閉環(huán)控制中的干擾與反饋

教學(xué)目標(biāo)：

知識與技能目標(biāo)：

　　1、了解控制中存在干擾；

　　2、學(xué)生能理解干擾的概念，掌握克服干擾的基本方法；

　　3、綜合所學(xué)的有關(guān)控制的知識，了解不同控制系統(tǒng)克服干擾的方法的優(yōu)劣。

過程與方法目標(biāo)：

　　1、學(xué)生能分析簡單控制系統(tǒng)中的干擾，歸納出克服干擾的基本方法；

　　2、運(yùn)用所學(xué)知識，激發(fā)出學(xué)生對于克服控制中的干擾的創(chuàng)新思維；

　　3、能綜合各種控制系統(tǒng)的有關(guān)知識，獨(dú)立分析簡單的克服干擾的方法。

情感與價值觀目標(biāo)：

　　1、通過對干擾實驗的體驗和觀察，獲得對干擾的感性認(rèn)識；

　　2、在體驗干擾的基礎(chǔ)上，能進(jìn)一步討論控制中的干擾；

　　3、通過內(nèi)化干擾的知識，形成正確的對系統(tǒng)中干擾的認(rèn)識，并建立穩(wěn)定的控制系統(tǒng)認(rèn)識態(tài)度。

教學(xué)重點(diǎn)：

　　1、了解實際控制系統(tǒng)中會存在干擾影響控制；

　　2、讓學(xué)生能夠分析簡單控制系統(tǒng)中的干擾，理解克服干擾的基本原則，分析克服干擾的具體方法，并結(jié)合開環(huán)和閉環(huán)控制進(jìn)行對比；

教學(xué)難點(diǎn)：

　　1、分析克服干擾的具體方法；

　　2、綜合理解開環(huán)與閉環(huán)的優(yōu)劣只是相對的，理解干擾不是全有害的。

教學(xué)過程：

引入：

復(fù)習(xí)與回顧

【課件演示】簡單回顧控制的分類和組成：

1、控制系統(tǒng)的分類是什么？

2、控制系統(tǒng)有哪幾部分組成？

【游戲引入】 真正的控制系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中還會存在很多的因素影響：

控制羽毛球降落游戲：

1、在正常條件下降落。

2、在有側(cè)風(fēng)的條件下降落。

問題：如果不按正常條件下的降落方式還能正中目標(biāo)嗎？為什么？

對比兩種情況的異同：受外界影響，控制的行為受到影響。

新課教學(xué)：

一、干擾的概念

【涵義】：干擾就是對控制系統(tǒng)的行為造成影響的有害的信號及擾動，即除給定量外，引起被控量量值變化的各種因素。

要點(diǎn)：系統(tǒng)行為、被控量量值變化；引起變化的各種因素。

二、干擾對控制功能的影響

1、現(xiàn)實生活中的干擾的例子

a、外界光線對投影效果的干擾

（對周圍的控制系統(tǒng)的分析，就近對課室投影的干擾分析，學(xué)生更有體驗）

b、輪船行使中的干擾

（錄像演示波浪對輪船的干擾）

c、汽車駕駛的干擾（錄像演示干擾的一個方面）

（汽車行使中的干擾，比較常見，引導(dǎo)學(xué)生引發(fā)對交通控制的進(jìn)一步思考，為后面的內(nèi)容拓展到社會大環(huán)境設(shè)下伏筆）

2、思考與分析

（1）在出現(xiàn)干擾的情況下，開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)哪種受干擾的影響�。繛槭裁矗�

閉環(huán)控制系統(tǒng)受影響較小，因為閉環(huán)控制系統(tǒng)能不斷修正控制效果。

（2）舉出一些由于干擾而使控制系統(tǒng)受到影響的例子。

雨天交通 病毒攻擊 手機(jī)干擾飛機(jī)

三、克服干擾的基本方法

如何消除側(cè)風(fēng)對羽毛球下落的干擾？（呼應(yīng)前面舉的干擾，進(jìn)一步思考克服干擾的方法）

（一）克服的基本方法：

1、消除干擾

2、減弱干擾

3、提高控制系統(tǒng)性能

（二）小組討論

分析下列控制中的干擾，請同學(xué)們以小組為單位，討論如何克服該控制系統(tǒng)中的干擾并對對方組的抗干擾方法發(fā)表自己的看法：

第1、2大組：汽車駕駛

第3、4大組：輪船行使

（在學(xué)生講解的同時演示教師對問題的解釋）

汽車駕駛：

1、控制系統(tǒng)的克服措施：

剎車、轉(zhuǎn)向、鳴喇叭；

2、針對干擾源的措施：

加強(qiáng)國民交通意識；

3、管理措施：

  交通部門設(shè)立道路隔離帶、交通法加重對違章的處罰；