開環(huán)控制系統(tǒng)教學(xué)設(shè)計

1、 開環(huán)控制系統(tǒng)一、教學(xué)目標(biāo)1.通過案例分析，歸納控制系統(tǒng)的基本特征；2.分析典型案例，熟悉簡單的開環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成和簡單的工作過程3.學(xué)會用框圖來歸納控制系統(tǒng)實例的基本特征，逐步形成理解和分析簡單開環(huán)控制系統(tǒng)的一般方法二、教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)是“控制與設(shè)計”第二節(jié)的內(nèi)容，其內(nèi)容包括“控制系統(tǒng)”、“開環(huán)控制系統(tǒng)與閉環(huán)控制系統(tǒng)的組成及其工作過程”是學(xué)生在學(xué)習(xí)控制在我們的生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用后，進一步學(xué)習(xí)有關(guān)控制系統(tǒng)的組成、工作方式以及兩種重要的控制系統(tǒng)：開環(huán)控制和閉環(huán)控制，并熟悉它們工作原理和作用。生活中不乏簡單控制系統(tǒng)的應(yīng)用，本部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)，正是要引導(dǎo)學(xué)生，從技術(shù)的角度、用控制的思維看周圍的存在

2、，分析其道理，理解其基本的組成和工作過程。本課教學(xué)內(nèi)容，從學(xué)生生活經(jīng)驗出發(fā)，從實例分析入手，歸納出對控制系統(tǒng)的一般認(rèn)識，以及根據(jù)控制系統(tǒng)方式分類的開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)兩類，并側(cè)重對開環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程、方框圖、重要參數(shù)進行分析。本課要解決的重點是：開環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程分析，用方框圖描述開環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程。三、學(xué)習(xí)者分析學(xué)生在前面的學(xué)習(xí)中已經(jīng)學(xué)習(xí)和分析了控制在生活生產(chǎn)中的應(yīng)用，獲得了有關(guān)控制及其應(yīng)用的初步感性認(rèn)識和體驗，但是對控制的基本工作方式和工作機理還缺乏了解，他們對進一步了解控制系統(tǒng)的知識是有探究的欲望的。結(jié)合前面的應(yīng)用案例分析，進一步分析案例中控制是如何工作的，以及有怎樣的

3、工作方式，是學(xué)生學(xué)習(xí)的最近發(fā)展區(qū)。四、教學(xué)策略：1. 教法：本章的教學(xué)結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容和目標(biāo)我們采用“案例情景機理分析總結(jié)歸納認(rèn)識提升”的模式展開。在教學(xué)中把知識點的教與學(xué)置于具體的案例情景當(dāng)中，通過豐富而貼近生活的案例使學(xué)生從生活體驗到理性分析的思維升華過程。同時關(guān)注學(xué)生能否用不同的語言表達、交流自己的體驗和想法。通過富有吸引力的現(xiàn)實生活中的問題，使學(xué)生回想和體會控制系統(tǒng)的工作過程，激發(fā)學(xué)生的好奇心和主動學(xué)習(xí)的欲望。2. 學(xué)法：鼓勵學(xué)生自主探究和合作交流，引導(dǎo)學(xué)生自主觀察、總結(jié)，在與他人的交流中豐富自己的思維方式，獲得不同的體驗和不同的發(fā)展。注意引導(dǎo)學(xué)生體會控制系統(tǒng)的工作過程和方式，特別是

4、引導(dǎo)學(xué)生會學(xué)用系統(tǒng)框圖來抽象概括控制系統(tǒng)、幫助分析和理解控制系統(tǒng)的組成及其工作過程的方法五、教學(xué)資源準(zhǔn)備多媒體設(shè)備、相關(guān)圖片資料、吹風(fēng)機、觸摸式開關(guān)小臺燈等六、教學(xué)過程1.情境導(dǎo)入：控制現(xiàn)象：老師現(xiàn)場演示吹風(fēng)機、觸摸式臺燈的控制。和學(xué)生一起探討輸入與輸出的控制現(xiàn)象。 （1）吹風(fēng)機的控制電路、電動機、風(fēng)葉風(fēng)速擋位風(fēng)速輸入輸出（2）觸摸式臺燈的的控制電路、燈、開關(guān)觸碰次數(shù)燈亮的程度輸入輸出2、新課引入：（1）控制系統(tǒng)任何一種控制的實現(xiàn)，都要通過若干個環(huán)節(jié)共同實現(xiàn)，這些環(huán)節(jié)所涉及的裝置就構(gòu)成了一個系統(tǒng)，稱為控制系統(tǒng)。若干環(huán)節(jié)輸入輸出特征：控制系統(tǒng)輸入與輸出有一定的對應(yīng)關(guān)系馬上行動指出表中所列事例是否

5、屬于控制系統(tǒng)，指出系統(tǒng)的輸入與輸出分別是什么。是否屬于控制系統(tǒng) 輸入 輸出電飯煲   學(xué)校大門  紅外線自動水龍頭  案例分析：游泳池的注水控制該控制系統(tǒng)中，若單位時間進水閥門水流量一定，那么游泳池水位與進水時間一一對應(yīng)。我們可通過設(shè)定注水時間，使游泳池達到希望水位。將注水時間設(shè)定到定時器中，開啟進水閥注水，時間一到，定時器通知進水伐門關(guān)閉，停止向游泳池注水。定時器設(shè)定注水的時間進水閥門游泳池游泳池的水位水流量總結(jié)：根據(jù)其控制方式的不同控制系統(tǒng)通常分為： 開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)（2）開環(huán)控制系統(tǒng)：控制系統(tǒng)的輸出量不對系統(tǒng)

6、的控制產(chǎn)生任何影響。為了分析方便，采用方框表示系統(tǒng)環(huán)節(jié)，用單向信號線表示系統(tǒng)傳遞方向，這種圖成為系統(tǒng)方框圖控制器執(zhí)行器被控對象輸入量輸出量控制量開環(huán)控制系統(tǒng)方框圖：輸入量：控制系統(tǒng)的給定量輸出量：控制系統(tǒng)的輸出信號控制器：對輸入信號進行處理并發(fā)出控制命令的裝置或元件執(zhí)行器：直接對被控對象進行控制的裝置或元件控制量：執(zhí)行器的輸出信號被控對象：控制系統(tǒng)所要求控制的裝置或產(chǎn)生過程案例分析：播放視頻“感應(yīng)自動門”門的開啟或關(guān)閉電機控制電路紅外傳感器電機自動門控制電路人體熱輻射轉(zhuǎn)動我們課前所說的，吹風(fēng)機是否是開環(huán)控制系統(tǒng)？是的話寫出方框圖?？刂齐娐冯妱訖C風(fēng)葉風(fēng)速檔位風(fēng)速轉(zhuǎn)速（3）應(yīng)用： 列舉你所了解的開環(huán)控制系統(tǒng)的例子。 選其中一個說明其控制過程，畫出方框圖。 試驗同學(xué)們制作的提線木偶，體驗開環(huán)控制系統(tǒng)的輸入與輸出對應(yīng)關(guān)系。（4）課堂小結(jié)： 任何一種控制的實現(xiàn)，都要通過若干個環(huán)節(jié)共同實現(xiàn)，這些環(huán)節(jié)所射擊的裝置就構(gòu)成了一個系統(tǒng)，稱為控制系統(tǒng)。 控