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(共25张PPT)
义务教育信息科技（2024）六年级　　　　　　　　　　
第1课时
第三单元　有了反馈更优化
六年级上册
第12课 闭环控制助稳定
1
2
能结合控制系统实例描述闭环控制的特点。
了解闭环控制系统的应用。
学习目标
3
了解反馈对控制系统的优化作用。
第12课 课堂导入
问题情境
上节课，我们已经设计了一个具有反馈的微波炉，并画出了它的工作过程示意图。
像！那么与开环控制对应，这个微波炉是不是属于闭环控制呢？
带反馈的那一段过程，像不像一个环形
思考
没有反馈的工作过程属于开环控制，
那么有反馈的属于什么控制呢？
一 分析闭环控制的过程
三 了解闭环控制系统的主要特点及应用
二 描述空调控制室内温度的过程
学习活动
第12课 学习活动
如果微波炉具备反馈，它的数据流会形成一个闭环，这时的微波炉是一个“闭环控制系统”。
一、分析闭环控制的过程
第12课 学习活动
输入
输出
计算
参考温度
（阈值）
微波炉加热
检测到的温度与设定的温度比较；根据结果生成指令
检测
反馈
检测到的温度
观看视频，了解“闭环控制系统”的工作过程。
第12课 学习活动
一、分析闭环控制的过程
1．设置初始温度T0（加热后达到的温度），如 T0=45℃。
2．检测食物温度，得到温度T。
3．把T与45℃进行比较。
一起来分析微波炉的闭环控制过程。
第12课 学习活动
一、分析闭环控制的过程
如果 T小于45℃，说明食物还没有加热好，输入端获得反馈数据，产生新的输入数据，继续加热。
如果T不小于45℃，输出加热结束的信号，微波炉停止工作。
一起来分析微波炉的闭环控制过程。
第12课 学习活动
一、分析闭环控制的过程
第12课 学习活动
根据刚才了解的微波炉闭环控制过程，试着填写这个流程图。
一、分析闭环控制的过程
第12课 学习活动
来看一看，你填对了吗？
一、分析闭环控制的过程
1．输出端和输入端之间存在反馈通路。
2．系统的输出结果对控制过程有影响。
3．输入和输出之间组成一个环形回路。
第12课 学习活动
一、分析闭环控制的过程
二、描述空调控制室内温度的过程
第12课 学习活动
我们设计了一个闭环控制的微波炉，可是目前市场上还买不到这种微波炉。那么，我们见过的电气设备，哪一个属于闭环控制呢？
空调调节室温就属于闭环控制。
空调的温度调节过程属于自动控制。其实这个过程就属于闭环控制。例如夏天，让空调把屋里温度控制在26℃，它的示意图如下。
第12课 学习活动
输入
输出
计算
制冷26℃
（阈值）
空调制冷
检测到的温度值与设定的温度（阈值）比较,根据结果生成指令
检测
反馈
检测到的温度
当前温度
二、描述空调控制室内温度的过程
如果 。
如果 ，空调停止降温（升温 ）。
1．设置一个参考温度（阈值）T0 = 。
2．检测室内温度值，得到温度T。
3．比较T与T0的 。
空调控制温度调节的过程如下（填空）。
大家来填一填。提示一下，夏天室内温度可以控制在 26℃ 。
第12课 学习活动
二、描述空调控制室内温度的过程
空调的温度检测器随时检测室内温度，并与设置的温度作比较，如果两个数值之间存在差值，空调就会通过自动控制进行调节，产生新的反馈，使室内温度保持 26 ℃的相对稳定状态。
第12课 学习活动
大家来填一填。
二、描述空调控制室内温度的过程
以小组为单位，上网查阅资料，了解闭环控制系统主要有哪些特点。
第12课 学习活动
1．闭环控制，对输出进行检测吗？
2．检测得到的数据传回到工作过程中的哪个环节？
4．新的输出是不是越来越接近预期（目标结果）？
3．是不是产生新的输出？
自我调节能力比较好
抗干扰能力强
最终的输出更接近人们的预期目标
三、了解闭环控制系统的主要特点及应用
第12课 学习活动
1． 闭环控制，是不是增加了反馈通路？
2．反馈通路是不是需要设备？
4．可能会反复检测、不断反馈，是不是会影响控制系统的反应速度？
3．闭环控制，是不是增加了“比较”运算？是不是需要设备？
结构相对比较复杂
成本相对较高
反应速度相对较慢
三、了解闭环控制系统的主要特点及应用
以小组为单位，上网查阅资料，了解闭环控制的系统主要有哪些特点。
第12课 学习活动
以小组为单位，上网查阅资料，了解闭环控制在我们生活中主要有哪些应用。
恒温、恒湿环境的控制
三、了解闭环控制系统的主要特点及应用
恒定水位的控制
1．控制系统中如果存在反馈，它就属于闭环控制。
2．闭环控制系统能对输出的结果进行自动检测，然后通过反馈通路回到输入端形成新的输入，再产生新的输出，促进系统的优化。
3．闭环控制系统具备自动调节能力，具有较强的稳定性。
4．闭环控制系统一般在需要保持恒定状态的环境中有着广泛的应用。例如，冰箱可以提供恒温的储藏环境、空调可提供恒定的室内温度、温室大棚能提供恒定温度的种植环境等。
第12课 课堂总结
学校一般会配备自动加热的饮水机，保证大家能喝到温开水。以小组为单位，围绕以下问题开展探究活动。
第12课 拓展与提升
探究的问题 我们的回答
适宜直接饮用的水温是多少
从学校饮水机接的水，水温是多少
影响加热效果的因素有哪些
控制系统工作过程中，如果有干扰因素出现，最后可能就无法获得预定的输出结果。因此，就要设计有效的控制，对它进行优化，使系统达到最符合人们需求的状态。其中，反馈就是一种有效的控制。
饮水机通过什么检测装置，获得什么反馈？
温度传感器：检测输出的水温
第12课 拓展与提升
在虚拟仿真工具中运行自动加热饮水机，观察它的工作过程，然后阅读程序，了解闭环控制的过程。
我接的水不烫，能直接喝。
说明饮水机既要把水烧开，又要迅速降温。
输入
输出
计算
参考温度
（阈值）
加热或降温
检测到的温度与设定的温度（阈值）比较，根据结果生成指令
检测
反馈
检测到的温度
第12课 拓展与提升
下课啦！

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