第四單元 第四節《控制系統的設計與實施》教材分析
高中通用技術 技術與設計2 (蘇教版)
第四單元 控制與設計
第四節 控制系統的設計與實施
教 材 分 析
天津市崇化中學 劉東環
一、教材分析
（一）本節內容的地位、作用：
本節是前幾節知識的總結與應用。控制系統設計的一般思路是這一節的重點，也是難點。在設計中，只有對系統的組成部分及其相互關系分析清楚了，才能進行設計。對于學生的設計，因為是必修課的最后一個設計，要求學生一定要按設計的一般過程進行，設計課題不必復雜，但一定要讓學生能夠完成。
（二）本節內容分析：
本節課內容為本單元的第四課時，是本單元、本書的最后一個課時。在前面的學習中，學生已經了解了結構、流程、系統、控制與設計的關系。設計是技術的重要組成部分之一，而且《技術與設計2》大部分都是圍繞著設計這個主題來展開的。
本節分別通過開環控制系統和簡單的閉環控制系統的設計案例，使學生了解控制系統設計的一般思路和步驟，通過自動升旗控制裝置的設計，強化學生對設計的多方案的理解。控制系統的設計是本單元教學內容的綜合和總結，也是控制思想方法的集中體現。這一節的教學不僅需要學生對開環控制系統和閉環控制系統的工作過程和工作原理有較好的了解，還需要熟悉控制系統的組成和各環節的作用。
二、課程標準對于本節的內容提出的要求：
（一）了解簡單的被控制對象的基本特性，能確定被控量、控制量，畫出控制系統的方框圖，并形成初步的控制設計的方案
這里的被控對象基本特性是指在正常的工作狀態，被控對象的輸出信號與輸入參數、與主要的干擾參數之間的關系，只需要有所了解，對被控對象的特性的數學模型的描述在此不作要求。
當需要對一個簡單的控制系統進行設計時，學生首先要學會分析這一系統中，需要控制的參數是什么，通過改變什么參數來實現控制，是采用開環控制還是采用閉環控制來形成控制設計方案，然后要能畫出這一系統的方框圖。
（二）能根據開環控制系統的設計方案，制作一個控制裝置；或者能根據簡單閉環控制系統的設計方案進行實施或模擬實施，學會調試運行，提出改進方案
這是對控制的實施方面的要求，由于對控制器、執行機構、反饋環節和對象的特性沒有提出更多的要求，故不要求學生象專業設計師一樣進行完整的閉環控制系統設計并加以實現。所提的要求是從開環控制裝置的實施著手，比如，設計并實施一個開環的定時控制裝置，要求學生完成從方案設計到制作的整個過程，并進行測試和評價。如果裝置不能達到或不能完全達到定時的功能，要能尋找原因，提出方案設計或制作過程中出現偏差的原因所在，并加以改進。
三、課時安排：3課時
來源：天津教研