资源简介

第二节：控制系统的组成和描述
一、学习目标
1.熟悉简单开环控制、闭环控制的基本组成和工作过程，了解反馈的基本原理。
2.理解控制系统中控制器、执行器和被控对象等的作用，能用方框图对一个控制系统进行表达。
3.能够分析简单的被控对象的基本特征，确定被控量、控制量。
二、素养目标
技术意识：掌握控制系统的控制器、执行器、控制量、被控对象、被控量、反馈环节的概念及作用，熟悉闭环控制系统的基本组成，能画出简单的闭环控制系统方框图
工程思维：结合具体案例，分析开环与闭环控制系统的基本组成和工作过程，能根据简单的技术需求，设计出一个控制系统的技术方案，能根据控制系统的实例进行控制操作，剖析其工作过程并画出控制系统方框图。
三、教学重点、难点
重点：理解控制器、执行器、控制量、被控对象、被控量。
难点：确定控制器、执行器、被控对象。
四、教材情况
通过对第一节的学习，我们已经了解了手动控制、自动控制、智能控制、开环控制和闭环控制的基本概念，本节主要是把各种形式的控制系统的结构组成进行描述，从而概括出控制系统由控制器、执行器、被控对象、控制量、被控量、反馈环节等这些环节组成，用方框图的形式把开环控制系统和闭环控制系统表述出来。
五、学生情况
学生在前面的学习中已经了解了控制的应用，初步认识了开环控制系统和闭环控制系统。但是学生仍缺乏从技术上辨析开环控制系统和闭环控制系统的能力。对一个具体控制案例，很难准确判定控制器、执行器和被控对象等环节。
六、教学过程
1.新课引入
播放视频：中国第一颗卫星东方红1号卫星的发射；日常生活中的各种开关普通、声控、红外等。
思考：一个完整的控制系统都是由哪些内容组成的。
2.控制系统的组成。
一个控制过程的实现，往往要经过若干个环节，这些环节构成一个系统，所以我们可以把它看作一个系统。
期望值：基准量、又叫给定值----道路的方向
比较器和控制器：大脑（发出命令的部分）
执行器：肢体（执行命令的部分）
被控对象：自行车（主要指车头）（作用对象）
控制量：作用力（执行器作用于控制对象的物理量）。
反馈环节：眼睛（包括神经传输系统）（把被控量的信息反馈给控制器）
被控量：行驶方向（整个控制系统的目的）
2.控制系统的方框图表示
3.案例分析
（1）自动感应门控制系统
（2）恒定水位水箱控制系统方框图
（3）电风扇控制系统方框图
七、教学反思
本节课要求学生掌握开环控制系统和闭环控制系统的工作过程，并能绘制控制系统的方框图。对于部分学生来说，本课内容不易理解与掌握。因此，教师在教学过程应重点讲解控制系统结构部件(给定 量、控制器、执行器、被控对象、控制量等)的概念，这样才能帮助学生更好地理解控制系统方框图的原理。

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