閉環控制系統的干擾與反饋

【教學目標】

知識與技能：

　　（1） 了解簡單被控制對象的基本特征。畫出系統方框圖，形成初步設計方案

　　（2） 能設計制作一個控制方法，能進行模擬控制并調試。

過程與方法：通過案例式的探討和實踐改良的技術活動，提高分析能力，培養探究精神。學習權衡的思想。

情感、態度和價值觀：

　　（1） 通過對控制系統的設計與實施的分析，體會產品設計中人性化的設計思想。

　　（2) 培養認真嚴謹的態度，進而樹立“以人為本”的設計理念。

　　（3) 通過多種形式的教學活動，提高學生學習技術課的興趣。

【重點與難點】

　　重點：控制系統設計的一般思路。

　　難點：閉環系統的設計。

　　關鍵：案例分析與方框圖的繪制。

【教法設計】

　　（1）通過教師的引導和實例，探究控制系統設計與實施的含義。

　　（2）通過體驗活動，結合學生生活經驗，歸納總結控制系統設計與實施的方法。

　　（3）講解設計的一般思路，要有所側重，從眾多的因素中選出重點的，不必面面俱到。

　　（4）通過實踐改造活動，讓學生感受和領悟，創新的設計思想，并引導學生思考實現合理的設計與控制還要考慮的因素。

【學法設計】

　　引導學生進行“問題式學習”，通過嘗試——發現，探索——研究的過程來掌握本節課的知識，在老師的幫助下，把生活中的經驗逐步與控制系統聯系起來，通過動手實踐、改造，親身體會這種控制實施方法，體驗成就感！

【教學資源準備】

　　以學生動手做與設計方框圖為主，制作電吹風控制系統的視頻，課件容納一些視頻和例子說明及方框圖的展示。

【教學策略】

　　本節書從理論上講內容較難，學生理解起來比較困難，為了能有較好的課堂效果，設計如下：

　　（1）通過一些具體的生活中例子對比來導入有關控制的設計方法，從而引入課題。

　　（2）教師根據課本中的案例，引導學生解決問題，提高學習的自主能力。

　　（3）尋找一些貼近學生生活實際和典型的《電吹風》《電曖氣》（有開環與閉環兩種）等案例，利用媒體教學手段增加課堂氣氛，幫助學生在快樂、輕松的氛圍中掌握知識。抽水馬桶水箱不適合農村的學生，自動升旗控制的設計，難度相對高些，但比較實用，但要結合學生玩電動車的經驗。

　　（4）老師起到引導的作用，學生為主體，在學生掌握的基礎上，課堂交給學生。讓學生進行設計。設計個改進身邊的一些控制系統，從而使得學生完成本課堂的內容。

2.教案

【新課教學】

1、控制系統設計的一般思路

選擇開環還是閉環：依據控制精度與條件。

被控對象特性的獲取方法：往往難以直接得到，從輸入與輸出之間的關系，

若干個干擾因素的分析：找了影響最大的。

簡單系統的控制：

執行器與檢測器的選擇：

設計圖樣等：

開環控制系統的設計

電風扇，電吹風的設計：

電風扇控制系統的設計：被控對象是電風扇，被控制量是電風扇輸出的風速，控制量是電機的轉速。設計的目的有：一是有定時關閉電風扇。二是有不同的風速。三是又定時，又有不同的風速。

案例分析：電吹風控制系統的設計（要先介紹一下電吹風的工作原理）

與學生一起分析，這個系統要達到的目的是什么？控制的對象是什么？被控對象有哪些特性？被控量的控制量分別是什么？外界的干擾因素是什么？經濟實用？安全教育與設計。