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课时1　控制的方式与应用
第四章　控制及其设计
目 录
CONTENTS
任务清单与知识构建
01
案例导学厘清重难点
02
随堂达标检测
03
课时分层训练
04
任务清单与知识构建
1
任务一　理解控制的含义
1.控制的含义
(1)含义：人们按照自己的______或______，通过一定的手段，使事物向期望的______发展，这就是控制。
意愿
目的
目标
(2)构成控制的三要素：控制的对象、控制的目的和控制的手段。
三要素 对象 目的 手段
含义 被控制的事物 人们的意愿或期望的方向 控制实施的方式和方法
2.控制的手段和方法
(1)按控制过程中人工干预的情形可分为人工控制、自动控制。
____________：控制的过程是在人的直接干预或全程干预下进行；
____________：在无人直接参与的情况下，使事物的变化准确地按照期望的方向进行。
(2)按照控制信号流和执行部件的不同，自动控制可分为____________、____________、____________、____________、____________等。
(3)____________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。
人工控制
自动控制
气动控制
液压控制
电动控制
机械控制
电子控制
智能控制
任务二　感知控制的应用
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。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；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。控制在军事、国防等领域也有着广泛的应用。
案例导学厘清重难点
2
重难点1　控制的手段和方法
类型 含义 实例
人工控制(手动控制) 控制的过程是在人的直接干预或全程干预下进行的 用气筒给自行车的轮胎充气、普通窗帘
自动 控制 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。按照控制信号流和执行部件的不同分类(见右) 气动控制 以气体(压缩空气)作为主要信息与动力，一般由气阀门及气控件组成 公交车的车门控制、储气罐的压力调节控制
液压控制 运用液体动力改变控制对象的工作状态 建筑工地打桩机、液压机制压力控制
电动控制 控制系统的输出是通过电气量或电子信号来进行的，所控制的对象是电动执行元件 自来水管道流量控制(电动球阀)
机械控制 以机械传动作为主要控制手段，如采用杠杆、齿轮、皮带传动、蜗轮蜗杆等方式 马桶水箱水位控制、自动扶梯运行控制
电子控制 由电子元器件构成，采用电信号作为传递信号的载体 红外线自动水龙头、声光控制楼道灯
智能控制 ①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 ②主要用于解决复杂系统的控制问题 智能空调、智能窗帘
例1 如图所示为马桶水箱水位控制示意图，按下手柄后，起动杆拉开冲水阀阀座，水流出，水箱水位降低，浮球随之降低。下降的浮球打开浮球阀，为水箱注水。当浮球上升到一定高度时，浮球阀闭合，停止注水。对该控制系统的分类正确的是(　　)
解析　该控制系统控制过程中没有人的直接参与，属于自动控制；该控制借助浮力，利用浮球、连杆等作为执行机构实现水位的控制，属于机械控制。
C
A.手动控制、液压控制 B.自动控制、电子控制
C.自动控制、机械控制 D.手动控制、气动控制
A.楼宇遮阳控制属于智能控制
B.楼宇遮阳控制满足了我们生活的需要
C.控制的目的是为室内提供舒适的光线和温度环境
D.控制的对象是阳光
解析　被控对象是遮阳物，故选D。
D
随堂达标检测
3
A.人体 B.声音 C.电源 D.红外接收管
B
解析　B项不参与该控制系统的控制，且对该系统无干扰。
2.一款金属探测门，当有人携带金属制品通过时，探测门即发出声音报警。该报警控制系统的控制属于(　　)
A.手动控制、机械控制 B.自动控制、电子控制
C.自动控制、机械控制 D.手动控制、电子控制
B
解析　人没有全程干预和直接干预，属于自动控制；没有说明使用机械结构，属于电子控制。
如图所示为纸浆浓度控制系统工作原理示意图，其工作原理是：控制器将传感器检测到的配浆浓度与设定值相比较，根据偏差值控制电动调节阀调节清水流量，从而使配浆浓度达到设定值。据此回答第3～5题。
A
3.该控制系统的传感器应该选用(　　)
A.浓度传感器 B.流量传感器
C.压力传感器 D.温度传感器
A.电动调节阀 B.控制器 C.传感器 D.手动取样阀
D
5.该浓度控制系统属于(　　)
A.电子控制 B.液压控制
C.机械控制 D.气动控制
A
6.现在很多驾驶员在停放汽车时都会使用倒车雷达装置，它可以检测汽车周围是否有障碍物，当汽车离障碍物距离太近时该装置会报警提醒司机，那么该倒车雷达使用的传感器应该属于(　　)
A.光敏传感器 B.热敏传感器
C.湿敏传感器 D.距离传感器
D
4
课时分层训练
基础巩固篇
素养提升篇
1.如图所示是一款趣味存钱罐，只要将硬币置于放币处，就会从存钱罐里冒出一只玩具熊猫迅速将硬币拿走。该存钱罐的取币控制系统的控制手段属于(　　)
A
A.自动控制 B.手动控制
C.人工控制 D.智能控制
A.空调房间的温度控制 B.声控走廊照明灯的开关控制
C.太阳能热水器的水温控制 D.自动挡汽车的行驶方向控制
D
解析　人工控制是人直接干预和全程干预下进行的；自动控制是不需要人直接干预。选项D中，自动挡汽车，虽然有自动调节传动比的功能，但其方向控制，需要人直接、全程干预，属于人工控制。A，B，C三项都不需要人直接干预，属于自动控制。
3.下列控制事例，按执行部件的不同分类，分别属于(　 )
①汽车的液压辅助刹车控制　②公交车的气动门控制　③耳温枪的体温报警控制　④自行车的刹车控制
A.气动控制、液压控制、电子控制、液压控制
B.液压控制、气动控制、电子控制、机械控制
C.液压控制、气动控制、电动控制、液压控制
D.气动控制、液压控制、电动控制、机械控制
B
解析　汽车的液压辅助刹车控制属于液压控制，公交车的气动门控制属于气动控制，耳温枪的体温报警控制属于电子控制，自行车的刹车控制属于机械控制。
如图所示是一款家用可燃气体、烟雾报警器，用于煤气、液化气、烟雾泄露和浓度超标报警，防止意外发生，是家庭生活不可或缺的一部分。当厨房中的可燃气体或烟雾达到一定浓度时，感应头触发电路，喇叭工作，进行报警。根据材料，完成第4～5题。
C
4.从控制的手段来看，该可燃气体﹑烟雾报警器控制属于(　　)
A.人工控制、电子控制 B .人工控制、机械控制
C.自动控制﹑电子控制 D.自动控制、气动控制
5.该控制系统的被控对象是(　　)
A.声音 B.喇叭
C.烟雾 D.可燃气体
B
6.电梯安全运行需要采用多种控制手段，一般包括电梯门的自动启闭、电梯的定向选层控制、平层控制、超重报警等。在轿厢门和楼层门的自动启闭过程中，能让门启闭的执行机构是(　　)
A.电动机 B.继电器 C.控制电路 D.按键开关
B
1.如图所示是某学校大门口的自动车牌识别系统，其工作过程是：摄像头拍摄到车牌，系统处理器识别出车牌号，与数据库中的上车牌号比对，遇本单位教职工的车便自动抬起横杆放行，否则不放行。关于该控制系统下列说法正确的是(　　)
B
A.自动控制，被控对象汽车 B.自动控制，被控对象横杆
C.人工控制，被控对象横杆 D.人工控制，被控对象汽车
D
2.如图所示是一款电炖锅，是炖汤的好帮手，设置好温度，打开开关，经过几个小时，汤就炖好了。该炖汤过程的控制属于(　　)
解析　该控制不需要人的直接参与，属于自动控制，该控制借助电子器件和电子电路进行，故为电子控制。
A.人工控制、电子控制 B.人工控制、机械控制
C.自动控制、液压控制 D.自动控制、电子控制
B
如图所示是一款智能垃圾桶。投垃圾时，手或垃圾靠近感应区上方，桶盖会自动打开，投入后桶盖会自动关闭。请完成第3～4题。
3.该控制系统的控制手段属于(　　)
A.手动控制、机械控制 B.自动控制、电动控制
C.自动控制、液压控制 D.手动控制、气动控制
B
4.该智能垃圾桶中的传感器可以用(　　)
A.温度传感器 B.红外线传感器
C.流量传感器 D.压力传感器
B
A.学校广播打铃系统 B.流水线加工矿泉水系统
C.银行的自助存取款系统 D.酒店的中央空调调节温度系统
解析　流水线加工矿泉水系统，属于控制在生产中的应用。
D
如图所示的红外测温自动感应门，红外测温仪对通过安检门的人员进行实时体温检测，检测的体温值在显示屏上显示，当体温值高于37.3 ℃时，报警系统中的蜂鸣器和红灯发出声光报警。根据材料，请完成第6～7题。
6.该报警系统的控制对象是(　　)
A.通过安检门的人员 B.红外测温仪
C.体温值 D.蜂鸣器和红灯
C
7.该报警系统的控制手段属于(　　)
A.手动控制、电子控制 B.手动控制、电动控制
C.自动控制、电子控制 D.自动控制、机械控制课时1　控制的方式与应用
任务一　理解控制的含义
1.控制的含义
(1)含义：人们按照自己的________或________，通过一定的手段，使事物向期望的____________发展，这就是控制。
(2)构成控制的三要素：控制的对象、控制的目的和控制的手段。
三要素 对象 目的 手段
含义 被控制的事物 人们的意愿或期望的方向 控制实施的方式和方法
2.控制的手段和方法
(1)按控制过程中人工干预的情形可分为人工控制、自动控制。
____________：控制的过程是在人的直接干预或全程干预下进行；
____________：在无人直接参与的情况下，使事物的变化准确地按照期望的方向进行。
(2)按照控制信号流和执行部件的不同，自动控制可分为__________________、____________、____________、____________、____________等。
(3)____________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。
任务二　感知控制的应用
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。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；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。控制在军事、国防等领域也有着广泛的应用。
重难点1　控制的手段和方法
类型 含义 实例
人工控制(手动控制) 控制的过程是在人的直接干预或全程干预下进行的 用气筒给自行车的轮胎充气、普通窗帘
自动 控制 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。按照控制信号流和执行部件的不同分类(见右) 气动控制 以气体(压缩空气)作为主要信息与动力，一般由气阀门及气控件组成 公交车的车门控制、储气罐的压力调节控制
液压控制 运用液体动力改变控制对象的工作状态 建筑工地打桩机、液压机制压力控制
电动控制 控制系统的输出是通过电气量或电子信号来进行的，所控制的对象是电动执行元件 自来水管道流量控制(电动球阀)
机械控制 以机械传动作为主要控制手段，如采用杠杆、齿轮、皮带传动、蜗轮蜗杆等方式 马桶水箱水位控制、自动扶梯运行控制
电子控制 由电子元器件构成，采用电信号作为传递信号的载体 红外线自动水龙头、声光控制楼道灯
智能控制 ①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 ②主要用于解决复杂系统的控制问题 智能空调、智能窗帘
例1 如图所示为马桶水箱水位控制示意图，按下手柄后，起动杆拉开冲水阀阀座，水流出，水箱水位降低，浮球随之降低。下降的浮球打开浮球阀，为水箱注水。当浮球上升到一定高度时，浮球阀闭合，停止注水。对该控制系统的分类正确的是(　　)
A.手动控制、液压控制 B.自动控制、电子控制
C.自动控制、机械控制 D.手动控制、气动控制
听课笔记　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
重难点2　控制分析
理解一个控制现象主要从以下三个方面入手：被控对象、控制目的及控制手段。
例2 如图所示是楼宇遮阳控制系统示意图。根据阳光的入射角度、温度、气候状况以及室内环境需求等综合因素通过传感器、控制器、遥控器或开关等组合或通过人工设定各种场景、定时等，控制遮阳物自动升降、开合或翻转，实现最佳的光线管理，为室内提供舒适的光线和温度环境。下列说法中不正确的是(　　)
A.楼宇遮阳控制属于智能控制
B.楼宇遮阳控制满足了我们生活的需要
C.控制的目的是为室内提供舒适的光线和温度环境
D.控制的对象是阳光
听课笔记　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1.如图所示为感应冲水器，其应用红外光反射原理，人站在尿盆前或蹲厕前，红外发射管发出的红外光经过人体反射到红外接收管，然后信号经过后续处理控制电磁阀打开放水。人离开尿盆，自然红外光就没有反射了，接着电磁阀自动关闭。通常人体离开感应范围后4秒自动冲水7秒。以下与感应冲水器控制无关的是(　　)
A.人体 B.声音
C.电源 D.红外接收管
2.一款金属探测门，当有人携带金属制品通过时，探测门即发出声音报警。该报警控制系统的控制属于(　　)
A.手动控制、机械控制
B.自动控制、电子控制
C.自动控制、机械控制
D.手动控制、电子控制
如图所示为纸浆浓度控制系统工作原理示意图，其工作原理是：控制器将传感器检测到的配浆浓度与设定值相比较，根据偏差值控制电动调节阀调节清水流量，从而使配浆浓度达到设定值。据此回答第3～5题。
3.该控制系统的传感器应该选用(　　)
A.浓度传感器 B.流量传感器
C.压力传感器 D.温度传感器
4.在该控制系统工作原理示意图中，不直接参与浓度自动控制的部件是(　　)
A.电动调节阀 B.控制器
C.传感器 D.手动取样阀
5.该浓度控制系统属于(　　)
A.电子控制 B.液压控制
C.机械控制 D.气动控制
6.现在很多驾驶员在停放汽车时都会使用倒车雷达装置，它可以检测汽车周围是否有障碍物，当汽车离障碍物距离太近时该装置会报警提醒司机，那么该倒车雷达使用的传感器应该属于(　　)
A.光敏传感器 B.热敏传感器
C.湿敏传感器 D.距离传感器
课时1　控制的方式与应用
任务清单与知识构建
任务一
1.(1)意愿　目的　目标
2.(1)人工控制　自动控制　(2)气动控制　液压控制　电动控制　机械控制　电子控制　(3)智能控制
案例导学厘清重难点
例1　C　[该控制系统控制过程中没有人的直接参与，属于自动控制；该控制借助浮力，利用浮球、连杆等作为执行机构实现水位的控制，属于机械控制。]
例2　D　[被控对象是遮阳物，故选D。]
随堂达标检测
1.B　[B项不参与该控制系统的控制，且对该系统无干扰。]
2.B　[人没有全程干预和直接干预，属于自动控制；没有说明使用机械结构，属于电子控制。]
3.A　4.D　5.A　6.D

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