2022年第四单元第三节闭环控制系统的干扰与反馈 .pdf

《2022年第四单元第三节闭环控制系统的干扰与反馈 .pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年第四单元第三节闭环控制系统的干扰与反馈 .pdf（6页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、学习好资料欢迎下载东方中学教案年月日星期第1 课时课型新课课题第四单元控制与设计第三节闭环控制系统的干扰与反馈教学目标1了解控制中存在干扰，学生能理解干扰的概念，掌握克服干扰的基本方法。2熟悉闭环控制系统中反馈环节的作用。3了解功能模拟方法和黑箱方法。4通过内化干扰的知识，形成正确的对系统中干扰的认识，并建立稳定的控制系统认识态度。重点1了解实际控制系统中会存在干扰影响控制；2让学生能够分析简单控制系统中的干扰， 理解克服干扰的基本原则，分析克服干扰的具体方法， 并结合开环和闭环控制进行对比；难点1分析克服干扰的具体方法；2综合理解开环与闭环的优劣只是相对的，理解干扰不是全有害的。教学方法案例

2、解析学法指导案例引导教学手段多媒体辅助教学教学过程：引入：一、复习与回顾1控制系统的组成部分是什么？画出开环控制系统的框图。提问学生，让学生在这基础上将框图补充为闭环控制系统图。二、引出反馈的概念1什么是反馈？控制系统中，讲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） 。2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。修改简记精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 6 页学习好资料欢迎下载事例输入检测装置输出“穿针引线”线的位置

3、人的眼睛线与针孔对准投掷飞镖靶的位置(期望值 ) 眼睛飞镖实际投掷的位置三、闭环控制系统的工作过程闭环控制系统就是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。核心：通过反馈来减少被控量(输出量 )的偏差。四、干扰因素【游戏引入】真正的控制系统在运行的过程中还会存在很多的因素影响：控制羽毛球降落游戏：1在正常条件下降落。2在有侧风的条件下降落。问题：如果不按正常条件下的降落方式还能正中目标吗？为什么？对比两种情况的异同：受外界影响，控制的行为受到影响。（1） 、干扰的概念【涵义】：干扰就是对控制系统的行为造成影响的有害的信号及扰动，即除给定量外，引起被控量量值变化的

4、各种因素。要点：系统行为、被控量量值变化；引起变化的各种因素。（2）干扰对控制功能的影响1现实生活中的干扰的例子A、外界光线对投影效果的干扰（对周围的控制系统的分析，就近对课室投影的干扰分析，学生更有体验）B、轮船行使中的干扰（录像演示波浪对轮船的干扰）C、汽车驾驶的干扰（录像演示干扰的一个方面）（汽车行使中的干扰，比较常见，引导学生引发对交通控制的进一步思考，为后面的内容拓展到社会大环境设下伏笔）2思考与分析精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 6 页学习好资料欢迎下载（1）在出现干扰的情况下，开环控制系统和闭环控制系统哪种

5、受干扰的影响小？为什么？闭环控制系统受影响较小，因为闭环控制系统能不断修正控制效果。（2）举出一些由于干扰而使控制系统受到影响的例子。雨天交通病毒攻击手机干扰飞机（3） 、克服干扰的基本方法如何消除侧风对羽毛球下落的干扰？（呼应前面举的干扰，进一步思考克服干扰的方法）（一）克服的基本方法：1消除干扰2减弱干扰3提高控制系统性能（二）小组讨论分析下列控制中的干扰，请同学们以小组为单位，讨论如何克服该控制系统中的干扰并对对方组的抗干扰方法发表自己的看法：第 1、2 大组：汽车驾驶第 3、4 大组：轮船行使（在学生讲解的同时演示教师对问题的解释）汽车驾驶：1控制系统的克服措施：刹车、转向、鸣喇叭；2

6、针对干扰源的措施：加强国民交通意识；3管理措施：交通部门设立道路隔离带、交通法加重对违章的处罚；轮船行使：1环境因素：选择风平浪静的天气；2轮船本身设计：改变轮船的长宽比、增加减摇鳍、船艏设计；案例分析 在加热锅炉的温度控制系统中，可能有干扰因素：加热炉外的环境温度变化、加热器的电压波动等系统如何克服干扰使炉温稳定在给定范围内？通过热电偶检测炉内的温度值，并与给定的温度值进行比较，将偏差传给控制器进行控制。（三）综合分析：闭环控制系统比开环控制系统具有更好的抗干扰能力，那么是否都应该用闭环控制代替开环控制？是否采用闭环控制主要看对控制系统的要求（如成本、控制要求）如空调和风扇的使用选择五、开环

7、控制系统与闭环控制系统的比较。1输出量是否对控制系统有影响。2是否有自动纠错功能。3精度高低。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 6 页学习好资料欢迎下载4结构，成本区别。六、控制系统的分析方法1功能模型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 。2黑箱方法通过对系统的输入与输出的关系的研究推断系统内部结构和功能的方法，通过观测黑箱外部的输入信息(外界对黑箱的影响)和输出信息 (黑箱对外界的反应 )研究和认识其功能、特性、结构、机理。黑箱方法应用的例子输入输出需要了解的情况观察计算机的基本性能运行应

8、用程序计算机的反应计算机的基本性能测定钢材的硬度技术试验钢的性能情况钢的硬度选购电视机图像、声音、外壳清晰度、散热的情况电视好坏小结与练习：1干扰的概念2克服干扰的基本方法3反馈4开环与闭环控制系统的比较5功能模拟法，黑箱方法精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 6 页学习好资料欢迎下载板书设计课件作业布置拓展延伸课后反思备课组长签字精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 6 页学习好资料欢迎下载板书设计课件作业布置拓展延伸课后反思备课组长签字精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 6 页