高三基本能力复习通用技术学科技术与设计2专题 控制与设计学案
通用技术复习学案5技术2专题二控制与设计【学习目标】1、理解控制的概念2、知道控制系统的组成（传感器、控制器、执行器及被控对象）及其作用3、了解控制系统的分类4、掌握控制系统的工作原理及特点，会分析具体的控制过程开环控制系统、闭环控制系统5、知道有关控制系统的基本概念：输入量、输出量、控制量、反馈量、干扰等【知识要点】一、什么是控制？人们根据自己的意愿目的，通过一定的手段，使事物沿着确定方向发展，就形成控制。
二、控制系统的组成：传感器（或检测装置）、控制器、执行器及被控对象。
各部分的作用：1、传感器：相当人的各种感官。
作用是感知光、声、磁、温度、湿度、压力、速度、位移等信号并传送给控制器。
(在电子控制系统中，传感器将非电信号转变成电信号传给控制器) 2、控制器：相当人的大脑，对输入信号进行处理并发出控制指令的装置或元件，如控制电路、连杆机构等3、执行器：相当人的四肢，直接对控制对象进行控制的装置或元件，如电动机、开关、阀门等4、控制对象（被控对象）：控制系统中所要求控制的装置，如空调控制的房间、冰箱、自动门、水箱等三、控制系统的分类：1、根据控制过程中有无人工干预：人工控制、自动控制2、根据执行部件的不同：机械控制：完全由机械装置来实现控制。
如自行车用刹车装置来控制车速、抽水马桶的水位控制等。
电子控制：采用电子元器件组成的电子电路来实现控制功能的控制装置。
如电铃、自控灯、空调、冰箱的温度控制等。
另有气动控制、液压控制等3、根据控制系统的工作原理:开环控制系统、闭环控制系统四、控制系统的工作原理、框图及特点（重点掌握）1、开环控制系统:是由输入来控制输出的单向控制（控制精度较低、控制装置简单）；控制框图如下：控制系统特点：①是单向的控制过程，信息只有一条向前通道；②输入量与输出量往往是不同性质的量。
生活中常见的开环控制系统：台灯电脑的开关、电风扇风速调控等；自动门、声控灯、电子门铃、红绿灯定时控制、火灾自动报警控制、公园音乐喷泉控制、防盗报警控制等2、闭环控制系统:输出量反馈回输入端参与控制的控制系统（精度高、抗干扰；有比较、反馈环节）控制框图如下：闭环控制系统特点：①有反馈。
被控量（输出量）对控制过程会产生影响；（有两条信息通道：一条向前通道，一条反馈通道，形成闭合回路）②会调整；③被控量会被控制在一定的范围——结果稳定；④“结果”会影响“结果”；⑤给定量与被控量是可比较的同一种性质的量。
生活中常见的闭环控制系统：空调、饮水机、电热水器、电冰箱温度控制；马桶水箱水位自动控制系统；智能洗衣机的控制等五、有关控制的一些基本概念：①输入量（输入信号）：也称给定量或设定量，是控制系统的信息来源。
②输出量（输出信号）：也称被控量，是控制系统所要控制的量③控制量：执行器的输出信号④反馈：将输出量通过适当的检测装置（传感器）返回到输入端并与输入量进行比较的过程。
反馈量就是检测装置检测到的输出量。
⑤干扰：在控制系统中，除输入量外，引起被控量变化的各种因素。
解题思路：对控制的考查有两个方面：①控制系统组成及各组成部分在控制系统中的作用；②判断控制系统的类型，是开环控制还是闭环控制。
1、熟悉控制系统的组成，清楚具体的控制系统中谁充当控制器、执行器、被控对象。
2、熟悉与控制有关的各量，清楚具体的控制系统中哪个是输入量、输出量、控制量、反馈量，知道只有闭环控制系统中有反馈量。
3、分析控制过程，根据开环或闭环的特点进行判断，然后对号入座。
【巩固练习】练习1（控制系统的概念）1、下列各项中，不属于控制的是（）A.骑自行车时，如果觉得车速太快，我们会使用刹车使车速变慢B.当感觉教室内光线较暗时，我们就会开灯C.随着时间的推移，铁器会生锈D.当学习成绩不理想时，我们用增加学习时间和改进学习方法提高成绩2、在人体温度控制系统中，皮肤相当于（）；A.传感器 B、控制器 C、执行器 D、驱动器3、控制系统的组成是（）A.输入量、传感器、控制器、被控量B.传感器、控制器、控制量、被控对象C.传感器、控制器、执行器、被控对象D.控制器、执行器、控制量、被控对象4、按时间顺序进行控制的“交通路口红绿灯控制系统”的方框图如下。
方框图中，输出量是( )A.控制电路B.红绿灯C.开关装置D.红绿灯的开关状态5、如图所示为养殖业中所用到的禽畜自动给水系统，此系统是闭环控制系统，可使饮水槽水位保持不变。
下列说法正确的是（）①浮子是传感器；②进水口是控制器；③被控对象是水箱；④水箱与饮水箱的水平面可以不一致A.①④B.①③C. ②④D.②③6、下列叙述中，错误的是（）A.干扰就是除输入量外，引起被控量（输出量）变化的各种因素B.所有控制系统的工作运行，都会受到干扰因素的影响C.如果一个系统能够很好地避开或抑制干扰，那么这个系统的抗干扰性就强D.开环控制系统的抗干扰能力强练习1参考答案1-6 CACDBD练习2（控制系统的类型）1、家用饮水机的发明为人们的生活带来了极大的便利。
如图是家用饮水机的简化线路图，其中双金属片A与触点1、2构成温度传感器，下列说法正确的是（）A．当加热器温度达到100℃时，双金属片A与1接触B．热水加热-保温的控制过程中被控对象是加热器C．热水加热-保温的循环工作过程是开环控制D．热水加热-保温的循环工作过程是闭环控制画出控制系统框图:2、小强在用恒温箱进行实验时，发现恒温箱的温度持续升高，无法自动控制。
经检查，恒温箱的控制器没有故障。
参照右图，下列对故障判断正确的是( )A．只可能是热敏电阻出现故障B．只可能是温度设定装置出现故障C．热敏电阻和温度设定装置都可能出现故障D．可能是加热器出现故障画出控制系统框图3、太阳能是21世纪最有开发前景的新能源，如图是太阳能热水器的设计草图。
回答下列问题。
（1）图中的阀门1不能省略，其原因是（2）淋浴时，使用者可以通过手动流量冷热双控开关调控水温，此供水系统属于( )控制系统（填“开环”或“闭环”）4、有人说“闭环控制系统都是自动控制系统”，你认为这一说法是否正确，试举例说明。
练习2参考答案：1、D2、C3、（1）阀门1用以控制太阳能热水器的上水，当水箱充满水后，关闭阀门1；关闭阀门1后，热水器中的热水才可以在重力作用下顺利下流。
（2）开环。
控制系统输入量是双控开关的开度，输出量是淋浴的水流量。
4、不正确。
如自行车的转弯控制属于闭环控制，因人参与了控制过程，它是人工控制；又如汽车驾驶过程中车速的控制；用天平称量物体质量的过程、投篮的过程等是闭环控制过程，因人参与了控制过程，所以属于人工控制。
练习3（高考链接）1、“家电下乡”是我国政府为改善民生，提高农村生活水平的一项重要举措。
小明的父母成为本活动的受益者，家里安装了空调。
下图是空调的温度控制系统方框图，据此回答下列问题。
（1）本控制系统中的输入量和被控量（输出量）分别是和；控制量是。
（2）在控制系统中，除了输入量外，引起被控量变化的各种因素称。
2、学习了技术与设计后，李明制作了方便小动物喝水的自动加水器（结构如图）。
工作过程是当水龙头打开，水就流人碗内，碗内的水位逐渐升高，浸没到塑料管管口时，没有空气进入密封的铁桶，水龙头停止出水；当碗内水位降低至塑料管管口以下，空气从塑料管进人铁桶内，水又流出来，使碗内实际水位控制在管口位置。
试分析其控制过程，完成下列问题：（1）该控制系统是控制系统。
（开环/闭环）（2）该控制系统的执行器和输出量分别是（3）假设原来搪瓷碗内的水位控制在5厘米，现在需要把碗内水位控制在8厘米，请问可以采取的方法：3、下图是声控灯系统组成示意图，如果声控灯的附近有人来并发出声响，声控灯会应声而亮，安静后灯又灭。
（1）当传感器检测到一定强度的声音后，控制器就会发出指令电灯接通电源，从而使灯发出光亮，灯亮在该控制系统中属于（）A．输入量B．输出量C．控制量D．给定量（2）该控制系统属于（开环/闭环）控制系统。
（3）这种声控灯容易受到外界噪音的影响，例如汽车的鸣笛声、鞭炮声都会影响灯的开关。
为了克服这个问题，请你提出改进的措施。
练习3参考答案：1、（1）设定温度房内实际温度、温度（2）干扰2、（1）闭环（2）执行器：水龙头；输出量：碗内实际水位（或碗内水位）（3）硬塑料管截断（或提升）3厘米或铁桶抬高3厘米或搪瓷碗位置下降3厘米等。
3、（1）B （2）开环（3）限制检测音源的范围，或增加一些限制条件，例如可增加能够检测人体的装置等。
本答案为开放式的，只要科学合理就可得分。
【知识链接】1、传感器是一种物理装置或生物器官，能够探测、感受外界的信号、物理条件（如光、热、湿度）或化学组成（如烟雾），并将探知的信息传递给其他装置或器官。
国家标准GB7665-87对传感器下的定义是：“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”。
传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
它是实现自动检测和自动控制的首要环节。
传感器可分类为：按照其用途：压力敏和力敏传感器、位置传感器、液面传感器、能耗传感器、速度传感器、加速度传感器、射线辐射传感器、热敏传感器等。
按照其原理：振动传感器、湿敏传感器、磁敏传感器、气敏传感器、真空度传感器、生物传感器等。
2、自动控制系统（automatic control systems）在无人直接参与下可使生产过程或其他过程按期望规律或预定程序进行的控制系统。
自动控制系统是实现自动化的主要手段。
人类使用自动装置的历史可以追溯到古代。
中国古代的指南车和铜壶滴漏以及古罗马人家庭水管系统的简单水位调节装置都是自动控制系统的萌芽。
此后一直到18世纪工业革命开始之前仅偶尔出现一些自动装置，如中国的水运仪象台、欧洲古老的钟表机构和水力及风力磨房的速度调节装置等。
……60～70年代，在航天技术的需要和计算机技术的推动下,各种类型的复杂控制系统得到很大发展。
在这个过程中，微电子技术和微型计算机技术的迅速发展起了关键的促进作用。
功能更强自动化程度更高的控制系统开始形成。
自动控制系统已被广泛应用于人类社会的各个领域。
在工业方面，对于冶金、化工、机械制造等生产过程中遇到的各种物理量，包括温度、流量、压力、厚度、张力、速度、位置、频率、相位等，都有相应的控制系统。
在农业方面的应用包括水位自动控制系统、农业机械的自动操作系统等。
在军事技术方面，自动控制的应用实例有各种类型的伺服系统、制导与控制系统等。
在航天、航空和航海方面，除了各种形式的控制系统外，应用的领域还包括导航系统、遥控系统和各种仿真器。
此外，在办公室自动化、图书管理、交通管理乃至日常家务方面，自动控制技术也都有着实际的应用。
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
《控制与设计导学案-2023-2024学年高中通用技术地质版》
《控制与设计》导学案导学目标：1. 了解控制与设计的基本观点和原理。
2. 熟悉控制系统的分类和特点。
3. 掌握控制系统的设计方法和步骤。
4. 能够运用所学知识解决实际控制问题。
导学内容：一、控制与设计的基本观点和原理1.1 控制的定义：控制是指通过对系统的输入进行调节，使系统的输出符合预期要求的过程。
1.2 设计的定义：设计是指根据系统的要求和目标，确定系统的结构和参数的过程。
1.3 控制与设计的干系：控制是实现设计要求的手段，设计是指导控制的依据。
二、控制系统的分类和特点2.1 按照控制方式分类：开环控制系统和闭环控制系统。
2.2 按照控制对象分类：连续控制系统和离散控制系统。
2.3 控制系统的特点：稳定性、灵敏度、鲁棒性和性能。
三、控制系统的设计方法和步骤3.1 控制系统设计的基本步骤：确定系统要求、建立数学模型、选择控制策略、设计控制器、仿真验证、实际应用。
3.2 控制系统设计的方法：PID控制、根轨迹设计、频域设计等。
3.3 控制系统设计的工具：MATLAB、Simulink等仿真软件。
四、实际案例分析4.1 设定一个温度控制系统，要求温度在设定值附近波动不超过0.5℃，请设计一个PID控制器来实现。
4.2 设定一个水位控制系统，要求水位在设定值范围内波动不超过5%，请设计一个根轨迹设计控制器来实现。
4.3 设定一个小车跟踪系统，要求小车能够沿着指定路径行驶，请设计一个频域设计控制器来实现。
导学任务：1. 阅读相关教材和资料，理解控制与设计的基本观点和原理。
2. 总结控制系统的分类和特点，分析其应用途景。
3. 熟悉控制系统的设计方法和步骤，掌握常用的控制器设计技术。
4. 完成实际案例分析，运用所学知识设计控制系统，进行仿真验证。
导学反思：通过本次导学，我们对控制与设计的基本观点和原理有了更深入的了解，掌握了控制系统的分类和特点，熟悉了控制系统的设计方法和步骤。
在实际案例分析中，我们运用所学知识成功设计了不同类型的控制系统，提高了解决实际问题的能力。
高三基本能力复习通用技术学科技术与设计2专题 结构与设计学案
通用技术复习学案4技术2专题一结构与设计【学习目标】1、了解结构的涵义2、认识结构的主要类型：实心（实体结构）结构、框架结构、壳体结构等3、掌握结构强度的概念；知道影响因素有材料、形状、连接方式等4、掌握结构稳定性的概念；知道影响因素有重心高低、支撑面大小、结构形状等5、了解欣赏和评析典型结构设计的两个角度：技术角度、文化角度【知识要点】1、结构的涵义从力学角度：结构是能够抵抗变形和承受力、传递力的架构形态。
包括杆、板、壳以及它们的组合体，如飞机机身和机翼、桥梁、凳子等。
2、结构的分类实心结构、框架结构、壳体结构。
（另有桁架结构、拱形结构、缆索结构等）思考：下列结构是什么类型的？城墙、国家体育场(鸟巢)、国家大剧院、锅、篮球架、汽车3、结构的强度概念：结构受力后，抵抗破坏（塑性变形和断裂）的能力。
为防止结构破坏，结构必须有足够的强度（抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗扭强度、抗剪强度）思考：晾晒衣服时，通常的做法是在两根柱子之间系上一根软绳，如图所示。
在这个结构中，柱子受力是（）。
软绳受力是（）。
柱子主要发生的变形是（）为防止绳拉断，绳应有足够的（）强度。
影响结构强度的因素：主要有材料、形状、连接方式等（1）、材料：不同的材料抵抗破坏的能力不同，故有不同的强度；相同材料不同方向上强度可能不同，如木材在横向和纵向纹理方向上的强度不同。
(2)形状：结构的形状不同，抵抗破坏的能力即强度不同。
①整体结构形状不同：典型的是金刚石分子结构与石墨分子结构。
②构件截面的形状不同：构件截面的形状（圆形、环形、工字形、槽形、口字型、L形等）不同，强度不同。
（3）构件之间的连接方式：刚性连接：连接后的构件之间不能发生相对运动。
榫接、焊接、铆接、粘接、紧螺纹连接等形成刚性连接。
（榫接用于木材的连接，较钉接、粘接的连接强度高。
焊接及铆接属于不可拆连接。
）活动连接：连接后的构件之间可以发生相对运动。
1、铰接：构件连接后只能相对转动，不能相对移动。
《控制与设计导学案-2023-2024学年高中通用技术地质版》
《控制与设计》导学案第一课时导学目标：1. 了解控制与设计的基本概念和原理。
2. 掌握控制与设计的常见方法和技术。
3. 能够运用所学知识解决实际问题。
导学内容：1. 控制系统的基本组成和结构。
2. 控制系统的分类和特点。
3. 控制理论的基本原理和方法。
4. 控制系统的设计和调试。
5. 控制系统的应用和发展趋势。
导学步骤：第一步：引入导学控制与设计是现代工程技术中一个重要的领域，涵盖了自动化控制、信号处理、电路设计等多个方面。
通过本次导学，我们将深入了解控制与设计的基本概念和原理，掌握常见的控制方法和技术，帮助我们在实际工程中更好地应用所学知识。
第二步：学习控制系统的基本组成和结构控制系统由传感器、执行器、控制器和反馈环节组成。
传感器用于检测被控对象的状态，执行器用于控制被控对象的行为，控制器根据传感器的反馈信号调节执行器输出，反馈环节则用于监测控制效果并进行调整。
第三步：了解控制系统的分类和特点控制系统根据控制对象的性质分为连续系统和离散系统，根据控制方式分为开环控制和闭环控制。
连续系统具有无限个状态变量和连续时间变化的特点，离散系统则具有有限个状态变量和离散时间变化的特点。
开环控制只根据输入信号控制输出，闭环控制则通过反馈调节输出，具有更好的稳定性和鲁棒性。
第四步：掌握控制理论的基本原理和方法控制理论包括传递函数、状态空间、根轨迹等多个方面。
传递函数描述了系统的输入输出关系，状态空间描述了系统的状态随时间变化的规律，根轨迹则可以用来分析系统的稳定性和性能。
掌握这些基本原理和方法可以帮助我们更好地设计和调试控制系统。
第五步：学习控制系统的设计和调试控制系统的设计包括建立数学模型、选择控制策略、设计控制器等多个步骤，调试则包括系统仿真、参数优化、实时监测等多个方面。
设计和调试的成功与否直接影响到控制系统的性能和稳定性，需要我们认真对待。
第六步：了解控制系统的应用和发展趋势控制系统在工业自动化、智能机器人、生物医学工程等多个领域都有广泛的应用，随着科技的发展，控制系统也在不断更新换代。
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：
（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
北京市第二十四中学高中通用技术《技术与设计2》4.1《控制的手段与应用》教案 苏教版
学
过
程
[复习导入]
复习《系统设计的基本方法》 的主要内容。
系统设计的原则；
系统设 计的主要过程。
[录像]
通过卓别林的录像片段，引入新课。
一、控制
1、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）
总结：事物发展的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，就必须运用适当的手段来实现。
那么，运用什么手段来实现呢？
（引入控制的概念）
二、控制的涵义
控制是根据自 己的 目的，通过一定的手段使事物沿着某一确定方向发展的行为和过程。
结合事例（用音乐喷泉的事 例），重点阐明控制的对象是什么；控制要达到什么目的；采取什么控 制手段。
课本马上行动控制事例控制的对象控制的目的控制的手段大禹治水洪水安息洪波大治水患疏通河道泄洪为主电风扇扇叶转速快慢的控制电风扇调节速度换挡人力三轮车转弯中的方向控制人力三轮车改变三轮车行驶的方向双手转动车把探究活动请同学们说说你在生活学习中所见到的应用控制的事例
二十四中教学案例纸
课题名称
控制的手段与应用（1课时）
教学重点
理解控制的含义。
教学难点
理解控制的含义。
教法
运用
探究式
教学背景分析（教材分析、学生分析）
1.落实到概念的教学是本节课的重点，教师要通过实例分析引导学生进一步理解控制的含义。
2.通过案例分析使学生理解控制的普遍性，并要求学生举出生活中的实例，引导学生理解控制在生活生产中的应用。
课前准备
通用技术部分基本能力二轮复习学案
通用技术部分二轮复习学案一、学习目标：1、掌握应对2013基本能力测试必备的通用技术课程中的基本概念和技术常识。
2、能用所学的技术知识分析考题。
二、学习重点：1、控制系统工作过程分析2、利用所学技术知识灵活地解决生活中的实际问题，与科学知识相融合。
三、学习过程：（一）基本知识自查1、基本概念一.技术的性质？技术的基本特性：目的性、创新性、综合性、两面性、专利性。
创新是技术发展的核心。
每一项技术的问世都是创新的结果。
技术的发展需要创新，技术创新表现为技术革新和技术发明。
技术创新是一个艰难而曲折的历程。
（例：瓦特蒸汽机与第一次技术革命。
显示器的革新和电视机的创新，阴极射线管(CRT设计的二.基本原则？（1）创新原则；（2）实用原则；（3）经济原则；（4）美观原则；（5）道德原则；（6）技术规范原则；（7）可持续发展原则三.人机关系？设计中的人际关系要实现的目标：高效、健康、舒适、安全四.技术实验的方法？优选试验；（2）模拟试验；（3）虚拟试验；（4）强化试验；（5）移植试验五.结构与设计：根据物体的结构形态，结构分为、、三种基本类型。
实体结构是指结构体本身是实心的结构。
其受力特点是：。
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。
其受力特点是：。
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。
其受力特点是：。
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。
）2、结构的稳定性：结构的稳定性是指结构在的作用下维持其原有的能力。
影响结构稳定性的主要因素：、②结构与地面接触所形成的支撑面积的大小、③。
（结构的强度是指结构具有的抵抗被外力破坏的能力）①、②、③结构构件的连接通常有两类：和。
铰连接——被连接的构件在连接外不能相对移动，但可相对转动。
如：门与门框的连接六.流程的优化种类？七.系统的基本特性？(1)整体性（全局、集合）：——侧重于“部分影响整体”。
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》
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
《控制与设计导学案-2023-2024学年高中通用技术地质版》
《控制与设计》导学案导学目标：通过本节课的进修，学生将能够理解控制与设计的基本观点，掌握相关知识，并能够运用所学内容解决实际问题。
一、导入1. 引入话题：控制与设计是摩登工程领域中非常重要的观点，我们平时生活中的很多设备和系统都离不开控制与设计的应用。
2. 提出问题：你知道什么是控制？什么是设计？它们之间有什么联系和区别？二、知识讲解1. 控制的观点：控制是指对系统、过程或设备进行引导、管理和调整的过程，以达到既定的目标。
2. 设计的观点：设计是指根据特定需求和目标，进行规划、构思和创造的过程。
3. 控制与设计的联系：控制与设计密切相关，设计是为了满足特定的需求，而控制则是为了确保设计的实现和效果。
三、案例分析1. 案例一：智能家居系统的设计与控制- 设计目标：打造一个智能家居系统，实现遥程控制灯光、空调等家电设备。
- 控制方法：采用物联网技术，通过手机App遥程控制家居设备的开关和调节。
- 实际应用：提高生活便利性，勤俭能源，提升家居舒适度。
2. 案例二：自动化生产线的控制设计- 设计目标：实现生产线的自动化控制，提高生产效率和质量。
- 控制方法：采用PLC控制系统，结合传感器和执行器实现生产线的自动化操作。
- 实际应用：降低人工成本，提高生产效率和品质稳定性。
四、讨论与总结1. 学生讨论：请同砚们就控制与设计在平时生活和工程领域中的应用进行讨论，分享自己的见解和体会。
2. 总结归纳：控制与设计是工程领域中不可或缺的重要观点，它们相辅相成，共同推动技术和社会的发展。
五、教室练习1. 请设计一个简单的控制系统，描述其设计目标、控制方法和实际应用。
2. 解答问题：控制与设计在工程领域中的作用和意义是什么？举例说明。
六、课后作业1. 阅读相关资料，了解控制与设计在不同领域的应用案例。
2. 思考：如果你是一个工程师，你会如何运用控制与设计的知识解决现实生活中的问题？七、拓展延伸1. 参观工程公司或科技企业，了解他们在控制与设计方面的最新技术和应用。
北京市第二十四中学高中通用技术《技术与设计2》4.2《控制系统》第一课时教案 苏教版
北京市第二十四中学高中通用技术《技术与设计2》4.2《控制系统》第一课时教案苏教版【教学目标】知识与技能熟悉简单的开环控制系统的基本组成和简单的工作过程熟悉开环控制系统的基本组成，能画出一个简单的开环控制系统的方框图初步理解开环与闭环系统的区别过程与方法经历“回想—分析—联想—猜想”的思维过程，同学和老师充分沟通和交流，将前面所学的结构、流程、系统与控制的基本知识应用于具体问题的分析，培养创新精神。
情感态度与价值观提高对生活中技术问题的敏感度和引发出探究欲望，并能保持积极审慎的态度。
【教学内容分析】本节是在学生初步了解控制的手段及应用后，来进一步探讨什么是“控制系统”，以及控制系统的构成，工作过程与方式，并熟悉两种重要的控制系统：开环控制系统与闭环控制系统，熟悉他们的组成和工作的各个环节。
【教学策略】结合我们的教学目标和内容，站在“系统设计”的角度上，我们采用“情景引入---问题分析---归纳总结”的模式，采用绘制“知识结构脑图”的方法。
在重要的“问题分析”环节上立足于“控制系统设计的目的性”，让学生抓住问题的主要矛盾，“归纳总结”阶段着重引导学生完善知识框架。
让学生在自主探索中经历思维升华的过程。
利用2个课时来分段完成【教学过程】1、回顾引入事物发展的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，就必须运用控制的手段来实现。
要想进一步了解控制，我们首先需要分析控制的对象是什么；控制要达到什么目的；采取什么控制手段。
然后，控制的实现又是通过哪些具体的环节呢？（案例分析）教室电灯的开关控制自行车速度的控制电风扇风速的控制（学生活动）控制事例控制的对象控制的目的控制的手段电灯的开关控制电灯电灯的开关拨动开关自行车速度的控制自行车速度的调节改变踩动脚蹬的力电风扇扇叶转速快慢的控制电风扇调节速度换档2、分析上述控制案例的环节，得出控制系统的概念。
任何一种控制的实现，都要通过若干环节，这些环节构成一个系统，称为控制系统。