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技术与设计2 第4章复习课学案导学
必修二知识主线：
第一单元 结构与设计
设 第二单元 流程与设计
计 第三单元 系统与设计
第四单元 控制与设计
【第四单元知识结构】
控制的手段与应用
控制与设计 控制系统的工作过程与方式
闭环控制系统的干扰与反馈
控制系统的设计与实施
知识要点
1.什么是控制
（1）控制的概念：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，这就是控制。
（2）控制现象的三要素：被控对象（控制的对象）、控制的目的和控制的手段。例如，对音响的音量控制这件事，被控对象是 ，控制的目的是 ，控制的手段是 。
2.控制的分类
（1）按控制过程中人工干预的情形来分：
①人工控制：控制的过程是在人的直接干预和全程干预下进行的。
②自动控制：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）按照执行机构的不同来分：机械控制、气动控制、液压控制、电子控制等。
3.控制系统的工作过程与方式
（1）开环控制系统：控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响。
①案例
②开环控制系统的方框图：
③特例
④常见的开环系统：声光控路灯、自动烘手机、感应式水龙头、电风扇的风速控制、红绿灯控制系统……
（2）闭环控制系统：系统的输出量返回到输入端并对控制过程产生影响的控制系统。
①分析开环控制的缺点，如何改进
设定叫醒时间 叫醒信号
②闭环控制系统的方框图
③常见的闭环控制系统：高压锅的压力控制系统、投篮、抽水马桶的自动控制系统、电冰箱温度控制系统……
（3）如何区分开闭环：
针对练习
1.（2010高考）普通高压锅使用过程中，当锅内压力达到一定值时，压力阀会浮起来并放气，使锅内压力维持在预定值水平。该压力控制系统是（ ）
①人工系统 ②自然系统 ③人工（手动）控制 ④自动控制
A.①③ B. ①④ C.②③ D.②④
2.（2011高考）某品牌电热水壶设有防干烧装置，当壶中水量低于一定值时，电源会自动断开；壶盖经特殊设计，水烧开时，蒸汽会使水壶发出蜂鸣声，起到提醒作用。下列说法正确的是（ ）
A.壶中水温为防干烧系统的输入量 B.蜂鸣声体现了人机工程学中人机信息传递
C.设计该水壶时，不必考虑壶盖的重量 D.设计该水壶时，主要遵循了美观原则
3.随着音乐起伏而变化的音乐喷泉是控制技术的一种具体应用。其工作过程是由声—电转换装置将起伏的音乐强度转换为随之而变化的电信号，这种电信号驱动电动机带动水泵转动。音乐声信号强，水泵的转速就快 ，喷头的压力就大，喷出的水柱就高。反之，喷出的水柱就低。音乐信号的强弱与喷泉水柱的高低一一对应。
(1)该控制系统的输入信号和输出信号分别是什么？
（2）音乐喷泉控制系统是开环控制还是闭环控制？
（3）从控制系统组成的角度，分析声—电转换装置在此控制系统中起什么作用？
4.（2007高考）某办公大楼采用自然光照明，控
制系统如右图，太阳光经过反光镜反射到
反光球面镜上，反光球面镜再将光线反射
到大厅，从而达到采集自然光的目的。当
太阳移动后，光线到达反光球面镜的位置
也随之发生偏移，相应的传感器就会受到
光照产生电信号，控制器根据不同传感器
送来的信号控制反光镜做相应的调整。
（1）该系统是开环控制系统还是闭环控制系统？
（2）在该系统中，被控对象是 。
（3）控制器与人体哪个器官的功能是类似的？
（4）请再写出两种利用太阳能的产品。
5.（2010高考）项目名称：防风自动关窗装置的制作
结构：①风力感应部分，包括安装在户外的风向标，风力板和弹簧（稳定风力板）
②窗体传动部分，包括窗体滑轮，牵引线和引线滑轮
③电路部分，包括电源（E）、电机（M），触头开关（K1）和嵌入墙体中的按压开关（K2）
工作原理：①窗户打开时，K2在弹簧的作用下自动闭合，防风功能处于待命状态。
②起风时，风向标转向来风方向，风力板受风力推动发生偏转，使K1闭合，电机驱动窗户向左移动。
③待窗户关闭时，窗框推压K2撞杆并使其断开，电源切断，自动防风功能关闭。
（1）请填写图框中的①________②________。（2）该系统的被控对象是___________。
（3）风力板平面与风向标尾翼平面之间的最夹角为___________。
（4）窗户打开，防风功能处于待命状态时的电路图是（ ）
（5）制作风力板最合适的选材是（ ）
A.普通硬纸板 B.铸铁板 C.太阳能电池板 D .硬铝板
（6）安装电源时，要用螺丝钉将电源固定在木质底座上。下列组合最省力的是（ ）
A.细柄螺丝刀，密纹螺丝钉 B.粗柄螺丝刀，密纹螺丝钉
C. 粗柄螺丝刀，疏纹螺丝钉 D. 细柄螺丝刀，疏纹螺丝钉
（7）防风功能启动时，如果电机带动窗体向右移动，原因是
A.电机极性接反 B.电源电压不足 C.K1接反 D.K2J接反
（8）为进一步改进和完善装置的功能，需要在测试基础上调整设计。下列可以提高风力感应灵敏度的是（ ） A.适当增加风力板面积 B.缩短悬挂风力板连杆的长度
C.减小风向标尾翼面积 D.调节K1,使其触头间距增大
客房电话
电脑
检测装置
信号
电机、书泵
声电转换装置
喷泉
音频设备

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