阀 注水，一旦时间到达，定时器就会控制注水阀关闭， 停止向泳池注水
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学考+选考总复习 电冰箱恒温控制系统
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学考+选考总复习 5.如图所示是电热水器温度自动控制系统的示意图，当热电偶测到水温低于 设定值时，控制电路接通加热丝，加热储水箱中的水，使水温达到设定值，关 于该控制系统的组成，下列说法中不正确的是( )
大家好
1
学考+选考总复习
考 点 一
课
第四单元 控制与设计
后 限
时
训
练
考 点 二
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[浙江考试标准] 考点
学考+选考总复习 考试内容
考核要求 考试属性
①控制的含义 控制的手
②控制的手段和方法 段与应用
③控制的应用
b
a
必考
b
①简单开环控制系统的基本组成和工作过程 控制系统
高三通用技术一轮复习控制与设计课件6
的变化准确地按照期望的方向(fāngxiàng)进行。
如数控机床、饮料自动装罐生产线、花房恒温控制 (kòngzhì)、十字路口红绿灯的转换等。
太
阳 能 路 灯
自 动 门
(lùdēng)
第五页，共三十六页。
按照执行部件的不同，控制(kòngzhì)可分为机械控制、
气
动控制、液压控制，电子控制等。
机械(jīxiè)控制 气动(qì dònɡ)控
将起伏的音乐强度转换为随之而变化的电信号，这
种电信号驱动电动机带动水泵转动。音乐声信号强，
水泵的转速就快，喷头的压力就大，喷出的水柱就
高。反之(fǎnzhī)，喷出的水柱就低。音乐信号的强弱与喷
泉水柱的高低一一对应。请回答以下问题：
1、是开环控制系统还是闭环控制系统？
2、输入量和输出量分别是什么?
请画出控制(kòngzhì)方框图
1，闭环控制系统必须是稳定的； 2，系统的输出量与给定值之差应控制在
允许的范围之内； 3，要有较好的抗干扰性能；
第三十三页，共三十六页。
2、闭环控制系统(xìtǒng)的设
计
• 例：抽水马桶水箱(shuǐxiāng)的自动控制系统 的设计
预设
水位 杠杆比较
进水量
水位
进水阀门
水箱
浮球 第三十四页，共三十六页。
简单控制系统的设计过程：
一、明确(míngquè)设计目的
二、确定(quèdìng)设计方案
三、选择(xuǎnzé)实现方 法
四、完成设计
五、评估
第三十五页，共三十六页。
内容 总结 (nèiróng)
控制与设计。人工控制——控制过程是在人的直接干预和。自动控制——指在无人(wú rén)直接参与的 情况下，使事物。按照执行部件的不同，控制可分为机械控制、气。动控制、液压控制，电子控制等。有人
如数控机床、饮料自动装罐生产线、花房恒温控制 (kòngzhì)、十字路口红绿灯的转换等。
太
阳 能 路 灯
自 动 门
(lùdēng)
第五页，共三十六页。
按照执行部件的不同，控制(kòngzhì)可分为机械控制、
气
动控制、液压控制，电子控制等。
机械(jīxiè)控制 气动(qì dònɡ)控
将起伏的音乐强度转换为随之而变化的电信号，这
种电信号驱动电动机带动水泵转动。音乐声信号强，
水泵的转速就快，喷头的压力就大，喷出的水柱就
高。反之(fǎnzhī)，喷出的水柱就低。音乐信号的强弱与喷
泉水柱的高低一一对应。请回答以下问题：
1、是开环控制系统还是闭环控制系统？
2、输入量和输出量分别是什么?
请画出控制(kòngzhì)方框图
1，闭环控制系统必须是稳定的； 2，系统的输出量与给定值之差应控制在
允许的范围之内； 3，要有较好的抗干扰性能；
第三十三页，共三十六页。
2、闭环控制系统(xìtǒng)的设
计
• 例：抽水马桶水箱(shuǐxiāng)的自动控制系统 的设计
预设
水位 杠杆比较
进水量
水位
进水阀门
水箱
浮球 第三十四页，共三十六页。
简单控制系统的设计过程：
一、明确(míngquè)设计目的
二、确定(quèdìng)设计方案
三、选择(xuǎnzé)实现方 法
四、完成设计
五、评估
第三十五页，共三十六页。
内容 总结 (nèiróng)
控制与设计。人工控制——控制过程是在人的直接干预和。自动控制——指在无人(wú rén)直接参与的 情况下，使事物。按照执行部件的不同，控制可分为机械控制、气。动控制、液压控制，电子控制等。有人
控制与设计专题一轮复习课件高三通用技术必修《技术与设计2》
干扰因素: 除 给定量或输入量 以外, 引起 被控量或输出量 发生变化的各种因素
干扰因素：
（3）喷灌子系统进水管接口处M应连接在 ▲ (选择A 或B处)，理由是 ▲
A; 池底有淤泥等沉积物，容易造成B出口堵塞
电磁阀
6.如图所示是台式电脑里的散热小风扇。当温度传感器检 测到机箱内温度高于设定上限时，温控仪接通电机电源， 扇叶转动；当检测到机箱内温度低于设定下限时，温控仪 断开电机电源，扇叶停转。下列关于扇叶控制系统不正确 的是（A ）
C
9.对于发电机功率控制子系统，下列说法正确的是（▲） A.输入量是风向标和测速仪 B.系统有检测装置，控制方式是闭环控制 C.控制对象是发电机 D.引起被控量发生变化的因素都是干扰因素
、
பைடு நூலகம்
A C
A
D
B
5.小明为自己的卧室设计了一套智能家居控制系统可分为空调控制 子系统、照明控制子系统、窗帘控制子系统。窗帘控制子系统通 过语音进行控制，智能语音音箱接收使用者的语音指令，智能音 箱将相关信号发至智能网关，智能网关控制电动机从而控制窗帘 的开闭。在门口设计有一个夜灯子系统，当外界光线强度低于设 定值且有人开门后小夜灯会自动亮起。请根据描述及示意图完成 以下任务：
C
6．汽车防撞预警系统是基于智能分析处理的汽车防撞预 警系统，帮助司机与前方车辆保持安全距离。当与前车 达到危险距离后，系统以声音警报提醒司机有可能发生 追尾碰撞，可有效提高行车安全，及降低交通事故的发 生，减少经济损失。下列关于防撞预警系统的说法中， 正确的是( D )
A．该系统属于闭环控制系统 B．输入量是驾驶者的刹车动作 C．被控对象是前方障碍物 D．雨雾天气是该控制系统的干扰因素
5．控制系统中都是检测装置检测输入信号，触发控制系统，实 现控制目的。 6．闭环控制系统可以通过反馈来减弱外界环境对控制系统的产 生的影响，提高控制精度。 7．闭环控制系统不受干扰的影响。 8.控制器是直接对被控对象进行控制的装置或元件。 9.按照控制方式可以分为人工和自动控制。 10、开环控制系统检测装置是输入量，闭环检测到的是输出量
干扰因素：
（3）喷灌子系统进水管接口处M应连接在 ▲ (选择A 或B处)，理由是 ▲
A; 池底有淤泥等沉积物，容易造成B出口堵塞
电磁阀
6.如图所示是台式电脑里的散热小风扇。当温度传感器检 测到机箱内温度高于设定上限时，温控仪接通电机电源， 扇叶转动；当检测到机箱内温度低于设定下限时，温控仪 断开电机电源，扇叶停转。下列关于扇叶控制系统不正确 的是（A ）
C
9.对于发电机功率控制子系统，下列说法正确的是（▲） A.输入量是风向标和测速仪 B.系统有检测装置，控制方式是闭环控制 C.控制对象是发电机 D.引起被控量发生变化的因素都是干扰因素
、
பைடு நூலகம்
A C
A
D
B
5.小明为自己的卧室设计了一套智能家居控制系统可分为空调控制 子系统、照明控制子系统、窗帘控制子系统。窗帘控制子系统通 过语音进行控制，智能语音音箱接收使用者的语音指令，智能音 箱将相关信号发至智能网关，智能网关控制电动机从而控制窗帘 的开闭。在门口设计有一个夜灯子系统，当外界光线强度低于设 定值且有人开门后小夜灯会自动亮起。请根据描述及示意图完成 以下任务：
C
6．汽车防撞预警系统是基于智能分析处理的汽车防撞预 警系统，帮助司机与前方车辆保持安全距离。当与前车 达到危险距离后，系统以声音警报提醒司机有可能发生 追尾碰撞，可有效提高行车安全，及降低交通事故的发 生，减少经济损失。下列关于防撞预警系统的说法中， 正确的是( D )
A．该系统属于闭环控制系统 B．输入量是驾驶者的刹车动作 C．被控对象是前方障碍物 D．雨雾天气是该控制系统的干扰因素
5．控制系统中都是检测装置检测输入信号，触发控制系统，实 现控制目的。 6．闭环控制系统可以通过反馈来减弱外界环境对控制系统的产 生的影响，提高控制精度。 7．闭环控制系统不受干扰的影响。 8.控制器是直接对被控对象进行控制的装置或元件。 9.按照控制方式可以分为人工和自动控制。 10、开环控制系统检测装置是输入量，闭环检测到的是输出量
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
完整编辑ppt
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。
完整编辑ppt
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
高三通用技术一轮复习结构与设计复习课件
高三通用技术一 轮复习结构与设 计复习课件
汇报人：
202X-01-02
目录
• 通用技术基础知识 • 通用技术一轮复习策略 • 通用技术一轮复习内容 • 通用技术一轮复习案例分析 • 通用技术一轮复习模拟试题及答
案解析
01
通用技术基础知识
通用技术的定义与重要性
通用技术的定义
通用技术是指除信息技术之外的，较 为宽泛的、体现基础性和通用性并与 专业技术相区别的技术，在日常生活 中应用非常广泛。
03
通用技术一轮复习内容
结构与设计基础知识
结构与设计的定义
结构与设计是工程技术和工业设计中常用的概念，主要涉及到物 体或系统的组成、功能、性能和外观等方面。
结构与设计的基本要素
包括功能、材料、工艺、结构、外观和人机交互等，这些要素相互 关联，共同影响产品的性能和用户体验。
结构与设计的应用领域
包括机械、电子、建筑、化工、航空航天、汽车和家具等领域，广 泛应用于生产和生活各个方面。
通用技术的重要性
通用技术是现代社会中人们必须具备 的技术素养，对于提高人们的生产力 和生活质量具有重要意义，同时也是 国家竞争力的重要体现。
通用技术的应用领域
制造业
农业
通用技术在制造业中应用广泛，如机 械制造、电子制造等，涉及到工艺设 计、产品研发、生产管理等多个环节 。
在现代农业中，通用技术的应用也越 来越广泛，如农业机械、智能化农业 等，有助于提高农业生产效率和农产 品质量。
案例二：家具的结构与设计
总结词
家具的结构与设计案例分析
详细描述
本案例主要探讨了家具的结构与设计，包括材料选择、结构设计、工艺制作等方面。通过案例分析，学生可以了 解家具的基本结构和设计原则，提高对家具设计的审美和实用性。
汇报人：
202X-01-02
目录
• 通用技术基础知识 • 通用技术一轮复习策略 • 通用技术一轮复习内容 • 通用技术一轮复习案例分析 • 通用技术一轮复习模拟试题及答
案解析
01
通用技术基础知识
通用技术的定义与重要性
通用技术的定义
通用技术是指除信息技术之外的，较 为宽泛的、体现基础性和通用性并与 专业技术相区别的技术，在日常生活 中应用非常广泛。
03
通用技术一轮复习内容
结构与设计基础知识
结构与设计的定义
结构与设计是工程技术和工业设计中常用的概念，主要涉及到物 体或系统的组成、功能、性能和外观等方面。
结构与设计的基本要素
包括功能、材料、工艺、结构、外观和人机交互等，这些要素相互 关联，共同影响产品的性能和用户体验。
结构与设计的应用领域
包括机械、电子、建筑、化工、航空航天、汽车和家具等领域，广 泛应用于生产和生活各个方面。
通用技术的重要性
通用技术是现代社会中人们必须具备 的技术素养，对于提高人们的生产力 和生活质量具有重要意义，同时也是 国家竞争力的重要体现。
通用技术的应用领域
制造业
农业
通用技术在制造业中应用广泛，如机 械制造、电子制造等，涉及到工艺设 计、产品研发、生产管理等多个环节 。
在现代农业中，通用技术的应用也越 来越广泛，如农业机械、智能化农业 等，有助于提高农业生产效率和农产 品质量。
案例二：家具的结构与设计
总结词
家具的结构与设计案例分析
详细描述
本案例主要探讨了家具的结构与设计，包括材料选择、结构设计、工艺制作等方面。通过案例分析，学生可以了 解家具的基本结构和设计原则，提高对家具设计的审美和实用性。
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生活
现代网络家电
工业生产
汽车制造
汽车冲压
汽车油漆
工业生产
汽车制造
汽车混装车间
汽车检测
农业生产
水车
农业生产
温室
农业生产 农田灌溉
电源
控制室
水泵
农业生产 农田灌溉
锤式微灌
折射式微喷
射流式微喷
军事国防
嫦娥一号
精密制 导导弹 神州五号
四、开环控制系统的基本组成和工作过程
概游念泳池：的定时注水控制系统
控制器
进水量
水位
阀门
水箱
浮子
人体温度控制系统
正常体温+ -
大脑中枢
循环系 统
检测装置
人体（包 实际体温 括皮肤）
声控灯系统
/ /
有
灯
无 声
传感器 常开接点
电灯
亮
响
灭
预
置 温 度
控制 电路
制冷量
电机-压 缩器组
电冰箱
箱 内 温
度
检测装置 （热敏电阻）
【案例分析】
篮圈的位置
+
-
控制器 （大脑）
执行器 （手）
检测装置 （眼睛）
篮球实际投
被控对象 掷的位置 （篮球）
六、干扰因素
一般控制系统中，干扰因素是需克服的。 （1）消除干扰： 如在飞机上不能使用通信设备 （2）减弱干扰: 如电器在使用时要远离其他电子设备
给定概把值系念统：的输控制出器量返回执到行器输控制入量端被对并控象对被控控量 比较制器 过程产生影响检的测装控置制系统,这种控
制系统称为闭环控制系统。
控制器：对输入信号（偏差值）进行运算， 与开环控并制发系出统相控比制，命闭令环控制系统多了一个
由执检行测器装：置组根成据的指环令节对，被构控成对一条象闭直合接回控路制。
八、功能模拟方法
功能模拟法：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。
飞行中的飞机
卡斯帕罗夫VS“小森”
九、黑箱方法
看听拍
生或熟
西瓜
黑 箱
系统的
系统的
输入 控制 输出
系统
黑 箱
黑箱方法：将研究的系统作为黑箱， 通过对系统输入与输出关系的研究， 进而推断出系统内部及其功能的方法
2、闭环控制系统的设计
• 例：抽水马桶水箱的自动控制系统的设 计
预设
水位 杠杆比较
进水量
水位
进水阀门
水箱
浮球
简单控制系统的设计过程：
一、明确设计目的 二、确定设计方案 三、选择实现方法 四、完成设计 五、评估
后面为专题八练习答案
开环控制系统
水泵抽水控制系统
接通电源
电机
水流量
水泵
水管
普通家用电饭煲的煮饭控制
判断生熟鸡蛋
中医
十、闭环控制系统的工作过程
闭环控制系统是指在系统的 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。
1、供水水箱的水位 自动控制系统
预设 水位
比较器
控制器
进水量
水位
阀门
水箱
检测装置
2、加热炉的温自 动控制系统
• 例：电吹风控制系统的设计 被控对象——电吹风； 被控量——风的速度和温度； 控制量——电机的电压； 干扰因素——房间温度、电源
电压的波动；
2、闭环控制系统的设计
• 闭环控制系统的基本要求： 1，闭环控制系统必须是稳定的； 2，系统的输出量与给定值之差应控制
在允许的范围之内； 3，要有较好的抗干扰性能；控制红外装置 电路
是否检测 到人体热
辐射发出 控制器
的信号
控制量 被控量
电机
转动
自动门
门的开/关
执行器 被控对象
【案例分析】
水泵抽水控制系统
控制量 被控量
接通电源
电机
水泵 水流量 水管 水管排 出水
控制器 执行器 被控对象
开环控制系统，信号的传递是单向的。
五、闭环控制系统的基本组成和工作过程
闭环控制系统的方框图如下：
闭环控制系统与开环控制系统的比较
开环控制系统 闭环控制系统
能否自动调整 和补偿
不能
能
控制精度
比较低
高
结构
简单
相对复杂
适用场合
控制精度要求不 高而系统本身的 元件又比较稳定
的场合
要求高精度和 高可靠性的场
合
十一、控制系统设计的一般思路
分析被控对象
的主要特性
明确控制
确定被控量，
的目的
控制量
控制系统的方
2、加热炉的温度 自动控制系统 P113
思考：在加热炉的温度控制系统中，可能有哪些干
设扰定因温素度，系统是如何克服干扰使炉热温量稳定在给定温范度
围内的？
控制器 加热器
加热炉
主比要较干器扰因素：加热炉外的环境温度变化、加热器电压的
波动等；
热电偶
系统通过检测装置检测炉内温度值，并于给定温度值进行 比较，将偏差传给控制器进行控制，从而克服干扰使温度 在给定范围内。
思考：在加热炉的温度控制系统中，可能有哪些 设干定扰温因度素，系统是如何克服干扰使热炉量温稳定在给温度 定范围内的？ 控制器 加热器 加热炉
比较器主要干扰因素：加热炉外的环境温度变化、加热
器电压系的统波通动过等检；测装置检热测电炉偶内温度值，并于给定温
度值进行比较，将偏差传给控制器进行控制，从而克 服干扰使温度在给定范围内。
↑
↗
案选择
控制系统设计
→
分析主要 干扰因素
控制系统的调 试运行和评价
↓
↘
实施控制系统所
……
系统成分分析 需的设备和元件
1、开环控制系统的设计
例：普通电风扇控制系统的设计 被控对象——电风扇； 被控量——电风扇输出的风速； 控制量——电机的转速；
设定时间
定时器
转速
风速
电机
电风扇
1、开环控制系统的设计
五、闭环控制系统的基本组成和工作过程
游泳池水位控制系统
给定水位 比较器
控制器
水流量 实际水位 进水阀门 游泳池
检测装置
交通路口的红绿灯定时控制系统是怎样控制？
设定亮、
灭时序 （输入）
电脑
时序控
电流 红绿灯
灯亮、 灭时序
制装置
根据车流量自动改变红绿灯
控制系统属于我市首次引进的国外技术，其内容包 括交通信号灯、感应器及信号控制器、主控中心等 各路口都将在地下埋放一种感应线圈，车辆从上面 通过时，路面感应线圈可以计算出车辆的速度和流 量，这些信息输入中心控制室后，由主机电脑统一 计算，然后根据车流大小自动变换红绿灯。比如哪 个方向的车流量大，该方向的绿灯时间自动延长； 没有行人时可以保持一直绿灯，同时也能将同一道 路上各路口的红绿灯实现联网，使“一路绿灯”成为 可能，大大提高车辆通行速度和交通安全
请写出闭上眼睛写字的控制过程方框图
老师指令 左脑 （输入量）
手
笔
字 （输出量）
这是开环控制系统
思考：闭上眼睛写字与睁开眼睛写字的区别在哪 里？为什么？ 睁开眼睛写字具备自动修正的能力 请画出睁开眼睛写字的控制过程方框图
老师指令 左脑 （输入量）
手
笔
字 （输出量）
眼睛
【案例分析】
电冰箱的温度控制系统
交通路口的红绿灯是怎样控制？
设定亮、
灭时序 （输入）
电脑
电流
灯亮、 灭时序
时序控 红绿灯
制装置
（输出）
交通路口的红绿灯自动控制（根据车流量大小 改变红绿灯时间）系统。请画控制方框图
给定车 流量+ （输入）
主控中心
-
信号控 制装置
感应线圈
实际车
红绿灯 流量 （输出）
小试验：闭上眼睛写控制系统四个字
接通电源
电饭煲
温度
电热盘
内锅
遥控器控制电视系统
操纵
遥控器发 出红外线
电视机
换台装置
显示器
水管排 出水
饭熟保 温
节目
闭环控制系统
篮球比赛运动员投 篮工作过程
篮圈的位置
+
-
控制器 （大脑）
执行器 （手）
检测装置 （眼睛）
篮球实际投
被控对象 掷的位置 （篮球）
供水水箱的水位自动 控制系统
预设 水位
比较器
通用技术高三一轮复习
控制与设计
一、控制的涵义
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。
理解控制现象，需要明确：
1、控制的对象是什么
2、控制要达到什么目的 3、采取什么控制手段
举例：自行车刹车控制过程
控制对象：自行车 控制目的：减速 控制手段：手刹车闸
二、控制的分类
从控制过程中人工干预的情形来分， 人工控制: 有人直接干预
开环控制系统的方框图：
输控入量制系统的输出量控制不量对系统输的出量 控制产控制生器任何执影行响器 ,这被 对种控象控制 系统称为开环控制系统。
设特定注征水：时间
水流量
游泳池的水位
(输系入统)定的时输器出量进仅水受阀输门入量控游泳制池，(输输入出)
量到输出量之间的信号是单向传递。
【案例分析】
自动门的控制系统
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；
自动控制: 不需要人的直接干预
数控机床、饮料自动装罐生产线、花房 恒温控制、十字路口红绿灯的转换等