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(共13张PPT)
第10课
计算机在控制系统中的作用
上课教师：
在生活中，有哪些计算机实现的控制系统
问题导入
自动售货机
车闸系统
一、计算机控制系统
由计算机参与并作为核心环节的自动控制系统，称为计算机控制系统。计算机控制系统是将被控对象与计算机连接在一起，各种控制策略在计算机内进行实时计算，最后从计算机输出控制量，对被控对象进行控制。
▲计算机控制系统的原理图
输入
输出
计算机
被控对象
执行机构
在日常生活中，计算机控制系统运用非常普遍，如停车管理系统、ETC不停车收费系统、城市智慧交通控制系统、人脸识别系统等。
人脸识别系统
一、计算机控制系统
以人脸识别系统为例，他的计算机控制原理图是怎样的呢？
▲计算机控制系统的原理图
输入
输出
计算机
被控对象
执行机构
闸机
是否开门
计算机
人脸
开门
试着拖一拖，梳理车闸控制系统的各个组成要素，将下列模块拖入框中
▲计算机控制系统的原理图
输入
输出
计算机（主控板）
被控对象
执行机构
抬杆
是否抬杆
识别到的车牌号
舵机
二、计算机控制系统的优势
01
02
03
04
随时修改控制策略，及时更新和调整控制规则
既能应对简单的控制场景，也能应对变量多、计算量大的复杂控制场景。
采用数字方式传递数据和信息,减少信号干扰
计算机控制系统也能够轻松应对需要更加细致、更高精度的控制。
计算机具有运算速度快、计算精度高、存储容量大、自动化程度高等特点，计算机控制系统也具有相应的优势。
二、控制系统中计算的类型
实现精准控制，缴费即开闸
实现快速收费，无需下车停车
二、控制系统中计算的类型
实现对整个城市交通系统的管理和控制。
实现对特种车辆的精准识别。
根据路口数据的变化，调节交通信号灯，使道路的通行效率提高。
练习
列举家庭、社区或者学校中的一个计算机控制系统，填一填它的系统框图。
▲计算机控制系统的原理图
输入
输出
被控对象
本课小结
控制系统
的计算
计算机控制系统的原理图
计算机控制系统的优势
计算机在控制系统中的作用
有利于实现复杂功能控制
有利于实现更高精度的控制
有利于减少控制中的干扰
有利于实现更加灵活的控制第10课　计算机在控制系统中的作用
教材分析：
从全册的视角看，第一单元是从宏观的层面认识控制系统的功能，第二单元则是从输入-计算-输出的角度来认识控制系统的基本结构，本单元将拨开控制系统的坚硬“躯壳”，探究系统内部的计算过程和方法。
从单元的视角来看，本单元是一场立足控制系统中计算过程和方法的探索之旅。本课承接前一课对计算过程、类型的认识，从系统实现的角度，探究计算机控制的优势及特征，为后续具体计算机程序控制的学习奠定认知基础。
预设教学目标：
1．认识控制系统的实现方式。
2. 认识身边的计算机控制系统，能够用系统的眼光观察身边的事物，能够用“输入—计算—输出”的计算模式来认识身边的控制系统。
3.了解计算机在控制系统中的作用，体会计算机技术发展对自动控制的影响，进一步体会自主可控系统对数据安全和国家安全的重要性。
4. 感受计算机控制的优势及价值，运用数字化工具及实验探究计算过程，激发探究控制系统计算过程及原理的兴趣。
预设教学重点：
控制系统的实现方式及计算机控制的作用。
预设教学难点：
在具体的控制系统分析中，体会计算机控制系统对自动控制和自主可控的影响。
预设教学课时：
1课时
预设教学准备：
学习任务单、极域电子教室、教学课件等
预设教学过程：
一、提问导入
1. 提问：大家有没有见过自动售货机？它是不是可以根据我们投入的钱自动出货？那么，自动售货机是怎么实现这个功能的呢？
2. 引出：其实，自动售货机就是一个简单的控制系统。在我们的生活中，还有很多其他的控制系统，比如交通信号灯、电梯等等。那么，这些控制系统又是怎样实现它们的功能的呢？今天，我们就来一起探讨一下。
揭示课题：计算机在控制系统中的作用。
二、新知建构
【计算机控制系统】
随着计算机技术的不断成熟，计算机被广泛应用于系统控制领域，成为现代控制系统的重要方法。
由计算机参与并作为核心环节的自动控制系统，称为计算机控制系统。
1. 介绍：控制系统是由控制器和执行器组成的。控制器负责接收输入并发出指令，执行器则负责执行这个指令。在我们的生活中，有很多不同的控制系统，它们通过各种方式来实现自己的功能。
2. 讲解：计算机在控制系统中的作用主要有两个方面。首先，计算机可以作为控制器来接收输入并发出指令，比如在自动售货机中，计算机可以识别钱币并控制货品出仓。其次，计算机还可以作为执行器来执行指令，比如在电梯中，计算机可以根据指令控制电梯的运行。
学生练习，反馈交流。
3. 计算机控制系统是将被控对象与计算机连接在一起，各种控制策略在计算机内进行实时计算，最后从计算机输出控制量，对被控对象进行控制。
计算机控制系统是如何运行的呢？请同学们根据计算机控制系统的构成要素，想一想系统框图是怎样的？
介绍人脸闸机控制系统的系统框图
反馈交流。
4. 在生活中，还有哪些计算机实现的控制系统？
学生说一说。
ETC 不停车收费、智慧交通控制等
【计算机控制系统的优势】
1.提问：这些计算机控制系统和人工控制、简单的电路控制系统相比有什么不同，体现了计算机控制怎样的优势？
2. 计算机具有运算速度快、计算精度高、存储容量大、自动化程度高等特点，计算机控制系统也具有相应的优势。
有利于实现复杂功能控制：应对变量多、计算量大的复杂场景
有利于实现更高精度的控制：能实现计算精度越来越高的控制
有利于减少控制中的干扰：采用数字方式传递数据和信息
有利于实现更加灵活的控制：随时修改控制策略，及时更新和调整控制规则
3.以ETC停车收费系统举例说明
可以实现快速收费、无需下车
4.以城市智慧交通控制系统为例，举例说明。
实现对特种车辆的精准识别，体现了什么优势？
实现对整个城市交通系统的管理和控制？
根据路口数据的变化，调节交通信号灯，使道路的通行效率提高。这又体现了计算机控制系统的什么优势？
播放《智慧交通》视频
三、归纳小结
老师将引导学生回顾本节课的主要内容，总结计算机在控制系统中的重要性和作用，并强调计算机在实现系统计算和控制中的关键地位。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）(共1张PPT)
练习
列举家庭、社区或者学校中的一个计算机控制系统，填一填它的系统框图。
▲计算机控制系统的原理图
输入
输出
被控对象

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