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《技术与设计2》第四单元 控制与设计
高考要求：
节 考试内容 要求
控制的手段与应用 ①控制的含义，控制的目的和对象②控制的手段和方法③控制的应用 理解了解理解
控制系统的工作过程与方式 ①简单开环控制系统的基本组成和工作过程②闭环控制系统的基本组成③简单的闭环控制系统的方框图④控制器和执行器的作用 应用理解应用应用
闭环控制系统的干扰与反馈 ①反馈的含义②简单控制系统运行的主要干扰因素③闭环控制系统中反馈环节的作用④闭环控制系统的工作过程⑤功能模拟方法和黑箱方法 理解应用了解了解了解
控制系统的设计与实施 控制系统方案的设计 应用
知识梳理：
一、控制的手段与应用
1、控制的涵义：人们按照自己的意愿或目的，通过一定的手段使事物向期望的目标发展。
2、理解控制现象，需要明确：
a、控制的对象是什么；b、控制要达到什么目的；c、采取什么控制手段
（填写下列表格）
控制事例 控制的对象 控制的目的 控制的手段
电风扇扇叶转速快慢的控制
大禹治水
人力三轮车的方向控制
3、控制分类
人工控制：控制过程是在人的直接干预和全程干预下进行的。
自动控制：指在无人直接参与的情况下，使事物的变化准确地按照期望的方向进行。
4、控制的应用：在各行各业都存在，
二、控制系统的基本组成与工作过程
1、控制系统：任何一种控制的实现，都要通过若干个环节，这些环节构成一个系统，称为控制系统。
2、开环控制系统
控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响，这种控制系统称为开环控制系统。
系统的输出量仅受输入量控制，输入量到输出量之间的信号是单向传递
（注：方框图：在系统控制中，为了分析的方便，常采用方框来表示系统的环节，用单向信号线来表示信号的传递的方向，这种图称为控制系统的方框图）
例如：临平大酒店的自动门，写出其方框图
例如：过道的声控灯，写出其方框图
3、闭环控制系统
我们把系统的输出量返回到输入端并对控制过程产生影响的控制系统称为闭环控制系统。
例如：空调的温度控制系统，写出其方框图
例如：抽水马桶水箱的控制系统，写出其方框图
三、闭环控制系统的干扰与反馈
1、干扰因素：在控制系统中除输入量（给定值）以外，引起被控量变化的各种因素称干扰因素
2、反馈：控制系统中，将输出量通过适当的检测装置返回到输入端并与输入量进行比较的过程就是反馈。
3、闭环控制系统的工作过程
　 闭环控制系统的核心是通过反馈来减少被控量（输出量）的偏差。所以一个闭环控制系统，能够克服外界干扰，使被控量控制在给定值附近。
四、功能模拟法：以功能和行为的相似性为基础，用“模型”模拟“原型”的功能和行为的方法，就是功能模拟法。
黑箱方法：黑箱方法就是通过观测黑箱外部输入信息（外界对黑箱的影响）和输出信息（黑箱对外界的反应），以研究和认识其功能、特性、结构、机理的科学方法。
输入量
控制器
执行器
被控对象
输出量
控制量
控制量
被控量
+
比较器
被控对象
执行器
控制器
给定值
检测装置
-
控制器
执行器
被控对象
给定值
被控量
干扰
+
反馈环节（检测装置）
-

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