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(共36张PPT)
课题：控制的方式与应用
理解控制的含义
01
辨析控制的类型
02
感知控制的应用
03
目录
02
03
01
走进情境
这是陈晨同学设计的一套家庭雨水收集系统。利用收集的雨水浇灌家中阳台的植物，冲洗拖把和冲刷厕所。还可利用收集的雨水进行园艺浇灌、汽车冲洗、路面冲洗等，这体现了控制的思想，把雨水收集起来为我所用，减少了不必要的浪费，也体现了充分利用水资源的可持续发展理念。
01
理解控制的含义
1.技术体验--制作盆栽植物自动浇水装置
体验目的：经历制作盆栽自动浇水装置的事件过程，体会控制的含义与意义。
制作材料及工具：饮料瓶1个、可弯折吸管2根、接水盘1个、花盆1个、锥子1个、剪刀1把、热熔胶枪及棒等。
饮料瓶1个
可弯折吸管2根
2. 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，这就是控制。
例如：利用自动浇灌装置给植物补水，并且通过改变进气管在接水盘中的位置控制水位。
事物（控制对象）
期望方向
通过一定的手段
非期望方向
3.控制产生的原因
（2）控制产生的原因：
由于事物的发展与变化具有多样性，为了让事物发展的结果是人们所期望的，需要“控制”。
（1）事物的发展与变化具有多样性
一棵苹果树
结不出苹果
结的苹果又多又大又甜
结出苹果又小又酸
降落的雨水
用来灌溉农田
用来发电
流入江河，增加洪涝灾害
用来冲洗物品
4. 控制的三要素
目 的
对 象
手 段
控制要达到什么目的
控制的对象是什么
采取什么控制手段
举例：汽车的转向控制:控制目的:改变行驶方向 控制对象:车轮
控制手段：驾驶者通过转动方向盘推动转向杆，再带动车轮转向。
①看控制的名字。
②看控制的目的。
③看控制的结果。
如何找控制对象
马上行动
观察生活中的控制现象，说说相应控制的三要素。
控制现象 控制目的 控制对象 控制手段
例：感应水龙头 水龙头的开或关 水龙头 红外传感器检测是否有出水需要而自动控制出水
走廊感应灯
打开/关闭灯
灯
传感器检测人的红外信号而自动开启电灯
洗衣机定时控制装置
洗衣机定
时洗衣
洗衣机
定时器根据设定时间控制电机、滚筒工作时长
控制是需要通过一定的方式或手段来实现。
C
马上行动
02
辨析控制的类型
控制类型
1、按照是否有人工干预情形来分类
人工（手动）控制：控制的过程有人的直接干预和全程干预
自动控制：控制的过程无人直接参与
控制的过程
控制开始之后到结束之前的过程
智能控制：自动控制领域里的一个新的分支和发展方向
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。
人工控制的特点：①全程干预；②人为控制系统；③人的部分器官与其他控制器件共同完成控制任务。
自动控制：控制的过程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。
自动控制的特点：①无人直接参与；②事物能达到期望的方向；③需要对某些物理量控制
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。如：无人驾驶的汽车，智能机器人，学校智能控制系统等。智能控制主要用于解决复杂系统的控制问题。
下列控制现象是自动控制还是人工控制：
（1）用气筒给自行车轮胎充气
（2）教室监控
（3）电视机自动组装生产线
人工控制
自动控制
自动控制
马上行动
气动控制：利用气体的力量实现控制。
车门开或关
喷雾器喷洒农药
空气压缩机
气动阀门
2.按照控制信号流和执行部件的不同，控制可分：
气动控制、液压控制、电动控制、机械控制、电子控制
液压控制：运用液体动力改变操纵对象的工作状态。
液压千斤顶
液压打桩机
液压控制动画
2.按照控制信号流和执行部件的不同，控制可分：
气动控制、液压控制、电动控制、机械控制、电子控制
电动控制：所控制的对象是电动执行元件。比如电动伸缩门、继电器、变频电机、电磁阀、伺服驱动器等。
电动控制阀
变频电机
继电器
2.按照控制信号流和执行部件的不同，控制可分：
气动控制、液压控制、电动控制、机械控制、电子控制
电动伸缩门
2.按照控制信号流和执行部件的不同，控制可分：
气动控制、液压控制、电动控制、机械控制、电子控制
机械控制：用机械方法对元件或系统的工作特性进行的调节或操作。
机械闹钟
自行车
普通水龙头的开或关
2.按照控制信号流和执行部件的不同，控制可分：
气动控制、液压控制、电动控制、机械控制、电子控制
电子控制：运用电子电路实现控制功能。
电脑
电子秤
计算器
电子控制线路版
在很多控制的事例中，控制的手段是多样、综合的。
如机械手通常由控制系统、驱动系统和执行系统组成，就是由电子、气动或液压与机械控制的结合。
机器人是由机械、电子、智能等综合控制。
机械手
机器人
3.控制按是否有反馈可分为开环控制、闭环控制
开环控制概念：控制中不将控制的结果反馈回来影响控制作用的系统。
特点：无反馈 如红绿灯定时控制
闭环控制概念：能将控制的结果反馈回来与希望值进行比较，并根据误差及时调整控制作用。
特点：有反馈，反馈影响控制。如空调房间温度控制系统，电冰箱温度控制系统。
案例综合分析--从手摇扇到电风扇到空调再到智能空调
手动
启动、关闭时：人工
正常运行时：自动/开环
启动、关闭时：人工
正常运行时：自动/闭环
自动/智能/闭环
分析
03
感知控制的应用
1.控制在生活中应用
红外自动水龙头
ATM自动取款机
红绿灯
核酸检测机器人
2.控制在工农业生产中应用
汽车自动装配生产线
智慧农业：温度、湿度、光照度的控制
电脑绣花
3.控制在军事国防等领域上应用
精密制导导弹
神州十四号飞船成功发射
4.控制在现代科技上应用
人工智能
无人驾驶
无人机
本课小结
控制的含义
控制的分类
控制的应用
1.控制含义
2.控制产生原因
3.控制三要素：控制的目的、控制的对象、采取的手段;
1.按是否有人干预：人工还是自动、智能
2.按执行部件分类：气动控制、液压控制、电动控制、机械控制、电子控制
3.按是否有反馈:开环控制、闭环控制
1.日常生活
2.工农业生产
3.军事国防
4.现代科技
动手体验，学以致用
4
给出材料动手搭建简单控制装置,如何实现转动变直线运动的功能。思考该控制装置是人工控制还是自动控制？
巩固练习——单选题
1.如图所示的十字路口汽车闯红灯拍照系统，当指示灯为红灯时，传感器检测到有汽车从对面驶出，该系统会驱动相应的摄像头拍下汽车照片（包括车牌号及驾驶员等信息）。则该系统中，被控对象是（ ）
A.指示灯 B.汽车 C.摄像头 D.驾驶员
C
2.用电视机遥控器选台属于( )
A.人工控制 B.自动控制
C.气动控制 D.液压控制
3.以下属于自动控制系统的是( )
A.按钮开关控制 B.普通水龙头
C.花房恒温控制 D.司机驾驶汽车
巩固练习——单选题
4.学校的打铃系统目前一般都由电脑控制，其控制系统为（　　）
A．机械控制、闭环控制系统
B．电子控制、闭环控制系统
C．机械控制、开环控制系统
D．电子控制、开环控制系统
5.电饭锅的保温控制属于 ( ) 类型
A.自动、闭环 B.自动、开环
C.人工、闭环 D.人工、开环
巩固练习——单选题
5.观察自行车的刹车控制装置，若使前轮刹车控制更加灵敏，应如何调节自行车前轮的刹车部件？请思考并试着调试。
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。
巩固练习——思考
感谢您的指导！

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