控制系统的工作过程及方式.pdf

控制系统的工作过程与方式控制系统的工作过程与方式一、教学目标一、教学目标1.通过案例分析，归纳控制系统的基本特征；2.了解开环控制和闭环控制的特点；3.分析典型案例，熟悉简单的开环控制系统的基本组成和简单的工作过程4.学会用框图来归纳控制系统实例的基本特征，逐步形成理解和分析简单开环和闭环控制系统的一般方法二、教学内容分析二、教学内容分析本节是“控制与设计”第二节的内容，其内容包括“控制系统”、“开环控制系统与闭环控制系统的组成及其工作过程”是学生在学习控制在我们的生活和生产中的应用后，进一步学习有关控制系统的组成、工作方式以及两种重要的控制系统：开环控制和闭环控制，并熟悉它们工作原理和作用。生活中不乏简单控制系统的应用，人们对此往往象看待日出日落一类自然景色般的习以为常。本部分内容的学习，正是要引导学生，从技术的角度、用控制的思维看周围的存在，分析其道理，理解其基本的组成和工作过程。本课教学内容，从学生生活经验出发，从实例分析入手，归纳出对控制系统的一般认识，以及根据控制系统方式分类的开环控制系统和闭环控制系统两类，并侧重对开环控制系统的工作过程、方框图、重要参数进行分析。本课要解决的重点是：开环控制系统的工作过程分析，用方框图描述开环控制系统的工作过程。三、学习者分析三、学习者分析学生在前面的学习中已经学习和分析了控制在生活生产中的应用，获得了有关控制及其应用的初步感性认识和体验，但是对控制的基本工作方式和工作机理还缺乏了解，他们对进一步了解控制系统的知识是有探究的欲望的。结合前面的应用案例分析，进一步分析案例中控制是如何工作的，以及有怎样的工作方式，是学生学习的最近发展区。四、教学策略：四、教学策略：1.教法：本章的教学结合具体的教学内容和目标我们采用“案例情景机理分析总结归纳认识提升”的模式展开。在教学中把知识点的教与学置于具体的案例情景当中，通过丰富而贴近生活的案例使学生从生活体验到理性分析的思维升华过程。同时关注学生能否用不同的语言表达、交流自己的体验和想法。通过富有吸引力的现实生活中的问题，使学生回想和体会控制系统的工作过程，激发学生的好奇心和主动学习的欲望。让学生本着“回想分析联想猜想”的思维过程，对教学内容进行步步展开，使学生亲历自主探索和思维升华的过程。2.学法：鼓励学生自主探究和合作交流，引导学生自主观察、总结，在与他人的交流中丰富自己的思维方式，获得不同的体验和不同的发展。注意引导学生体会控制系统的工作过程和方式，特别是引导学生会学用系统框图来抽象概括控制系统、帮助分析和理解控制系统的组成及其工作过程的方法五、教学资源准备五、教学资源准备多媒体设备、相关图片资料、技术试验工具、材料等六、教学过程六、教学过程序号序号 教学步骤教学步骤1情景导入教师活动教师活动设置情景：走进教室，开灯，关灯；学生活动学生活动从最平常的事例开始激发兴趣1.提问：（1）才灯为什么亮了又灭了电风扇为什么转得快了回答：因为老师在控制的回答：老师通过拔动开关呢控制灯的亮和灭，通过风（2）老师是怎样控制灯和电风扇的扇的挡位控制风速（3）控制系统有什么共同特征先引导学生归纳出控制系统的基本特征再在此基本上并画出其简单框图：归纳：一个输入信号（如手拔开关）对应着一个输出信号（如灯亮或不亮）输出电机、扇叶风速指出下列事例是否是控制系统，如果是控制系统，请讨论、交流，分享结论指出系统的输入、输出分别是什么（1）自行车（2）打气筒（3）轳辘控制系统的基2本特征输入电路、灯输出“亮或灭”“开 或输入风速挡位2.马上行动1.从游泳池的注水控制引出开环控制与闭环控制给游泳池注水，我们可以有哪些控制方式这些控制方式讨论，得出：有什么缺陷2.计时器控制虽然实现了自动控，但准确度不高，请同学们分析计时器控制为何出现控制不准确的情况，怎样开环控制系统使游泳池准确达到给定水位3与闭环控制系统3.开环控制系统与闭环控制系统（1）开环控制系统：没有反馈，信息单向传递举例：电风扇速度控制、用计时器控制注水水流大小变化等情况（干扰），应加一个水位检测装置（反馈），当水位达到了，就停止进水（闭环准确度不高分析，得出：因为在注水过程中有人工控制费人力计时器自动控制控制（2）闭环控制系统：有反馈，信息流向形成一个闭合控制）环路1.引导学生归纳出用计时器注水控制系统的组成，并用简单框图表示其基本组成和工作过程：设定注开环控制系统水时间定时器阀门游泳池水位在老师引导下分析开环控制系统实例的组成和工作过程，并掌握用框图4的基本组成和2.引导学生分析自动门的的基本组成和工作过程，并画来表达控制系统的组成和工作过程出方框图:组成：门、电动机、控制器、传感器方框图：（略）3.引导学生归纳出开环控制系统的一般框图“希罗的自动门”控制的工作过程分析说明开环控制系统门”的工作过程5经典应用案例2.画出“希 罗 的自动分析门”控制方框图1.分析“希 罗 的自动工作过程的方法。6体验开环控制 1.说明纸猴的制作要求和制作步骤系统1.制作一纸猴，拉动背后2.指导学生观察拉动线绳，纸猴表情的变化（图略）的线（输入），纸猴的动作表情发生变化（输出）2.观察、体验输出信号与输入信号之间对应关系7小结教师引导、补充学生归纳、整理本课内容，学习收获七、教学反思七、教学反思社会生活中，开环控制系统应用具有十分重要的实践意义，本节课通过对开环控制系统中控制过程的理解，有助于学生将日常所见控制事例上升到运用技术思想和方法理解并分析，并学会应用简单的开环控制方法来解决现实生活中遇到的问题，有助于发展学生良好的逻辑思维品质。本节课没有首先从概念入手，讲什么是开环控制系统，工作过程如何、框图如何画等，而是选择适当材料，从实例的分析开始，与学生共同归纳、抽象实例的特征，从而引出开环控制系统工作过程的分析，课堂教学一个重要特点是，淡化对概念或定义的描述，侧重机理的分析，我认为，这是技术课程教师需要引起重视，也是它有别于科学类课程的不同之处。课堂上从材料分析，到开环控制系统特征和框图的归纳，到学生寻找生活中开环控制事例，到经典案例分析，到学生动手试验，再到讨论、练习、小结，环环相扣，设计流畅，学生始终参与全程教学活动，能吸引学生注意力，引导学生思维步步深入，从认识问题、分析问题到解决问题，符合高中学生认知规律，使学生体会到控制系统的学习并非深奥高不可攀。本节课教学为后续学习打下了良好基础。