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第四章 控制机器设计
第3节 闭环控制系统的工作过程
[核心素养目标]
技术意识：简述闭环控制系统的含义
工程思维：描述闭环控制系统的基本组成和工作过程
（3）图样表达：会画简单的闭环控制系统的方框图
（4）创新设计：能简单设计控制系统的方案
[课堂导学]
【任务一】——解析闭环控制系统工作过程
【技术体验】——搭建土壤湿度控制系统
闭环控制系统
1、含义：闭环控制系统指能对 进行检测，并将系统的 检测反馈到 部分，从而对系统的控制产生影响。
2、闭环控制系统基本组成（方框图）：
3、与开环控制系统相比，闭环控制系统多了 、 。
检测装置：测量出 并将信息返回到系统的 的装置元件。
比较器：将 与检测装置所检测到的 进行比较，求出偏差值的仪器。
【牛刀小试】：电冰箱的温度控制系统
当冰箱内新放入物品，或受环境影响，冰箱内温度升高时，热敏装置（温度监测装置）感受到这个实际温度，并以电量形式输给控制电路，在与设定温度相比较后，输出一个温差电量，这个温差电量经放大后，拖动电机转动，带动压缩器工作，增加制冷量，使箱内温度降低，随着箱内温度的降低，温差电量随之减小，直至为0，压缩器停止工作，箱内温度回到设定温度。
思考：电冰箱温度控制是开环控制还是闭环控制？该控制系统的的方框图是怎样的？试着画一画。
【任务二】——辨析反馈在控制系统中的作用
1.反馈：在自动控制系统中，将 通过 返回到输入端并与输入量进行 的过程，就是反馈。
2.干扰因素：在控制系统中，除输入量（(给定值)以外，引起 变化的各种因素都可视为干扰因素。有的干扰因素是环境造成的，如冬天使用电饭锅做饭比夏天更加费电；有的干扰因素是人为原因所致。如当电饭锅在保温状态时，频繁地打开锅盖并将冷的食物放入锅中等。
【案例分析】骑自行车时收到的干扰因素
【学生活动】了解飞机在起飞和降落时，乘客使用手机是否会对飞机飞行构成干扰。
3.闭环控制系统与开环控制系统的比较
【学生活动】 请比较开环控制系统与闭环控制系统的控制精度、系统结构复杂程度、系统成本及其适用场合，正确填写下表。
类别 能否自动调节补偿 控制精度 结构复杂程度 系统成本 适用场合
闭环控制系统
开环控制系统
4.黑箱方法：在生活中，有时我们需要认识的对象内部无法打开或不便打开，这时可以通过观测和考察它的输入与输出的关系来推测其内部的特性和功能。
【案例分析】挑西瓜与“黑箱”方法
[当堂检测]
1、根据开环电子控制系统和闭环控制系统的区别进行分析、判断，在你认为正确的表格中打“√”
2、电热水器温度自动控制系统的示意图。工作原理是：控制电路将热电偶测得的实际温度与设定温度相比较，若测得的实际温度低于设定值，则加热丝开始工作；若测得的实际温度高于设定值，则加热丝停止工作。从而使水温控制在一定范围内。请判断开环OR闭环,并画出其控制方框图。

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