控制系统的设计与实施说课课件(共30张PPT)高中通用技术苏教版必修《技术与设计2》.pptx

《控制系统的设计与实施

说课人：;

动d动;

说教材;

说教材

在前面的学习中，学生已经了解了结构、流程、系统、控制与设计的关系。设计是技术的重要组成部分之一，而且《技术与设计2》大部分都是围绕设计这个主题展开的。

本节课主体内容是开环控制系统--定时浇水控制系统的制作，把它作为学生动手操作实践对象，同时对闭环控制系统采用书本案例和两个典型案例的分析的来做略讲。;

说学情;

学生通过前一阶段的学习已了解了开环控制系统和闭环控制系统，对其工作原理也有了较好的认识。不少学生也通过对日常生活的观察而产生了自己设计一个的想法。所以本次课就向学生主要展示开环控制系统的设计与实施，让学生了解到一个控制系统实施起来需要知道什么、了解什么、掌握什么。;

说学科核心素养;

发现用户的多方面需求以及需求之间的关联性，多角度分析需要解决的技术问题；能根据设计对象和现有条件制定解决技术问题的一种或多种方案。;

说教学重难点;

说教学重难点

1.重点：定时浇水系统的实施

2.难点：定时浇水系统的设计;

说教法;

说教法

本节课采用视频引入和学生动手实际操作的方式使得内容显得生动形象，再通过举例与案例的讨论、分析、学生合作探究等形式，避免抽象的谈问题，增强学生的设计思考能力。

考虑到学生的知识与经验以及教具的局限性，所以本节课在内容上侧重“开环控制系统”的设计与实施，对“闭环控制系统”进行了弱化。;

说教学过程;

说教学过程

导入

探究控制系统的设计要素

系统设计的一般思路;

说教学过程—新课—导入

说导入

Panasonic

智能家居控制系统

松下智能家居控制系统

设计意图：通过观影来感受智能家居给家庭生活带来的影响，同时提醒学生注意观察出现的控制系统。;

【一】系统设计的一般思路：

控制的目的?

被控对象是?

被控对象的特性?

控制量和被控量?

外界的主要干扰因素?

怎样的方案既达到目的、又经济、易于实现?设备和元件?

???计意图：将控制系统设计的要素转化为系统设计的一般思路，使得学生;

说教学过程—新课一开环控制系统的设计与实施

技术体验：搭建定时浇水控制系统;

【学生活动】回答以下问题：;

说教学过程—新课一开环控制系统的设计与实施

【二】技术体验：搭建定时浇水控制系统

【学生活动】思考：

1.回流管的作用?

2.三盆花和五盆花的出水量一样吗?

3.是否有其他方法减少出水量?

独立思考出如何改进自己设计的定时浇水系统。，;

说教学过程—新课一开环控制系统的设计与实施

【典型示例1】声光控灯;

说教学过程—新课一闭环控制系统的设计与实施

【一】闭环控制系统的设计

简单的闭环控制系统，基本要求：

第一，一个闭环控制系统要正常工作，首先必须是稳定的。第二，控制系统的控制精度必须符合要求，即系统的输出

量与给定值之差应控制在允许的范围之内。

第三，闭环控制系统应有较好的抗干扰性能。

设计意图：先把闭环控制系统的设计要求略做阐述，几项控制要求之间往往会产生矛盾，需要结合具体问题全面解决或有所侧重地解决。;

说教学过程—新课一闭环控制系统的设计与实施

设计分析：雨水池水位控制系统

【情景引入】:当雨水收集池的水位升到溢水口时，发出声音报警；当雨水收集池的水位到达溢水口时，把水抽到高处的冲厕蓄水箱；当雨水收集池的水位降到水池高度的1/4时，;

说教学过程—新课一闭环控制系统的设计与实施

设计分析：雨水池水位控制系统

【学生活动】

1.一般情况下，要实现高水位开始抽水、低水位停止抽水，要用两个传感器。你是否能用1个传感器来实现这个控制目

的呢?

2.既然水位到溢水口会自动抽取，那么要报警装置做什么

?

设计意图：以书本案例引导学生学习并思考问题，同时提点学生控制系统往往不是单独的、绝对的，而是统一的、综合的，有时会出现开环控制系统和闭环控制系统共存的现象。;

说教学过程—新课一闭环控制系统的设计与实施

(1)将该水位自动控制系统的控制方框图补充完整。

设定水位范围比较器自动监控仪①.水泵②.水池3)实际水位水位自池

上限控制点交流接触器

水位

④变送