2022年高三基本能力复习通用技术学科技术与设计专题控制与设计学案.docx

精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -通用技术复习学案5技术 2 专题二掌握与设计【学习目标】1、懂得掌握的概念2、知道掌握系统的组成（传感器、掌握器、执行器及被控对象）及其作用3、明白掌握系统的分类4、把握掌握系统的工作原理及特点,会分析详细的掌握过程开环掌握系统、闭环掌握系统5、知道有关掌握系统的基本概念：输入量、输出量、掌握量、反馈量、干扰等【学问要点】一、什么是掌握？人们依据自己的意愿目的,通过肯定的手段,使事物沿着确定方向进展,就形成掌握.二、掌握系统的组成：传感器（或检测装置）、掌握器、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掌握器. 在电子掌握系统中,传感器将非电信号转变成电信号传给掌握器2、掌握器： 相当人的大脑,对输入信号进行处理并发出掌握指令的装置或元件,如掌握电路、连杆机构等3、执行器： 相当人的四肢,直接对掌握对象进行掌握的装置或元件,如电动机、开关、阀门等4、掌握对象（被控对象） ：掌握系统中所要求掌握的装置,如空调掌握的房间、冰箱、自动门、水箱等三、掌握系统的分类：1、依据掌握过程中有无人工干预：人工掌握、自动掌握2、依据执行部件的不同：机械掌握： 完全由机械装置来实现掌握.如自行车用刹车装置来掌握车速、抽水马桶的水位掌握等.电子掌握： 采纳电子元器件组成的电子电路来实现掌握功能的掌握装置.如电铃、自控灯、空调、冰箱的温度掌握等.另有气动掌握、液压掌握等3、依据掌握系统的工作原理: 开环掌握系统、闭环掌握系统四、掌握系统的工作原理、框图及特点（重点把握）1、开环掌握系统: 是由输入来掌握输出的单向掌握（掌握精度较低、掌握装置简洁）. 掌握框图如下：掌握系统特点：是单向的掌握过程,信息只有一条向前通道.输入量与输出量往往是不同性质的量.生活中常见的开环掌握系统：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、红绿灯定时掌握、火灾自动报警掌握、公园音乐喷泉掌握、防盗报警掌握等2 、闭环掌握系统:输出量反馈回输入端参加掌握的掌握系统（精度高、抗干扰.有比较、可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 1 页,共 7 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -反馈环节） 掌握框图如下：闭环掌握系统特点：有反馈.被控量（输出量）对掌握过程会产生影响.（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）会调整.被控量会被掌握在肯定的范畴结果稳固.“结果”会影响“结果”.给定量与被控量是可比较的同一种性质的量.生活中常见的闭环掌握系统：空调、饮水机、电热水器、电冰箱温度掌握.马桶水箱水位自动掌握系统.智能洗衣机的掌握等五、有关掌握的一些基本概念：输入量（输入信号） ：也称给定量或设定量,是掌握系统的信息来源.输出量（输出信号） ：也称被控量,是掌握系统所要掌握的量掌握量：执行器的输出信号 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.干扰：在掌握系统中,除输入量外,引起被控量变化的各种因素.解题思路：对掌握的考查有两个方面：掌握系统组成及各组成部分在掌握系统中的作用.判定掌握系统的类型,是开环掌握仍是闭环掌握.1、熟识掌握系统的组成,清晰详细的掌握系统中谁充当掌握器、执行器、被控对象.2、熟识与掌握有关的各量,清晰详细的掌握系统中哪个是输入量、输出量、掌握量、反馈量,知道只有闭环掌握系统中有反馈量.3、分析掌握过程,依据开环或闭环的特点进行判定,然后对号入座.【巩固练习】练习 1（掌握系统的概念）1、以下各项中,不属于掌握的是（）A. 骑自行车时,假如觉得车速太快,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. 当学习成果不抱负时,我们用增加学习时间和改进学习方法提高成果2、在人体温度掌握系统中,皮肤相当于（）.A. 传感器B、掌握器C、执行器D、驱动器3、掌握系统的组成是（）A. 输入量、传感器、掌握器、被控量B.传感器、掌握器、掌握量、被控对象可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 2 页,共 7 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -C. 传感器、掌握器、执行器、被控对象D.掌握器、执行器、掌握量、被控对象4、按时间次序进行掌握的“交通路口红绿灯掌握系统”的方框图如下. 方框图中, 输出量是 A. 掌握电路B.红绿灯C.开关装置D.红绿灯的开关状态5、如下列图为养殖业中所用到的禽畜自动给水系统,此系统是闭环掌握系统,可使饮水槽水位保持不变.以下说法正确选项（）浮子是传感器.进水口是掌握器.被控对象是水箱.水箱与饮水箱的水平面可以不一样A. B.C.D.6、以下表达中,错误选项（）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. 全部掌握系统的工作运行,都会受到干扰因素的影响C. 假如一个系统能够很好的躲开或抑制干扰,那么这个系统的抗干扰性就强D. 开环掌握系统的抗干扰才能强练习 1 参考答案1-6 CACDBD练习 2（掌握系统的类型）1、家用饮水机的创造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,以下说法正确选项（）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 - 保温的掌握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掌握D热水加热 - 保温的循环工作过程是闭环掌握画出掌握系统框图 :2、小强在用恒温箱进行试验时,发觉恒温箱的温度连续上升,无法自动掌握.经检查,恒温箱的掌握器没有故障.参照右图,以下对故障判定正确选项 A只可能是热敏电阻显现故障B只可能是温度设定装置显现故障 C热敏电阻和温度设定装置都可能显现故障D可能是加热器显现故障画出掌握系统框图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.回答以下问题.（ 1） 图中的阀门1 不能省略,其缘由是可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 3 页,共 7 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -（ 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,此供水系统属于掌握系统（填 “开环”或“闭环”）4、有人说“闭环掌握系统都是自动掌握系统”,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 用以掌握太阳能热水器的上水,当水箱布满水后,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当下流.（ 2 ）开环.掌握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.如自行车的转弯掌握属于闭环掌握,因人参加了掌握过程,它是人工掌握.又如汽车驾驶过程中车速的掌握.用天平称量物体质量的过程、投篮的过程等是闭环掌握过程,因人参加了掌握过程,所以属于人工掌握.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.小明的父母成为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 4 页,共 7 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -本活动的受益者,家里安装了空调.下图是空调的温度掌握系统方框图,据此回答以下问题.（ 1）本掌握系统中的输入量和被控量（输出量） 分别是和.掌握量是.（ 2）在掌握系统中,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, 李明制作了便利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,碗内的水位逐步上升,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,使碗内实际水位掌握在管口位置.试分析其掌握过程,完成以下问题：（ 1）该掌握系统是掌握系统.（开环 / 闭环）（ 2）该掌握系统的执行器和输出量分别是（ 3）假设原先搪瓷碗内的水位掌握在5 厘米,现在需要把碗内水位掌握在8 厘米,请问可以实行的方法：3、下图是声控灯系统组成示意图,假如声控灯的邻近有人来并发出声响,声控灯会应声而亮,寂静后灯又灭.（ 1）当传感器检测到肯定强度的声音后,掌握器就会发出指令电灯接通电源,从而使灯发出光亮,灯亮在该掌握系统中属于（）A输入量B输出量C掌握量D给定量（ 2）该掌握系统属于（开环 /闭环）掌握系统.（ 3）这种声控灯简洁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 ）限制检测音源的范畴,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.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 5 页,共 7 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -【学问链接】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依据肯定的规律 转换成可用信号的器件或装置,通常由敏锐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,按肯定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满意信息的传输、处理、储备、显示、记录和掌握等要求.它是实现自动检测和自动掌握的首要环节.传感器可分类为：依据其用途：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.依据其原理：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、自动掌握系统（ automatic control systems）在无人直接参加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掌握系统.自动掌握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洁水位调剂装置都是自动掌握系统的萌芽.此后始终到18 世纪工业革命开头之前仅有时显现一些自动装置,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剂装置等.60 70 岁月,在航天技术的需要和运算机技术的推动下, 各种类型的复杂掌握系统得到很大进展.在这个过程中,微电子技术和微型运算机技术的快速进展起了关键的促进作用.功能更强自动化程度更高的掌握系统开头形成.自动掌握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,都有相应的掌握系统.在农业方面的应用包括水位自动掌握系统、农业机械的自动操作系统等.在军事技术方面,自动掌握的应用实例有各种类型的伺服系统、制导与掌握系统等.在航天、航空和航海方面,除了各种形式的掌握系统外,应用的领域仍包括导航系统、遥控系统和各种仿真器.此外,在办公室自动化、图书治理、交通治理乃至日常家务方面,自动掌握技术也都有着实际的应用.随着掌握理论和掌握技术的进展,自动掌握系统的应用领域仍在不断扩大,几乎涉及生物、医学、生态、经济、社会等全部领域.3、黑箱方法： 西瓜在没有切开之前,可以认为是一个黑箱.由于此时此刻人们不清晰着西瓜的质量的好坏.那么,什么叫黑箱方法了？有体会的老王选择西瓜,只要用手指头弹几下,这叫做信息输入.他听一听西瓜发出的声响,这叫做信息输出.据此,就可以大体的明白西瓜的好坏和成熟的程度.利用输入和输出信息的变化来熟识事物的功能和特性.这种方法就是黑箱方法.有些仪器、有些系统内部的结构非常复杂,或是由于种种缘由不能够加以打开.打开了就不是原先的系统.比如大规模集成块也可以看作是一个黑箱.它内部众多复杂的电子器件的功能,人们是无法从外表观看来明白的.而是借助于专用的测试仪器向集成块输入信息,从集成块输出的信息来判定集成块的功能和质量的好坏.这也是一种黑箱方法.一件事物是否是黑箱仍与人的熟识才能有关系.比如电视机, 对一般不懂电视机原理的人来可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 6 页,共 7 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -说,电视机也是一个黑箱.有些人对电视机原理一知半解,对这部分人来说,电视机是一个灰 箱.然而,对电视机设计专家来说,由于它们对电视机的结构原理一清二楚,所以对他们而言, 电视机是一个白箱.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 7 页,共 7 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载