高中通用技术控制与设计.ppt
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高中通用技术控制与设计.ppt
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控制与设计控制与设计学习学习目标目标1.1.控制的定义。
控制的定义。
2.2.自动控制和人工控制的区别。
自动控制和人工控制的区别。
专题一、专题一、控制的手段与应用控制的手段与应用事物发展的结果可能是人们预先期望的,也可能是与预期的目标不相符,甚至是不希望得到的。
如果人们想达到某一特定的目的,就必须运用适当的手段来实现。
了解控制我们听到过的我们听到过的“控制控制”自动控制、控制情绪、自我控制的能力、控制温度控制人口增长、控制病情等等“控制控制”存在与当今社会的各个方面。
存在与当今社会的各个方面。
工业生产、城市交通、农业生产、航天技术等等什么是控制事物的事物的发展与变化发展与变化具有多样性。
具有多样性。
如果人们想达到一定的目的,就必须如果人们想达到一定的目的,就必须采取一定的采取一定的手段手段来实现。
来实现。
控制的定义控制的定义:
人们按照自己的意愿和目的,通过人们按照自己的意愿和目的,通过一定的手段,使事物向期望的目标发一定的手段,使事物向期望的目标发展,这就是控制。
展,这就是控制。
事物的发展与变化一棵苹果树一棵苹果树天上降落的雨水天上降落的雨水骑自行车骑自行车结不出苹果结不出苹果结的苹果又多又大结的苹果又多又大结出苹果又小又酸结出苹果又小又酸用来灌溉农田用来灌溉农田发电发电引起洪涝灾害引起洪涝灾害代步、省力代步、省力摔跟头摔跟头撞到物体和别人撞到物体和别人采取的手段苹果树苹果树雨水雨水骑自行车骑自行车病虫害防治、果树管理、病虫害防治、果树管理、土壤管理等等土壤管理等等兴修水利、建水电站、兴修水利、建水电站、水源管理等等水源管理等等控制速度、骑车的技术、控制速度、骑车的技术、车的维护等等。
车的维护等等。
控制对象控制对象控制目的控制目的控制手段控制手段种苹果树种苹果树苹果树苹果树果实多又大果实多又大病虫害防治、果树管理、病虫害防治、果树管理、土壤管理等等土壤管理等等雨水雨水雨水雨水灌溉农田灌溉农田兴修水利兴修水利雨水雨水雨水雨水发电发电建水电站建水电站雨水雨水雨水雨水减少洪涝灾害减少洪涝灾害洪水预报洪水预报骑自行车骑自行车自行车自行车安全行驶安全行驶控制速度、骑车的技术、控制速度、骑车的技术、车的维护等等车的维护等等控制是普遍存在。
控制是普遍存在。
遥控航模飞机遥控航模飞机抽水马桶水箱的自动控制系统抽水马桶水箱的自动控制系统抽水马桶水箱的自动控制系统抽水马桶水箱的自动控制系统控制的含义对控制现象理解从下面三个方面入手:
对控制现象理解从下面三个方面入手:
11、对象:
控制的对象是什么?
、对象:
控制的对象是什么?
22、目的:
控制要达到什么目的?
、目的:
控制要达到什么目的?
33、手段:
要采用什么样的手段来控制?
、手段:
要采用什么样的手段来控制?
控制是根据自己的目的,通过一定控制是根据自己的目的,通过一定的手段使事物沿着某一确定方向发的手段使事物沿着某一确定方向发展的行为和过程。
展的行为和过程。
控制事例控制事例控制的对象控制的对象控制的目的控制的目的控制的手段控制的手段电风扇扇叶转电风扇扇叶转速快慢的控制速快慢的控制电风扇电风扇调节速度调节速度换档换档音响的音量控音响的音量控制制音响音响音量的调节音量的调节旋钮旋钮燃气热水器温燃气热水器温度的控制度的控制热水器热水器调节出水口温调节出水口温度的高低度的高低改变燃气火头改变燃气火头的大小的大小用喷雾器喷洒用喷雾器喷洒农药农药喷雾器喷雾器给庄稼治病给庄稼治病操作喷雾器的操作喷雾器的手柄手柄大禹治水大禹治水洪水洪水安息洪波、大安息洪波、大治水患治水患疏通河道,泄疏通河道,泄洪为主洪为主人力三轮车转人力三轮车转弯中的方向控弯中的方向控制制人力三轮车人力三轮车改变三轮车行改变三轮车行驶的方向驶的方向双手转动车把双手转动车把控制的实现需要通过一定的手段。
从控制过程中人工干预的情形来分,控制有人工控制和自动控制。
控制的手段从人工干预的情形来分:
从人工干预的情形来分:
人工控制:
人工控制:
控制的过程需要人的接触,即人直接干预。
如:
普通自来水龙头,揿按键打开电灯、驾驶汽车等;关/开门驾驶汽车自动控制:
自动控制:
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,即没有人的接触。
太阳能路灯自动门如:
打开红外传感水龙头,太阳能路灯,自动门,声控灯,无人驾驶汽车等;控制实例1人工控制自动控制自动控制对风速的控制控制实例2自动控制人工控制人工控制控制实例1自动控制人工控制控制的应用控制的应用控制的应用自古就有,并在近代得到迅速发展,在社会生产生活的各个领域都有极其广泛的应用。
控制在工业生产中的应用控制在工业生产中的应用控制应用到工业生产中,提高了产品的质量和生产效控制应用到工业生产中,提高了产品的质量和生产效率,减轻了工人的劳动强度,为工人提供了安全保障。
率,减轻了工人的劳动强度,为工人提供了安全保障。
生产流水线纺织机汽车自动装配生产线汽车油漆控制在农业生产中的应用控制在农业生产中的应用控制应用到农业生产中,提高了劳动效率,减轻控制应用到农业生产中,提高了劳动效率,减轻了农民的劳动强度,使农民减少在农田里日晒雨淋的了农民的劳动强度,使农民减少在农田里日晒雨淋的时间。
时间。
联合收割机农田灌溉水水车车温室农田灌溉电源控制室水泵农田灌溉折射式微喷射流式微喷锤式微灌控制在军事、国防中的应用控制在军事、国防中的应用控制应用到军事国防中,提高了国家防备和抵抗控制应用到军事国防中,提高了国家防备和抵抗侵略的能力,为保卫国家的主权、统一、领土完整和侵略的能力,为保卫国家的主权、统一、领土完整和安全提供了必要的条件。
安全提供了必要的条件。
“神舟五号”返回地面。
导弹、火箭控制在日常生活中的应用控制在日常生活中的应用控制应用到日常生活中,提高了人们的生活质量,控制应用到日常生活中,提高了人们的生活质量,人类能够在一定程度上按照自己的意愿改变周围的环境,人类能够在一定程度上按照自己的意愿改变周围的环境,使之满足人们的要求。
使之满足人们的要求。
空调机自动取款机自动控制水龙头现代网络家电控制在社会生活中的应用控制在社会生活中的应用控制应用到社会生活中,使整个社会能协调、健控制应用到社会生活中,使整个社会能协调、健康、有序地发展。
康、有序地发展。
控制人口增长,提高人口素质各种法律制度交通管理未完待续专题二专题二、控制系统的控制系统的工作过程与方式工作过程与方式学习目标学习目标1.1.反馈反馈-在在电子控制系统中的作用电子控制系统中的作用2.2.开环控制和开环控制和闭闭环控制的区别环控制的区别3.3.用用方框图分析生活中常见电子控制方框图分析生活中常见电子控制系系统。
统。
自行车行驶速度的控制:
自行车行驶速度的控制:
脚踩的力脚踩的力脚蹬、曲柄、链轮、脚蹬、曲柄、链轮、自行车行驶的速度自行车行驶的速度(输入)(输入)中轴、链条、飞轮中轴、链条、飞轮(输出输出)电风扇的风速控制电风扇的风速控制:
电风扇风速的挡位电风扇风速的挡位电机、扇叶电机、扇叶风速风速(输入输入)(输出输出)11、控制系统、控制系统什么叫什么叫控制系统控制系统:
任何一种控制的实现任何一种控制的实现,都要通过若干个环节都要通过若干个环节,这些这些环节就构成了一个系统环节就构成了一个系统,称为控制系统称为控制系统.控制系统的输出与输入之间有一定的对应关系控制系统的输出与输入之间有一定的对应关系.输入输出电饭煲电源电信号锅内的温度脱粒机电源电信号脱粒机的转速红外水龙头人手的红外线信号水龙头出水量控制系统通常分为开环控制系统和闭环控制系统控制系统通常分为开环控制系统和闭环控制系统一、开环控制系统一、开环控制系统11、什么是开环控制系统、什么是开环控制系统如果控制系统的输如果控制系统的输出对出对系统的系统的控制(即控制(即结果)没结果)没有有影响;或者说没有反馈环节的系统。
影响;或者说没有反馈环节的系统。
反馈反馈即即控制系统中,将输出量通过适当控制系统中,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,就是行比较的过程,就是反馈反馈。
投篮投篮控制器控制器(大脑)(大脑)执行器执行器(手)(手)被控对象被控对象(篮球)(篮球)篮球实篮球实际投掷际投掷的位置的位置监测装置(眼睛)监测装置(眼睛)篮圈篮圈的位的位置置+-电灯的的控制电灯的的控制电灯的的控制电灯的的控制“开与关开与关开与关开与关”输入输入输入输入电路、灯灯灯灯灯“亮与灭亮与灭亮与灭亮与灭”输出输出输出输出游泳池注水控制系统游泳池注水控制系统定时器定时器进水阀门进水阀门游泳池游泳池设定注水时间设定注水时间水流量水流量游泳池水位游泳池水位(输入输入)()(输出输出)自动门的控制系统自动门的控制系统控制电路控制电路电机电机自动门自动门红外线信号红外线信号转动转动门的开启或关闭门的开启或关闭列举你所知道的开环控制系统:
列举你所知道的开环控制系统:
电灯的的控制电灯的的控制电灯的的控制电灯的的控制电路、灯“开与关开与关开与关开与关”灯灯灯灯“亮与灭亮与灭亮与灭亮与灭”输入输入输入输入输出输出输出输出电风扇的控制电风扇的控制电风扇的控制电风扇的控制电路、电机、扇叶风速挡位风速挡位风速挡位风速挡位风速风速风速风速输入输入输入输入输出输出输出输出控制系统的特征控制系统的特征控制系统的特征控制系统的特征输入输入输入输入“开与关开与关开与关开与关”输入输入输入输入“开与关开与关开与关开与关”输入输入输入输入输出输出输出输出“开与关开与关开与关开与关”输入输入输入输入灯灯灯灯“亮与灭亮与灭亮与灭亮与灭”输出输出输出输出“开与关开与关开与关开与关”输入输入输入输入输出输出输出输出输出输出输出输出灯灯灯灯“亮与灭亮与灭亮与灭亮与灭”输出输出输出输出灯灯灯灯“亮与灭亮与灭亮与灭亮与灭”输出输出输出输出电路、灯灯灯灯灯“亮与灭亮与灭亮与灭亮与灭”输出输出输出输出输入输入输入输入电路、灯灯灯灯灯“亮与灭亮与灭亮与灭亮与灭”输出输出输出输出“开与关开与关开与关开与关”输入输入输入输入电路、灯灯灯灯灯“亮与灭亮与灭亮与灭亮与灭”输出输出输出输出电灯的的控制电灯的的控制电灯的的控制电灯的的控制“开与关开与关开与关开与关”输入输入输入输入电路、灯灯灯灯灯“亮与灭亮与灭亮与灭亮与灭”输出输出输出输出电灯的的控制电灯的的控制电灯的的控制电灯的的控制“开与关开与关开与关开与关”输入输入输入输入电路、灯灯灯灯灯“亮与灭亮与灭亮与灭亮与灭”输出输出输出输出电灯的的控制电灯的的控制电灯的的控制电灯的的控制“开与关开与关开与关开与关”输入输入输入输入电路、灯灯灯灯灯“亮与灭亮与灭亮与灭亮与灭”输出输出输出输出自动门如何实现自动开、关的呢?
自动门如何实现自动开、关的呢?
电机控制电路红外传感器电机电机电机电机自动门自动门自动门自动门控制电路控制电路控制电路控制电路门的开启门的开启门的开启门的开启或关闭或关闭或关闭或关闭人体人体人体人体热辐射热辐射热辐射热辐射转动转动转动转动控制器控制器控制器控制器执行器执行器执行器执行器控制量控制量控制量控制量红外传感器红外传感器红外传感器红外传感器自动门控制系统的方框图开环控制系统:
像这样信息只从输入端传递到输出端,没有信息反馈的控制开环控制系统:
像这样信息只从输入端传递到输出端,没有信息反馈的控制系统,称为开环控制系统。
系统,称为开环控制系统。
电机电机电机电机自动门自动门自动门自动门控制电路控制电路控制电路控制电路门的开启门的开启门的开启门的开启或关闭或关闭或关闭或关闭人体人体人体人体热辐射热辐射热辐射热辐射转动转动转动转动红外传感器红外传感器红外传感器红外传感器执行器执行器执行器执行器被控对象被控对象被控对象被控对象控制器控制器控制器控制器输出输出输出输出输入输入输入输入控制量控制量控制量控制量传感器传感器传感器传感器开环控制系统的方框图开环控制系统的方框图扩展思考根据自动门控制系统控制过程和原理,根据自动门控制系统控制过程和原理,根据自动门控制系统控制过程和原理,根据自动门控制系统控制过程和
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