一、控制系统设计概论.ppt

第四章第三节控制系统的设计 重庆市綦江实验中学柯世民 通用技术广东版 1 知识目标 熟悉简单控制设计的基本过程2 技能目标 能设计 制作 调试和改进简单的控制装置 3 情感价值观目标 激发学生热爱科学 不断探究和创新的情感 创设情境 导入新课 教师演示用语音控制机器人 参加全国创新大赛获一等奖作品 唱歌 开电灯 机器人怎样工作的 用语音怎样控制它 确定控制目的 确定被控量 给定控制要求 设计指标 确定系统结构 建立控制器 被控对象 执行器和反馈环节的模型 确定待调参数 分析 实验系统性能 若性能不能满足设计规范要求 重新确定系统结构 部件性能等指标 若满足规范要求 设计工作结束 一 简单的控制系统的设计步骤 循迹小车 二 简单的控制系统的设计案例 光控灯 1 确定控制目的 循迹小车 识别路径 按一定路线行驶 黑暗的时候开灯 有光亮时关灯 节约能源 二 简单的控制系统的设计案例 1 确定控制目的 冰箱调温系统 交通红绿灯 二 简单的控制系统的设计案例 2 确定被控量及指标要求 即系统要控制什么 一般情况下 系统的控制目的就是系统的被控量 如速度控制系统的被控量是速度 温度控制系统的被控量是温度 二 简单的控制系统的设计案例 光控灯和循迹小车的被控量分别是什么 思考回答 2 确定被控量及指标要求 即系统要控制什么 一般情况下 系统的控制目的就是系统的被控量 如速度控制系统的被控量是速度 温度控制系统的被控量是温度 二 简单的控制系统的设计案例 光控灯和循迹小车的被控量分别是什么 思考回答 光控灯的被控量灯泡的供电电压 循迹小车的被控量是电机的转速 3 确定系统的结构 二 简单的控制系统的设计案例 明确控制系统采用开环还是闭环 自动还是手动 有无反馈 控制器 执行器 被控对象 被控量等 学生讨论 3 确定系统的结构 二 简单的控制系统的设计案例 明确控制系统采用开环还是闭环 自动还是手动 有无反馈 控制器 执行器 被控对象 被控量等 控制器 比较电路 逻辑电路 能对信号进行检测并输出结果 土壤湿度传感器 人体传感器 光敏传感器 距离传感器 3 确定系统的结构 二 简单的控制系统的设计案例 明确控制系统采用开环还是闭环 自动还是手动 有无反馈 控制器 执行器 被控对象 被控量等 执行器 通常为继电器 包括包括电动 气动或液动等 3 确定系统的结构 二 简单的控制系统的设计案例 明确控制系统采用开环还是闭环 自动还是手动 有无反馈 控制器 执行器 被控对象 被控量等 被动对象 通常为各种电机 运动设置等 小马达 舵机 变速电机 飞行器电机 3 确定系统的结构 二 简单的控制系统的设计案例 明确控制系统采用开环还是闭环 自动还是手动 有无反馈 控制器 执行器 被控对象 被控量等 学生体验 学生体验制作光控灯 4 设定各环节的模型及参数 学生讨论循迹小车的控制系统 控制和执行器是什么 控制量是什么 系统控制过程怎样 二 简单的控制系统的设计案例 学生讨论 4 设定各环节的模型及参数 学生讨论循迹小车的控制系统 控制和执行器 实际上就是一个比较器 反馈信号是光敏电阻 它形成的电流与可变电阻的相比较 从而输出控制量改变电机转速 控制和执行器形成一个整体 它可根据反馈光线信号的强弱来控制左右电机转速 调整小车的运行路线 从而实现循迹 二 简单的控制系统的设计案例 学生讨论 5 验证 完成设计 光敏反馈信号的调整 左右电机速度比较点电压的确定 二 简单的控制系统的设计案例 1 设计目的 采用给定的材料 设计一只木电动风力控制小车 并能用电光控制小车行驶 三 光控风力小车的设计 2 设计要求 3 设计制作完成时间 8分钟 学生根据所提供的材料 用已设计的控制功能 运用于具体的模型中 实现产品达到控制目的 4 作品的展示拓展 三 电动风力控制小车的设计 加入声控以后 控制设计广泛用于日常生活 扫地机器人 天宫一号 无人机 四 知识拓展 控制设计广泛用于日常生活 四 知识拓展 物联网 语音机器人 一 总结本节的内容 二 布置任务 请同学们在网上查找资