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(共29张PPT)
第12课 闭环控制助稳定
过程与控制（六年级）
闭环控制助稳定
学习目标
01
能结合控制系统实例描述闭环控制的特点。
02
了解闭环控制系统的应用。
03
了解反馈对控制系统的优化作用。
问题情景
闭环控制助稳定
生活中的闭环控制
自动调温空调
闭环控制助稳定
学习内容
分析闭环控制的过程
描述空调控制室内温度的过程
01
02
03
了解闭环控制系统的主要特点及应用
闭环控制助稳定
闭环控制
闭环控制助稳定
分析过程
描述过程
了解主要特点及应用
学习活动 1：分析闭环控制的过程
闭环控制系统在输出端和输入端之间存在反馈，使输出对工作过程产生影响。
闭环控制助稳定
分析过程
描述过程
1. 设置温度T0。
2. 检测装置检测食物温度，得到温度T。
3. 把T与T0进行比较。
微波炉控制加热过程
了解主要特点及应用
4. 判断：
（1）如果T（2）否则，食物温度符合要求，微波炉停止加热。
闭环控制助稳定
分析过程
描述过程
闭环控制的算法流程图
否
是
T小于
45℃？
输入阈值45℃
继续加热
输入采集的温度T
停止加热
了解主要特点及应用
闭环控制助稳定
目前还买不到闭环控制的微波炉，生活中有哪些
闭环控制的设备呢？
空调
分析过程
描述过程
了解主要特点及应用
闭环控制助稳定
学习活动 2：描述空调控制室内温度的过程
1. 参考闭环控制的微波炉加热过程的描述方式，描述空调控制室内温度的过程。
2. 绘制空调控制室内温度的算法流程图。
分析过程
描述过程
了解主要特点及应用
闭环控制助稳定
分析过程
描述过程
了解主要特点及应用
(1)设置一个参考温度(阈值)T0=_________。
(2)温度传感器检测室内温度，得到温度值T。
(3)把T与T0_________________________________。
(4)判断：如果_____________,____________;如果____________,空调停止降温(升温)。
作比较
T>T0
空调降温
T=T0
26℃
描述空调控制室内温度的过程
闭环控制助稳定
空调控制温度的工作过程示意图（以制冷26℃为例）
输入
计算
输出
制冷26℃（阈值）
检测到的温度数据与阈值比较，生成指令
空调制冷
或停止制冷
反馈
当前温度
检测
分析过程
描述过程
了解主要特点及应用
闭环控制助稳定
分析过程
描述过程
了解主要特点及应用
空调中的温度传感器检测室内温度，与设定的温度阈值比较，数值之间存在差值，空调自动调节温度。
闭环控制助稳定
学习活动 3：了解闭环控制系统的主要特点及应用
以小组为单位，上网搜索资料，了解闭环控制系统主要有哪些特点，在我们生活中有哪些应用。
分析过程
描述过程
了解主要特点及应用
闭环控制助稳定
分析过程
描述过程
生活中闭环控制的应用
了解主要特点及应用
冰箱示意图
温室大棚示意图
闭环控制助稳定
分析过程
描述过程
了解主要特点及应用
输入
计算
输出
温度传感器检测实际温度
控制器对比实际温度与设定温度
压缩机启动（停止）制冷
反馈
检测
冰箱控制温度的过程示意图
闭环控制助稳定
分析过程
描述过程
了解主要特点及应用
输入
计算
输出
温度传感器检测实时温度
控制系统对比实际温度与设定温度范围
启动（停止）通风、遮阳设备
反馈
检测
温室大棚控制温度的过程示意图
闭环控制助稳定
分析过程
描述过程
了解主要特点及应用
开环和闭环控制系统特点比较
对比项目 开环控制系统 闭环控制系统
反馈机制 无反馈 存在反馈
自我调节能力 无 能自我调节
抗干扰能力 较弱 较强
输出结果准确性 难保证 易保证
结构复杂程度 简单 复杂
成本 低 高
应用举例 如普通的路灯定时控制系统 如冰箱、空调、恒温蔬菜大棚
闭环控制助稳定
分析过程
描述过程
了解主要特点及应用
一个系统的运行会受到很多因素的干扰；反馈对系统具有优化作用；控制系统引入反馈，可以补偿误差，使系统的运行不断优化。
闭环控制助稳定
学校一般会配备自动加热的饮水机，保证学生喝到温开水。以小组为单位，围绕以下问题开展探究活动。
拓展与提升
闭环控制助稳定
拓展与提升
（1）适宜人们直接饮用的水温是多少摄氏度？学校饮水机保持的温度是多少摄氏度？
适宜直饮水温：10 - 40℃。
学校饮水机温度：35 - 55℃ 。
闭环控制助稳定
拓展与提升
（2）影响饮水机加热效果的因素有哪些？
加热元件性能：功率、材质、耐用性影响加热。
电源电压：电压不稳致功率波动。
环境温度：冷时散热快，热时散热慢。
水箱容量：容量大加热慢，小则快。
水垢积累：阻碍热量传递，降低效率。
闭环控制助稳定
拓展与提升
（3）这台饮水机使用什么检测装置？获得什么反馈？
温度传感器：测水温，反馈信号控加热启停。
水位传感器：测水位，低水位反馈防干烧。
输入
计算
输出
水位传感器检测水位、温度传感器检测水温
水位是否过低，水温是否低于设定下限或高于设定上限
水位低时停止加热；水温低时启动加热元件，水温高时停止加热元件
反馈
检测
闭环控制助稳定
拓展与提升
绘制工作过程示意图
闭环控制助稳定
1.请简述闭环控制的特点，与开环控制有什么不同？
2.列举3个生活中闭环控制系统的应用实例，并简单说明其工作原理。
课后作业
闭环控制助稳定
01
能够结合控制系统实例描述闭环控制的特点。
02
了解了闭环控制系统的应用。
03
了解了反馈对控制系统的优化作用。
学习总结
谢 谢
THANK YOU
Thanks!
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