通用技术：控制系统的干扰与反馈
通用技术综合知识点2(紧密复杂版)
第二单元流程与设计流程是一项活动或一系列连续有规律的事项或行为进行的程序。
包含环节与时序。
对生活工作：提高工作和学习的效率，使我们生活变得有序、合理，为我们的安全提供保障。
（例：洗衣、煮饭与烧菜的流程安排、碘盐和味精佐料的加放流程、青霉素注射流程等）对生产：运用科学合理的流程可以有效地组织生产、提高生产效率、保证产品质量、保证安全生产、保护环境等。
（例：自动流水生产线的发明、农业庄稼的种植流程）流程中工序的作业方式——串行和并行。
上一道工序完成之后才能进入下一道工序——串行。
几项工作同时进行——并行。
⑴时序：过程的经历中，各环节按照一定的时间顺序先后出现、完成。
这种时间顺序关系，称为时序。
（例：买票→候车→检票→上车。
）⑵环节：活动或事件在其发展的过程中，依据某种特征或方式，可将该过程分解为若干个小过程，称这些小过程为环节。
流程图有文字表达、表格表达、图示表达、模型表达、动画演示等。
识读流程图的要点：⑴找流程的环节，明确每个环节的功能和作用；⑵弄清流程中时序的体现与特征；⑶流程是技术的核心概念之一。
不同的流程，产生的效益往往不同，“理解流程就是质量”、“流程就是效益”等。
总体上：流程设计应该要研究内在属性与规律。
具体的：流程设计的基本因素主要有材料、工艺、设备、人员和资金、环境等。
材料：不同的材料有不同的加工处理方法。
工艺：不同产品的工艺要求各异，流程设计也不同。
设备：生产设备的水平往往决定了流程的自动化水平。
人员和资金：不同的技术水平和必要的资金影响生产的过程、质量和周期。
环境：关注生产过程对环境的污染以及环境对生产的反作用。
间的时序，要标注时间。
画流程设计框图的一般方法：⑴根据对事物的内在属性和规律的分析，以及有关的考虑，将流程的全过程，按每个阶段的功能、作用的不同，分解为若干小过程——环节，并用方框表示环节。
⑵按照每个小过程应该经历的时间顺序，将各环节依次排开，并用箭头线连接起来。
例：小铁锤的锤头加工流程图：下料→划线→锯削→锉削→划螺孔中心线→钻孔→攻丝→倒角→淬火→电镀。
2019-2020年高中通用技术 闭环控制系统的干扰与反馈2教案 苏教版必修2
2019-2020年高中通用技术闭环控制系统的干扰与反馈2教案苏教版必修2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：了解闭环控制系统的干扰与反馈的各方面因素。
2.过程与方法：能结合身边的案例找出干扰的因素，并做出分析。
3.情感态度与价值观：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。
二、教学重点1.能结合案例分析找出影响简单控制系统的干扰因素。
2.熟悉闭环控制系统中反馈环节的作用。
3.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。
三、教学难点1.对干扰系统的全面细致的分析。
2.反馈环节的使用。
四、教学方法本课通过“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。
五、学习方法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”。
六、设计思想教材分析1.知识结构分析本节将控制系统置于真实环境中，引入干扰的概念，并通过典型案例，分析和归纳了克服干扰因素的方法，在此基础上引入反馈概念，并对闭环控制系统的作用进行了重点探讨。
2.知识发生发展过程分析本节知识发生的条件是控制系统工作的真实情景，如骑车、温度控制等，教材通过对真实情景干扰因素的分析、具体问题的解决建构知识，对此，教学上要注意领会和把握。
3.知识学习意义分析通过本节学习，有助于理解真实的控制系统的工作条件和工作过程，为简单控制系统的设计和改进打下基础。
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。
通用技术知识整理(考前用)
通用技术知识（考前复习）第一章 走进技术世界（技术的价值与性质）一、“综合性”1、技术的五个性质之一：是指技术涉及“跨学科、多方面知识或多种技术（综合性≠多功能、多特点）” （技术五性：目的性、创新性、综合性、两面性、专利性）2、系统分析三原则之一：是指“存在若干个目标，将目标排出优先次序，综合分析，统筹兼顾；或综合若干方案的优点（如中西医结合）” 注意：系统的特性中没有综合性 （系统分析三原则：整体性原则、科学性原则、综合性原则） 二、“整体性”1、系统的五个特性之一：系统的整体性是指“要素制约整体；整体的功能大于各要素功能之和；整体的功能是各要素不具备的。
”（系统的五个特性：整体性、相关性、目的性、动态性、环境的适应性）2、系统分析三原则之一：整体性原则是指系统分析时“先整体后部分，先全局后局部，先长远后当前” 三、人机关系1、要实现的目标：物品与使用者之间的相互关系高效：使用方便，提高效率健康：以人为本，保护健康（长期影响） 舒适：自然和谐，身心愉悦安全：生理保护，消除危险（立刻直接危害生理） 2、实现合理的人机关系，需考虑：普通人群与特殊人群；静态人与动态人；生理需求与心理需求；信息交互（声音、语音、颜色、震动、灯光等）四、发现问题的三种途径与方法 1、观察日常生活（偶然）2、收集和分析信息（对文献、网络、媒体信息的收集、检索和分析，问卷、访谈等）3、技术研究与技术试验五、尺寸与标注（图中标的尺寸，都是实际的尺寸哦，跟比例无关） 1、准确、规范：（1）尺寸线：两端带实心箭头的细实线。
单独画出，不能与其他图线重合。
（2）尺寸数字：尺寸线竖直的，数字写在左侧，且字头向左；其它情况，数字在上方。
半圆或不足半圆的圆弧标注半径R ，同一尺寸一般只标注一次，能计算得到的尺寸不标注。
以mm 为单位时，不注写。
2、不遗漏：依次确定长、宽、高、角弧、内部结构定位。
例如长：若共有n （n ＞1）条（含总长），则需要标注n -1个尺寸长数字。
高中学业水平考试(通用技术)知识点复习
高中学业水平考试(通用技术)知识点复习高中学业水平考试(通用技术)知识点复技术与设计1第一章走进技术世界第一节技术的价值技术对人类有保护、解放和发展的作用。
它可以提供抵御不良环境和防止侵害的手段和工具，延长身体器官的功能，促进人的精神和智力的发展。
第二节技术的性质技术的性质包括目的性、创新性、综合性、两面性和专利性。
技术的产生和发展都是为了满足人类的需求和愿望，需要综合运用多个学科的知识。
技术具有两面性，既可以带来好处，也可能带来危害。
保护技术发明者的合法权益不受侵害，是技术的专利性。
技术和科学有区别和联系。
科学是认识自然的过程，技术是改造自然的过程。
科学回答“为什么”，技术解决“怎么办”。
科学和技术相互促进，科学推动了技术的发展，技术推动了科学的进步。
知识产权是人们基于自己的智力活动创造的成果和经营管理活动的标记、信誉而依法享有的权利。
狭义的知识产权包括著作权、专利权和商标权。
专利的申请和获得需要提交申请、受理、初审、公布、实质审查和授权等步骤。
第三节技术的未来第二章技术世界中的设计第一节：技术与设计的关系设计是一种有目的的创造活动，是基于一定设想的规划。
技术则是实现这些设想的手段和工具。
技术和设计密不可分，两者相互依存，相互促进。
第二节：设计中的人机关系人机关系是指在使用物品时物品与人之间产生的相互关系。
为了实现高效、健康、舒适和安全的人机关系，需要考虑普通人群和特殊人群、静态和动态的人、人的生理和心理需求以及信息的交互等因素。
第三节：技术试验及其方法技术试验是为了达成某种目的而进行的尝试和检验探索性实践活动。
常见的技术试验方法包括优选试验法、模拟试验法、虚拟试验法、强化试验法和移植试验法。
这些方法可以用于性能试验、优化试验、预测试验和信息试验等不同类型的试验。
第三章：设计过程、原则及评价第一节：设计的一般过程设计的一般过程包括发现和明确问题、制定设计方案、制作模型或原型、测试、评估和优化以及产品的使用和维护。
通用技术知识点
结构是指物体的各个组成部分之间的搭配和排列， 结构决定着物体的性质和形态。
（结构的五种受力形式：拉力、压力、剪切力、弯曲力、扭转力） 2、结构的分类：b实心结构是指结构体本身是实心的结构。
如实心墙、大坝等。
框架结构是指结构体由细长的构件组成的结构。
如铁架塔、建筑用脚手架，厂房的框架等。
壳体结构是指层状的结构。
如摩托车手的头盔、飞机的外壳、贝壳等。
（生活中很多物体的结构是由两种或两种以上的基本结构类型组合而成，称为组合结构，如埃菲尔铁塔等。
）结构的稳定性是指结构具有阻碍翻到或移动的特性。
2、 影响结构稳定性的主要因素： b①、结构的形状 ②、重心的位置。
结构的强度是指结构具有的抵抗被外力破坏的能力。
4、 影响结构强度的主要因素： c ①、形状②、材料 ③、材料连接方式结构构件的连接通常有两类：铰连接和刚连接铰连接一一被连接的构件在连接外不能相对移动，但可相对转动。
如 ■门与门框的连接刚连接一一被连接的构件在连接处既不能相对移动，也不能相对转动。
如口：榫接、胶接、焊接5、 结构与功能的关系：b结构决定着事物的性质，也直接影响事物的功能。
1结构设计应考虑的主要因素：a符合使用者对设计对象的 稳定性和强度要求，安全因素因素，公众和使用者的 审美需求，使用 者的个性化需求，对设计对象的成本控制要求和一定的使用寿命等。
2、简单结构的设计：c①设计项目一一②设计要求一一③设计分析一一④设计方案一一⑤呈现草图（如：设计相框、雨伞架、垃圾桶、鞋柜、衣架、笔桶等）1、 流程的含义：a流程是一项活动或一系列连续有规律的事项或行为进行的程序。
包含环节与时序。
2、 流程对生活工作、生产的意义： b对生活工作：提高工作和学习的效率，使我们生活变得有序、合理，为我们的安全提供保障。
（例：洗衣、煮饭与烧菜的流程安排、碘盐和味精佐料的加放流程、青霉素注射流程等） 对生产：运用科学合理的流程可以有效地组织生产、 提高生产效率、保证产品质量、保证安全生产、保护环境等。
高二通用技术会考复习题
【例题】 如图所示是一个农业温室。要设计 该温室的温度自动控制系统，下列器件中不需 要用到的是( A )
A．安全监控摄像头 B．温度传感器 C．加热器 D．温度控制器
如图所示为某校学生设计制作的自动取汤机，能保持 汤的温度在一定范围内。按一下取汤按钮，就自动落 下一只碗，并放出一定量的汤在碗中。在该自动取汤 机的温度控制系统中，不需要的器件是( D )
【练习】 如图所示是上海世博会“智能化垃圾气力 输送系统”中的垃圾桶，桶内装有容量传感器，当 垃圾达到桶容积的80%时，该信息传输到垃圾处理 控制中心，中心启动千米外的抽风机开始抽气，将 垃圾吸往“垃圾收集站”。关于这个控制系统，下 列说法正确的是( C )
A．执行器是容量传感器 B．控制器是抽风机 C．被控对象是桶内垃圾 D．设定值是实际吸出的垃圾量
压力变送器检测储气罐中的压力值，该值被送自到动控报制警器装，置与 (1)该设系定压统力除值了进压行力比自较动，控控制制子器系根统据以偏外差，值还控有制_变__频__气__泵_子的系转统 和自速定动，上排从限气而时装使，置储就。气发罐出的报实警际信压号力，达并到自设动定排值气。当压力值超出设 (2)根据示意图及其描述，补充完整压力自动控制系统方框图。
对系统的影响：影响被控量的变化
被控量（输出量）：就是 控制系统要控制的量。也 干扰因就素是有说：这供个水系水统压要（控1制分的）、出水量（1分） 对系统是的什影么响量： 影响实际水位的变化（1分）
控控执制制行器量器：：：即就对即是输执入直行信接器号对的进被输行控处出对理信并象号发进出行控控制制命的令的装装置置和和元元件件
电量传感器
(2)为防止充电座被其他物体遮挡或防止机器人进入后无返回的 路线，设计师们常需要对常用家具底部高度与家具支撑脚宽度做 大量的科学分析与数学统计，这体现了系统分析_科__学__性____原则。
通用技术会考知识点(正确版)
通用技术会考知识汇总----------技术与设计2第一单元结构与设计一、常见结构的认识1.结构：是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。
（a）2.从力学角度来说, 结构是指可承受一定力的架构形态, 它可以抵抗能引起形状和大小改变的力。
(b)当一个结构受到外力作用时,内部各质点之间的相互作用会发生改变,产生一种抵抗的力——内力应力是构件的单位横截面上所产生的内力，当应力达到某一极限值时，结构就会遭到破坏。
构件的基本受力形式：拉力、压力、剪切力、扭转力和弯曲力。
（要能区分：书本P6）３.结构的类型：实体结构、框架结构、壳体结构(b)实体结构：结构体本身是实心的，它的受力特点是：外力分布在整个体积中，如：实心墙，大坝。
框架结构：结构体由细长的构件组成，受力特点：支撑空间而不充满空间。
如：铁架塔。
壳体结构：层状的结构，受力特点是：外力作用在结构体的表面上，如：头盔，飞机的外壳，贝壳。
二、稳定结构的探析1.结构与稳定性（1）结构的稳定性：是指结构在负载的作用下维持其原有平衡状态的能力。
(b)结构的稳定性是结构的重要性质之一。
如果一个物体的结构不能有效地抵御常见外力的作用，那么该物体是很难承受负载而保持平衡的。
（2）影响结构稳定性的主要因素：(b)重心位置的高低、结构与地面接触所形成的支撑面的大小和结构的形状等。
1) 重心位置的高低：重心越低,稳定性越好；重心越高,稳定性越差。
结构重心所在点的垂线是否落在结构底面的范围内，落在范围内就是稳定的，没有就是不稳定的。
2) 结构的底座，结构与地面接触所形成的支撑面的大小。
支撑面越大越稳定，越小越不稳定。
如：高塔的共同特点都是上端小而下端大。
3) 结构的形状：结构的形状不同，其稳定性也不同。
如：三条腿的凳比两条的稳定。
影响结构稳定性的因素是相互关联的，需要综合考虑各种因素来讨论结构的稳定性。
2.结构与强度（c）结构的强度：是指结构具有的抵抗被外力破坏的能力。
影响结构强度的主要因素：结构的强度与结构的形状、使用的材料、构件之间的连接方式等。
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否
在电冰箱外放一盆冷水
外面热气 进入冰箱将会引 严格说 起箱内温度变化， 电冰箱的温度控制系统， 属于干扰因素 。 这也会引起环境 下列情况是否属于影响其温度控制的干扰因素
下表所列控制系统中，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
干扰因素
电机输出电压的波动等、齿轮间 的摩擦力等 滑轮组的摩擦力等
克服干扰的基本方法：
A、消除干扰 如：在飞机上不能使用通信工具 B、减弱干扰 如：电器在使用时远离其它电子设备 C、提高控制系统性能 如：采用闭环控制系统
马上行动
温度的变化，但这 开电冰箱门 是 种变化一般有利于 电冰箱所在房间的温度从20度变到 32度 冰箱实现目标，不 是 属于干扰因素 。 把热菜热饭放入电冰箱中
利用滑轮组提升重物的控制装置
蔬菜大棚的温度控制
外部环境温度变化，大棚保 温材料的保温性能改变等
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。Biblioteka 手机来电闪，根据电磁波干扰原理
反馈
闭环控制系统
给定量
+
比较器
控制量
控制器
执行器
被控对象
花房的温度 子弹射击位置
设定的温度
靶心的位置
射击
温度检 测装置
眼睛
闭环控制系统的工作过程
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。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。
给定值
比较器干扰
干扰
干扰
干扰 被控量
控制 器
执行 器
反馈环节
被控 对象
供水水箱的水位自动控制系统
闭环控制系统与开环控制系统的比较
系统
能否自动调 节补偿 控制精度
开环控制系统
闭环控制系统
否 低 简单
是 高 复杂
结构
适用场合
精度要求低、稳定 精度要求高、高可靠性
小 结：
1、干扰的概念 2、克服干扰的基本方法 3、反馈
练一练：
某花农正在筹建一个小型花房，花房的温度冬季 一般控制在18℃左右，夏季一般控制在25℃左右。请 画出花房的温度控制系统的方框图，简要说明它的工 作过程。
预设 水位 比较器
进水量
水位
控制器
阀门
水箱
浮球
加热炉的温自动控制系统
设定温度 比较器
热量
控制器
加热器
热电偶
加热炉
闭环控制系统与开环控制系统的比较
闭环控制：反馈控制， 偏差控制，可以抑
制内、外扰动对被量产生的影响。精度高、 结构复杂，设计、分析麻烦。
开环控制：顺向作用，没有反向的联系，
没有修正偏差能力，抗扰动性较差。结构简 单、调整方便、成本低。在精度要求不高或 扰动影响较小的情况下，这种控制方式还有 一定的实用价值。
被控量
检测装置
在自动控制系统中，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（feedback）。
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。
马上行动:
事例 花房恒温自 动控制 输入量 检测装置 输出量
干扰因素举例
活动：分析下图中的干扰因素
应保持的速度
给定量
自行车
行使的速度
被控量
风 逆风、顺风、雨水……
干扰因素可能一个，也可能若干个。
克服干扰
控制系统在工作过程中必 须克服干扰，使被控量稳定。
例如：空调器的温度控制系统 是闭环控制系统，它能克服室外温 度变化这一干扰，当室外温度升高 时，空调器监测出干扰引起的室内 温度变化，通过启动压缩机降温来 克服这一干扰，使室温保持稳定。
比较器 干扰 温度调 控系统
检测装置 （反馈）
给定量
＋ －
控制器
花房
花房内温度
谢谢！
通用技术必修2第四章 控制与设计
第四节 控制系统的干扰
大方县第三中学欢迎你
活动1： 请同学们阅读教材上两个案例， 分析每个系统中的控制过程
什么是干扰因素
干扰因素
各种电器设备对电视机的干扰.
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。
有的干扰因素是由于环境造成的，如影响自行车 行驶速度的变化的自然风等； 有的干扰因素是人为原因所致，如影响飞机导 航信号的手机信号等。