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第四章 控制及其设计
第一节 了解控制
（第2课时）
教学内容
学习目标
理解控制、控制系统的含义及其在生活和生产中的应用。
了解手动控制、自动控制和智能控制的特点。
熟悉简单开环控制、闭环控制的基本组成和工作过程，了解反馈的基本原理。
理解控制系统中控制器、执行器和被控对象等的作用，能用框图对一个控制系统进行表达。
能够分析简单的被控对象的基本特征，确定被控量、控制量。
能进行简单的控制系统的设计，并制作一个简单的控制装置，能够对设计方案进行优化。
了解简单的干扰现象及其对控制功能的影响，了解克服干扰的基本方法。
引入
灯的开关：
普通开关
声光控开关
人体感应开关
智能开关
不同的控制方法。
二、手动控制
手动控制（人工控制）：
如果控制的过程必须在人的直接干预下才能完成控制任务（如射箭、鼠标控制等），称之为手动控制。
特点：
结构简单
成本低
人的智能可实现复杂工作的控制
三、自动控制
自动控制：
如果控制过程不需要人的干预，就能达到期望的控制效果，则称为自动控制。
思考：洗衣机，需要打开开关，需要选择模式，是否属于人工控制？
洗衣机属于自动控制，因为控制的过程，不需要人干预。人选择的设置，只算一些参数。
三、自动控制
立即行动：电梯是否属于自动控制
电梯的控制目标是在运行到指定楼层，并打开电梯门。
电梯的控制对象是轿厢和电梯门。
电梯停到指定楼层，控制的过程不需要人干预。
三、自动控制
控制方式判断：
序号 控制 控制的方式
1 抽水马桶的进水控制 自动控制
2 电冰箱的温度控制 自动控制
3 变速自行车的速度控制 手动控制
4 电视机的遥控系统 自动控制
5 教室墙上的电灯控制 手动控制
6 电饭煲的温度控制 自动控制
四、智能控制
智能控制的概念：
自动驾驶汽车，又称无人驾驶汽车、电脑驾驶汽车或轮式移动机器人，是一种通过电脑系统实现无人驾驶
的智能控制系统。
智能控制是一类无需人的干预就能够自主地驱动智能机器实现其目标的自动控制。
智能控制是控制技术与理论发展的高级阶段，主要用来解决那些在复杂系统中用传统方法难以解决的控制问题。
这些问题的求解过程与人脑的思维过程有一定的相似性，即具有一定程度的“智能”。
四、智能控制
发现生活中的智能控制：
智能灯具
智能门锁
智能窗帘
五、开环控制和闭环控制
“画鼻子”游戏，在画像前几米的地方蒙住眼睛，然后走向画像，用手中的笔为画像画上鼻子。
能将控制的结果反馈回来与希望值进行比较，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。
而不能将控制的结果反馈回来影响控制作用的控制过程，称为开环控制。
将控制结果反馈回来的部分，称为反馈环节。
蒙眼写自己的名字，对比平时写的名字，二者控制方式的区别是什么。
五、开环控制和闭环控制
开环控制与闭环控制判断：
思考：列举几个开环控制和闭环控制的例子，并比较它们的优缺点。
控制系统 控制的类型
鼠标 闭环控制
红外制导 闭环控制
单次射箭 开环控制
类型 举例 优缺点
开环 控制
闭环 控制
五、开环控制和闭环控制
立即行动：
开环控制
手动控制与开环控制、闭环控制没有必然联系。
自动控制的也不一定是闭环控制。
开环闭环是控制方式，手动自动是控制手段。
射箭（眼睛反馈）有反馈，属于闭环控制吗？
闭环控制都是自动控制吗？请举例说明。
手动控制都是开环控制吗？请举例说明。
普通汽车人工控制
习题
洗衣机
按压演示水龙头
抽水马桶的水箱
普通的电灯开关
冰箱温度控制系统
空调温度控制系统
定时路口红绿灯控制系统
无人机飞行控制系统
2．下面这些控制系统，属于开环控制系统的是（　　）
1．下列控制属于手动控制的是（　　）
D
C
总结
谢谢!

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