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(共58张PPT)
一棵果树可能因为某种原因结不出果实，也可能硕果累累，而且果实有大有小，或酸或甜。
事物的发展与变化具有多样性。
例如，降落的雨水可以用来灌溉农田，也可以供人们冲洗物品，还可以发电，但是也可能流入江河，增加洪涝灾害发生的可能性。
事物的发展结果可能是人们预先期望的，也可能与预期的目标不相符，甚至是人们不希望看到的。如果人们想达到某一特定目的，就必须运用适当的手段来实现。
第一节、控制的方式与应用
任务一 理解控制的含义
大禹治水
思考：大禹治水过程中，通过什么手段实现了什么样的目的？
通过“疏通河道，泄洪为主”
手段实现治理好水患的目的。
一、控制的含义
人们按照自己的意愿或目的，通过一定的手段，使事物向期望的目标发展，叫做控制。
使用计算机“指挥”先进的生产流水线，实现自动化生产等。
例如，如下控制
利用自动浇灌装置给植物补水，并通过改变进气管在接水盘中的位置控制水位；
调节电冰箱的温度，使食物能够在低温状态下保存；
2、要知道控制的对象是什么
二、理解控制现象，需要明确：
1、要知道控制要达到什么目的
3、要知道采取什么控制手段
例如，给盆栽植物补水的控制
控制的目的是使接水盘中的水维持在一定的量
控制对象水盘
控制手段是通过进气管口与水面的相对位置决定出水管的出水。
进气管口在接水盘中的高度越高，接水盘中的水位就越高，降低进气管口的位置，接水盘中的水位就降低。
控制手段是驾驶者通过转动方向盘推动转向杆，再带动车轮转向。
例如，汽车的转向控制
控制目的是改变汽车行驶方向
控制对象是汽车的车轮
控制装置 控制目的 控制对象 控制手段
红外线水龙头自动出水装置
燃气热水器温度的控制
音响的音量控制
用喷雾器喷洒农药
马上行动：观察生活中的现象，完成下表。
热水器
调节出水口温度的高低
改变燃气火头的大小
音量大小的调节
音响
旋转音量旋钮
给庄稼治病
喷雾器
操作喷雾器的手柄
打开或关闭水龙头出水
水龙头的水
通过红外传感器检测是否有出水的需要而控制水的流出
苹果树
成功收获苹果
防病虫害
施肥 ，浇灌
··· ··· ···
控制对象
控制手段
控制目的
举例
马上行动
找出自行车中存在的各种控制现象。
刹车控制、速度控制、方向控制等。
控制手段由手动控制变为自动控制、智能控制，可以减少人力的投入，让人得到更好的休息。控制环节变得越来越复杂，越来越智能，需要设计的电路会变得更复杂。
控制的实现需要通过一定的手段。从控制过程中人工干预的情形来分，控制可分为人工控制（手动控制）和自动控制。
三、控制的分类
1、人工控制
概念：控制过程是在人的直接干预和全程干预下进行的。
特点：有人直接干预。
乘坐电梯
打开木 门
打开风扇
手动冲床
操作遥控模型
自发电手电筒
驾驶汽车
2、自动控制
概念：指在无人直接参与的情况下，使事物的变化准确地朝着期望的方向进行。
特点：不需要人的直接干预。
自动门
太阳能路灯
自动扶梯
自动洗车
十字路口红绿灯的自动转换
按照控制信号和执行部件的不同，自动控制可分为：
气动控制、液压控制、电动控制、机械控制、电子控制等。
智能控制是具有智能信息处理、智能信息反馈和智能决策的控制方式，它能在无人干预的情况下，自主地驱动智能机器实现控制目标。智能控制主要用于解决复杂系统的控制问题。
智能洗衣机
示例：
手摇洗衣机
半自动洗衣机
全自动洗衣机
随着技术的不断发展，在很多控制现象中，控制的方式是多样、综合的。
机械手是一种能模仿人的手和臂的动作功能，按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置，其特点是通过编程来完成各种预期的作业。它能部分地替代人的手工劳动，把人从繁重的体力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，还能扩展人的器官功能，提高劳动生产力。
简易机械手工作流程图：
控制目的是控制机械手移动和抓取工件；控制对象是机械手；控制手段是利用气动或液压动力来驱动机械手的移动和抓取。
思考答案
控制装置是根据需要人为设计的，故控制目的、控制手段和控制对象均是人为界定的。针对同一控制需求，不同设计师设计的方案不同，其控制手段和控制对象可能不同。
任务二 感知控制的应用
控制在生活中应用广泛。人类能够在一定程度上按照自己的意愿改变周围的环境，使之能满足自身的需要。
银行的自动取款机通过对存取款的自动控制，缩短了人们存取现金的时间，降低了差错率，而且使小额现金存取不受银行上下班时间的限制。
举例
公共场所的红外线自动水龙头通过对红外线强或弱的感应，自动控制水龙头的开或关，人们使用起来更方便、卫生，并且能够节约用水。
举例
自动电饭煲
举例
GPS、北斗卫星的自动导航系统
梦想走进现实 神通广大的网络家电
清早起床，只需按一下按键，窗帘即可自动拉开，灯光缓缓亮起，电视自动打开，洗衣机自动开始洗衣服；下班回家的路上，发送短信，就可以启动家里的微波炉、空调、热水器等，回到家就能立即享受清凉的室温、温热的洗澡水，并吃上可口的饭菜……。
现代网络家电
自动控制
　　网络摄像机是独立运行在网络中的一种智能化产品。它有独立的IP地址，可通过LAN、DSL连接或无线网络适配器直接与以太网连接，即分为有线和无线两种网络摄像机。这类产品内置有专门的网络视频服务器，独立工作，无需计算机的协助。局域网或互联网上的用户可以在全球任何一个角落通过IP地址访问网络摄像机，看到家中的情况。
网络摄像机
完成一天的工作，终于回到家里，可以好好休息一下了。在你跨入房门时，你的PDA（掌上电脑）和笔记本电脑里面的最新数据、文件自动传输到了家里的台式电脑上，今天刚存储在手机里面的新客户号码也自动传输到了家里的台式电脑上。
不想碰电脑了，看看新闻节目吧。当你打开电视机之后，自动录像在PC硬盘里的10分钟开播的新闻节目自动传输到电视机，什么重要新闻都不会错过。这时，电视屏幕上提示你有一个电邮，不想看电邮，看完新闻再说。突然看到一个新闻画面很有意思，于是你按了电视机遥控器上的一个键，放在电脑桌上的打印机把它打印了出来。
设想：
看完了新闻，去冲个澡，扬声器虽然在卫生间里，播放的却是存储在电脑里的MP3音乐，或者是电台节目。
虽然在电视机上也可以看电邮，你还是选择了打开电脑看电邮，没什么大事，下班了就别管它。
看看有什么家务事要做，打开“家庭管理程序”，程序提示“冰箱里没菜了，最近你该多吃一点蔬菜”，洗衣机里面的衣服满了，在管理程序里点一个“按钮”开始洗衣服。
网络洗衣机
要洗的衣服在上班前放到洗衣机里，在上班期间用户可以远程实时启动洗衣机，调整洗衣过程中的各种参数，控制洗衣水温和洗涤时间。这样的操作可以在办公室或千里之外的地方进行，不用等到下班后再洗。
一般洗衣机
网络冰箱可通过清晰的LCD显示屏看电视。LG的技术配有15.1英寸TFT LCD 电视，收看电视节目外，用户还可收听MP3以及听广播，或接DVD
网络冰箱
一般冰箱
电话远程遥控热水器
　　时空舱电热水器，该产品的最主要的特色是可以通过电话进行远程控制，无论是用户突然出差，还是运动完毕，或者是出差返程途中，只要你提前打一个电话，家里的时空舱就能开始工作，并能适时控制调节温度、或关机，保证用户一回家就能洗上热水澡。
控制应用到生活中
提高了人们的生活质量，人类能够在一定程度上按照自己的意愿改变周围的环境，使之能满足人们的需要。
老式住宅楼一般楼层不高，建设时大多没有设计恒压供水的设备，存在水压不足情况，大多在楼顶设有水塔供水。现在，由于水塔供水存在卫生上的安全隐患，取消了水塔。自来水厂加大了自来水管内的压力，来保证老式住宅楼顶层的正常用水。
高层建筑现在还是装恒压供水控制系统
生产中往往需要对温度、湿度、压力、速度及工件加工动作等进行控制，控制在生产中得到了极为广泛的应用。
举例
汽车自动装配生产线实现了汽车零件的自动装配，并能对零件的传送速度进行控制，便于生产操作，大大减轻了工人的劳动强度，提高了产品质量和生产效率；
数控机床
举例
农田节水灌溉控制系统在控制农田灌溉水量、实现水量均匀喷灌的同时，减轻了农民的劳动强度。
农田灌溉
电源
控制室
水泵
农田灌溉
折射式微喷
射流式微喷
锤式微灌
举例
精密制导武器能够对目标进行精准打击，火箭能将人造卫星准确送入太空预定轨道。“神舟”飞船遨游太空并准确返回地面，其中控制起着至关重要的作用。
控制在军事、国防等领域也有着广泛的应用。
在未来生活中，虽然智能控制会越来越广泛，但始终不能代替人，是因为自动控制、智能控制系统都来自人的智慧。不仅如此，因为机器控制没有情感，所以更无法完全取代人的作用。
(1)用气筒给自行车的轮胎充气：人工控制。
(2)楼宇监控：自动控制。
(3)电视机自动组装生产线：自动控制。
调试方法：(1)调整刹车皮离轮圈更近；(2)将刹车钢丝调紧，将间隙调小。
可以采用同样的原理，在饮料瓶的顶部开孔进行设计，引入位于其他位置的雨水。

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