開環(huán)控制系統(tǒng)教學設計

1、 開環(huán)控制系統(tǒng)一、教學目標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、教學內(nèi)容分析本節(jié)是“控制與設計”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”是學生在學習控制在我們的生活和生產(chǎn)中的應用后，進一步學習有關控制系統(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)的應用，本部分內(nèi)容的學習，正是要引導學生，從技術的角度、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。本課教學內(nèi)容，從學生生活經(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、學習者分析學生在前面的學習中已經(jīng)學習和分析了控制在生活生產(chǎn)中的應用，獲得了有關控制及其應用的初步感性認識和體驗，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。結合前面的應用案例分析，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，是學生學習的最近發(fā)展區(qū)。四、教學策略：1. 教法：本章的教學結合具體的教學內(nèi)容和目標我們采用“案例情景機理分析總結歸納認識提升”的模式展開。在教學中把知識點的教與學置于具體的案例情景當中，通過豐富而貼近生活的案例使學生從生活體驗到理性分析的思維升華過程。同時關注學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，使學生回想和體會控制系統(tǒng)的工作過程，激發(fā)學生的好奇心和主動學習的欲望。2. 學法：鼓勵學生自主探究和合作交流，引導學生自主觀察、總結，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。注意引導學生體會控制系統(tǒng)的工作過程和方式，特別是

4、引導學生會學用系統(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、教學資源準備多媒體設備、相關圖片資料、吹風機、觸摸式開關小臺燈等六、教學過程1.情境導入：控制現(xiàn)象：老師現(xiàn)場演示吹風機、觸摸式臺燈的控制。和學生一起探討輸入與輸出的控制現(xiàn)象。 （1）吹風機的控制電路、電動機、風葉風速擋位風速輸入輸出（2）觸摸式臺燈的的控制電路、燈、開關觸碰次數(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關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。我們可通過設定注水時間，使游泳池達到希望水位。將注水時間設定到定時器中，開啟進水閥注水，時間一到，定時器通知進水伐門關閉，停止向游泳池注水。定時器設定注水的時間進水閥門游泳池游泳池的水位水流量總結：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“感應自動門”門的開啟或關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動我們課前所說的，吹風機是否是開環(huán)控制系統(tǒng)？是的話寫出方框圖。控制電路電動機風葉風速檔位風速轉速（3）應用： 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)的輸入與輸出對應關系。（4）課堂小結： 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)所射擊的裝置就構成了一個系統(tǒng)，稱為控制系統(tǒng)。 控