【教学课件】第四单元1控制的手段与应用.ppt

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1、2008.4,控制与设计,控制的手段与应用,控制系统的工作过程与方式,闭环控制系统的干扰与反馈,控制系统的设计与实施,2008.4,控制的手段,控制的应用,学习目标,1.理解控制的含义。,2.了解控制的手段。,一、控制的手段与应用,理解控制在生活和生产中的应用。,2008.4,控制的手段,一棵树可能因为某种原因结不出果实，也可能硕果累累，而且果实可以有大有小，或酸或甜。,事物的发展具有多样性,2008.4,事物的发展具有多样性,降落的雨水，可以用来灌溉农田，也可以供人们冲洗物品，还可以发电，但也可能流入江河，甚至有可能引起洪涝灾害。,2008.4,马上行动（P96）,指出下列事物发展与变化的多

2、种可能性：鱼塘：成熟的西瓜：流行性病毒：,鱼塘有可能干涸，有可能溢出水来；其中的鱼可能多而肥，也可能少而弱等等。,可能被人摘下吃掉，可能被榨成汁做成饮料，也可能烂在西瓜地里。,可能传染人群使人发病，可能被人体的抵抗力所战胜，可能通过预防和综合治理而被控制。,2008.4,事物的发展结果可能是人们预先期望的，也可能与预期的目标不相符，甚至是不希望得到的。如果人们想达到某一特定的目的，就必须借助适当的手段来实现。,事物的发展具有多样性,2008.4,大禹治水,2008.4,大禹治水过程中，通过什么手段实现治理好水患的目的？,疏通河道，泄洪为主,想一想：,2008.4,事物的发展与变化,一棵苹果树,

3、天上降落的雨水,骑自行车,2008.4,采取的手段,苹果树,雨水,骑自行车,2008.4,控制是根据自己的目的，通过一定的手段使事物沿着某一确定方向发展的行为和过程。,控制的涵义,2008.4,1、控制的对象是什么；,控制现象的三要素：,2、控制要达到什么目的；,3、采取什么控制手段。,2008.4,马上行动（P97）,请举例说明，在你的生活中，还有哪些属于控制的事例，并填定下表。,2008.4,现代社会中的例子：,电视,空调,控制是普遍存在的,2008.4,电脑,MP3,现代社会中的例子：,控制是普遍存在的,2008.4,数控机床,飞机驾驶,现代社会中的例子：,控制是普遍存在的,2008.4

4、,控制是 普遍存在的,2008.4,试验目的：通过圆形齿轮与条形齿轮（齿条）组合起来产生的控制作用，理解控制的含义。,小试验：,试验准备：圆形齿轮、条形齿轮组各一个，其他材料根据自己的设计需要准备。,试验过程：1、在圆形齿轮上安装转动手柄。2、将条形齿轮平放于光滑桌面上。3、选择合适的支架支撑圆形齿轮，保证齿轮间的啮合。4、转动圆形齿轮上的手柄，观察条形齿轮的运动方式。（也可自行设计一个小试验，使得当圆形齿轮转动时，条形齿轮朝着某一方向做直线运动）,2008.4,通过齿轮组可将手动圆周运动转变为直线运动。圆形齿轮与条形齿轮组合起来，能控制物体的前后挪动或物体的提放，电脑光驱上光盘盒弹出和缩回的

5、控制，就应用了这个装置。,试验总结：,小试验：,2008.4,各种齿轮传动,2008.4,请同学们说说你在生活学习中所见到的应用控制的事例。,学校：学校的音乐铃声、多媒体教学系统、足球场草地自动喷淋系统、体育馆的自动伸缩坐椅等。家庭：冰箱、电饭煲、微波炉等。社会：交通信号灯、电子警察、电梯、程控电话交换机等,2008.4,控制的分类,从控制过程中人工干预的情形来分：人工控制：自动控制：,控制的过程是在人的直接干预和全程干预下进行的。,在无人直接参与的情况下，使事物的变化准确地按照期望的方向进行。,2008.4,案例分析（P98）,手摇扇,电风扇,空调器,手摇扇子产生风,利用电动机产生风,自动调

6、温,从手摇扇到空调器,(室内温度控制技术的发展),2008.4,控制的应用,控制的应用自古就有，并在近代得到迅速发展，在社会生产生活的各个领域都有极其广泛的应用。,2008.4,汽车制造,工业生产中,汽车变速箱,汽车发动机,2008.4,汽车焊装机器人,工业生产中,汽车制造,2008.4,汽车外壳冲压,汽车外壳油漆,工业生产中,汽车制造,2008.4,汽车混装车间,汽车出厂检测,工业生产中,汽车制造,2008.4,农业生产中,水车,2008.4,温室,控温,农业生产中,2008.4,农田灌溉,电源,控制室,水泵,农业生产中,2008.4,农业生产中,2008.4,农田灌溉,折射式微喷,射流式微

7、喷,锤式微灌,农业生产中,2008.4,现代网络家电,日常生活中,2008.4,日常生活中,智能住宅,2008.4,精密制导导弹,军事、国防领域,2008.4,“神舟”飞船,科学、技术领域,2008.4,思考,自动控制技术在各行各业的应用，一方面减轻了人的劳动强度，解放了劳动生产力，另一方面也可能造成失业人数增加。对此，你有什么看法？,2008.4,完成一天的工作，终于回到家里，可以好好休息一下了。在你跨入房门时，你的PDA和笔记本电脑里面的最新数据/文件自动传输到了家里的台式电脑上，今天刚存储在手机里面的新客户号码也自动传输到了家里的台式电脑上。不想碰电脑了，看看新闻节目吧。当你打开电视机之

8、后，自动录像在PC硬盘里的10分钟开播的新闻节目自动传输到电视机，什么重要新闻都不会错过。这时，电视屏幕上提示你有一个电邮，不想看电邮，看完新闻再说。突然看到一个新闻画面很有意思，于是你按了电视机遥控器上的一个键，放在电脑桌上的打印机把它打印了出来。,控制应用的设想：,2008.4,看完了新闻，去冲个澡吧。卫生间里也有视听设施，播放的却是存储在电脑里的MP3音乐，或是电台节目。虽然在电视屏幕上也可查看电邮，你还是选择了打开电脑看电邮，没什么急需处理的大事，明天上班以后再回复吧。看看有什么家务事要做，打开“家庭管理程序”，程序提示“冰箱里没菜了，最近你该多吃一点蔬菜”，洗衣机里面的衣服满了。在管

9、理程序里点一下“订菜”按钮，电脑会自动按你平时的个人喜好和健康状况为你在网上订购蔬菜；再点一下“洗衣”按钮，洗衣机开始洗衣服。,控制应用的设想：,2008.4,控制论创立者：维纳（美国科学家）20世纪40年代,控制论,2008.4,练习：（P101）,1、分析下列控制现象是自动控制还是人工控制：（1）摇动轳辘，提取井水；（2）用气筒给自行车的轮胎充气；（3）电梯的上下运行控制；（4）农用灌溉抽水机抽水的控制。,人工控制,人工控制,自动控制,自动控制,2008.4,练习：（P101）,2008.4,练习：（P101）,自行车的制动系统：由刹车柄、刹车连杆、软钢丝、车闸、刹车橡皮等部件构成。,自行车的传动系统：由脚蹬、曲柄、链轮、中轴、链条、飞轮等部件构成。,自行车的转向系统：由龙头、前叉、前轮、车架等部件构成。,2008.4,1、控制的涵义（明确对象、目的、手段）2、手动控制和自动控制3、控制的应用。,课堂回顾,2008.4,控制是普遍存在。,遥控航模飞机抽水马桶水箱的自动控制系统,2008.4,抽水马桶水箱的自动控制系统,