资源简介

(共22张PPT)
反馈概述
赣科学技术版六年级下册
第12课
反馈概述
理解反馈的概念
通过案例分析了解反馈的特点
探究反馈的功能
任务卡
小红、小绿戴上播放音乐的耳机，调高音量用于屏蔽外界声音。小蓝随机从一堆卡片 中抽取一张卡片(卡片上面可能是一句歌词，也可能是一句诗),任务是将卡片上的内容 传递给小红；由于戴着耳机，小红根本听不见小蓝说了什么,只能借助口型来判断小蓝说 了什么,小红再传递给小绿，以此类推，直到最后一位同学，最后一位同学把得到的信息复述给大家，这就是我们熟悉的击鼓传花。
请同学们一起玩玩击鼓传花的小游戏。
玩一玩
想 一 想
信息如何能完整正确地传递到最后
这个游戏实际上就是一个反馈的过程。在游戏中，如果不戴上耳机，我们就可以通过 耳朵随时将获得的消息反馈给大脑，大脑将希望的结果与实际情况进行比较，如有偏差， 便调整内容并及时纠正，所以很容易传递正确的消息给下一位同学。而戴上播放高音量音乐的耳机，我们就不能将听到的内容反馈给大脑，只能根据口型反馈信息给大脑，而且 大脑受到音乐的干扰，想纠正信息并完整传递就变得非常困难。
一
反 馈 的 概 念
为了解决干扰因素对控制系统的影响，在很多控制系统中，人们采用反馈装置对干扰 产生的偏差进行修正，从而提高控制的精确度和可靠性。
反馈就是通过传感器检测出被控量的偏离量，把偏离量传递到控制装置，控制装置通 过调整对偏差进行修正，使被控量逐渐接近设定值的过程。例如，在击鼓传花的游戏中， 眼睛是传感器，检测到游戏中对方说话的口型，通过大脑这个控制器，思考获取的话是否 连贯，是否符合正确内容，对获得的消息进行修正，并继续提问前方是不是这句话，使获取 的消息逐渐接近设定值。而这种能将控制的结果反馈回来与期望值进行比较，并根据它 们的误差调整控制作用的控制过程，称为闭环控制。
开环控制系统没有反馈装置。例如，猎人用弓把箭射出去后，发现偏离了目标，但箭已经射出，他无法进行修正。
一
反 馈 的 概 念
闭环控制系统带有反馈装置，如图12-1所示。闭环控制系统对经过控制系统调节 后的被控量进行检测，如果测得结果与设定值有偏差，系统再次调节被控量，直至达到设 定值。对被控量进行检测并将检测结果传回输入端的环节叫做反馈环节。
想 一 想
依照空调温度控制系统方框图，如图12-2所示，电热开水器温度控制系统 方框图，如图12-3所示，根据本课的学习内容，找出其中的反馈环节，并说明它起到了哪 些作用。
二
反 馈 的 特 点
反馈是通过传感器有针对性地检测出被控量的偏离量，再进行后续传递的过程。例 如，我们在使用电脑时，通常用鼠标进行操作，我们利用眼睛观察鼠标的光标，根据需要通 过控制鼠标的移动将光标移到相应位置。
( 一 )针对性
二
反 馈 的 特 点
反馈要及时地把偏离量传递到控制装置，才能实现修正偏差。若产生了时滞问题，即 从发现偏差到采取更正措施之间可能有时间延迟现象，在进行更正的时候，实际情况可能 已经有了很大的变化，而且往往是损失已经造成了。
(二)及时性
二
反 馈 的 特 点
无论是通过传感器检测出被控量的偏离量，还是把偏离量传递到控制装置再修正偏 差的过程都是连续的，不能截断，应当持续性地进行。
例如，扫地机器人在工作过程中利用智能视觉技术及时地判断障碍物距离多远，是否 需要避开，将信息及时输送至控制区，控制区再进行偏移矫正，实现避障。
(三)连续性
三
反 馈 的 功 能
在开环系统里面，所有的参数变化都会直接导致一个变化和不准确的系统输出。但 在闭环系统中，它能通过反馈感知和利用输出的变化来纠正输出。控制系统对参数变化 的敏感程度是一个很重要的考量因素，闭环反馈控制系统可以减少系统对参数变化的敏 感程度。为了获得一个性能优异的系统，如果采用开环模式，那么参数的选择需要十分精 确。而使用闭环结构，参数不需要十分精确，因为可以通过反馈来调节敏感度误差。
(一)减少了系统输出对过程参数的敏感度
参数一般分为过程参数和状态参数，过程参数表达某一物理过程，参数随时间变化，比如温度、速度；状态参数是指某一时刻的属性，比如形状之类。
三
反 馈 的 功 能
跟开环控制系统相比，增加了反馈环节的闭环控制系统可以更方便地控制和调整系 统的状态。
例如，在游泳池注水控制系统中使用开环控制，如果进水管单位时间的水流量一定， 那么游泳池水位的高低与进水的时间一一对应，我们可以利用定时器来控制进水阀门的 开启与关闭。
(二)可以更方便地控制和调整系统
三
反 馈 的 功 能
进水管的水压会在注水过程中发生变化，比如水压会变小，此时若还使用开环控 制注水系统，会导致设定的时间到了，游泳池还没有达到预期水位。如果我们使用闭环控 制改进注水系统，将输入从设定注水的时间改为设定游泳池水位，得到如图12-6所示的 控制系统，就可以更方便地控制和调整泳池的水位。
(二)可以更方便地控制和调整系统
三
反 馈 的 功 能
飞机的高度控制系统，飞机在起飞过程中，需要实时反馈当前的高度，以供整个 控制系统进行高度的控制。
如果是民用飞机，我们更注重的方面为稳定性，所以控制系统需要满足的条件是使飞 机能够更稳定地达到某一个高度进行起飞，而对于响应速度的要求并不高，所以系统可以 根据反馈得到的高度差动态调节响应速度使控制量变慢，保持飞机的稳定性。但是如果 对于军用飞机，在瞬息万变的战场上，我们更看重飞机的响应速度，所以系统在反馈得到 的高度差比较大时，需要增加较多的控制量，以保证飞机的响应速度，同时在飞机即将到达目标高度时，需要降低控制量，以保证飞机不会有过多的超调量。所以准确地反馈飞机 的高度，在这一过程中变得至关重要。
(三)调节响应速度
三
反 馈 的 功 能
反馈能够解决干扰因素对控制系统的影响，因此在很多控制系统中，人们采用反馈装 置对干扰产生的偏差进行修正，从而提高控制的精度和可靠性。
(四)增加了系统抵御干扰的能力
(1)判断下面控制系统中是否存在反馈：
练一练
控制系统 有无反馈
定时红绿灯
电饭煲
恒温温室
(2)讨论和寻找生活中有哪些反馈环节，说说这些反馈带来的作用。
谢谢聆听！
谢谢
21世纪教育网（www.21cnjy.com)
中小学教育资源网站
兼职招聘：
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/admin

展开更多......

收起↑