開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)教學(xué)設(shè)計(jì)

1、 開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)一、教學(xué)目標(biāo)1.通過(guò)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(jiǎn)單的開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成和簡(jiǎn)單的工作過(guò)程3.學(xué)會(huì)用框圖來(lái)歸納控制系統(tǒng)實(shí)例的基本特征，逐步形成理解和分析簡(jiǎn)單開(kāi)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(jì)”第二節(jié)的內(nèi)容，其內(nèi)容包括“控制系統(tǒng)”、“開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)與閉環(huán)控制系統(tǒng)的組成及其工作過(guò)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(jìn)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(kāi)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(jiǎn)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(guò)程。本課教學(xué)內(nèi)容，從學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，從實(shí)例分析入手，歸納出對(duì)控制系統(tǒng)的一般認(rèn)識(shí)，以及根據(jù)控制系統(tǒng)方式分類的開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)兩類，并側(cè)重對(duì)開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)的工作過(guò)程、方框圖、重要參數(shù)進(jìn)行分析。本課要解決的重點(diǎn)是：開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)的工作過(guò)程分析，用方框圖描述開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)的工作過(guò)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(shí)和體驗(yàn)，但是對(duì)控制的基本工作方式和工作機(jī)理還缺乏了解，他們對(duì)進(jìn)一步了解控制系統(tǒng)的知識(shí)是有探究的欲望的。結(jié)合前面的應(yīng)用案例分析，進(jìn)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(jī)理分析總結(jié)歸納認(rèn)識(shí)提升”的模式展開(kāi)。在教學(xué)中把知識(shí)點(diǎn)的教與學(xué)置于具體的案例情景當(dāng)中，通過(guò)豐富而貼近生活的案例使學(xué)生從生活體驗(yàn)到理性分析的思維升華過(guò)程。同時(shí)關(guān)注學(xué)生能否用不同的語(yǔ)言表達(dá)、交流自己的體驗(yàn)和想法。通過(guò)富有吸引力的現(xiàn)實(shí)生活中的問(wèn)題，使學(xué)生回想和體會(huì)控制系統(tǒng)的工作過(guò)程，激發(fā)學(xué)生的好奇心和主動(dòng)學(xué)習(xí)的欲望。2. 學(xué)法：鼓勵(lì)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(yàn)和不同的發(fā)展。注意引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)控制系統(tǒng)的工作過(guò)程和方式，特別是

4、引導(dǎo)學(xué)生會(huì)學(xué)用系統(tǒng)框圖來(lái)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(guò)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(jī)、觸摸式開(kāi)關(guān)小臺(tái)燈等六、教學(xué)過(guò)程1.情境導(dǎo)入：控制現(xiàn)象：老師現(xiàn)場(chǎng)演示吹風(fēng)機(jī)、觸摸式臺(tái)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(jī)的控制電路、電動(dòng)機(jī)、風(fēng)葉風(fēng)速擋位風(fēng)速輸入輸出（2）觸摸式臺(tái)燈的的控制電路、燈、開(kāi)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(shí)現(xiàn)，都要通過(guò)若干個(gè)環(huán)節(jié)共同實(shí)現(xiàn)，這些環(huán)節(jié)所涉及的裝置就構(gòu)成了一個(gè)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(duì)應(yīng)關(guān)系馬上行動(dòng)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(dòng)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(shí)間進(jìn)水閥門水流量一定，那么游泳池水位與進(jìn)水時(shí)間一一對(duì)應(yīng)。我們可通過(guò)設(shè)定注水時(shí)間，使游泳池達(dá)到希望水位。將注水時(shí)間設(shè)定到定時(shí)器中，開(kāi)啟進(jìn)水閥注水，時(shí)間一到，定時(shí)器通知進(jìn)水伐門關(guān)閉，停止向游泳池注水。定時(shí)器設(shè)定注水的時(shí)間進(jìn)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(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)（2）開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)：控制系統(tǒng)的輸出量不對(duì)系統(tǒng)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(hào)線表示系統(tǒng)傳遞方向

6、，這種圖成為系統(tǒng)方框圖控制器執(zhí)行器被控對(duì)象輸入量輸出量控制量開(kāi)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(hào)控制器：對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行處理并發(fā)出控制命令的裝置或元件執(zhí)行器：直接對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行控制的裝置或元件控制量：執(zhí)行器的輸出信號(hào)被控對(duì)象：控制系統(tǒng)所要求控制的裝置或產(chǎn)生過(guò)程案例分析：播放視頻“感應(yīng)自動(dòng)門”門的開(kāi)啟或關(guān)閉電機(jī)控制電路紅外傳感器電機(jī)自動(dòng)門控制電路人體熱輻射轉(zhuǎn)動(dòng)我們課前所說(shuō)的，吹風(fēng)機(jī)是否是開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)？是的話寫(xiě)出方框圖?？刂齐娐冯妱?dòng)機(jī)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(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)的例子。 選其中一個(gè)說(shuō)明其控制過(guò)程，畫(huà)出方框圖。 試驗(yàn)同學(xué)們制作的提線木偶，體驗(yàn)開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)的輸入與輸出對(duì)應(yīng)關(guān)系。（4）課堂小結(jié)： 任何一種控制的實(shí)現(xiàn)，都要通過(guò)若干個(gè)環(huán)節(jié)共同實(shí)現(xiàn)，這些環(huán)節(jié)所射擊的裝置就構(gòu)成了一個(gè)系統(tǒng)，稱為控制系統(tǒng)。 控制系