【教案】系统的干扰

1、4.4控制系统的干扰通用技术一、教学目标知识与技能:1、知道什么是干扰2、找出影响简单控制系统运行的主要干扰因素。3、了解克服控制系统抗干扰的方法过程与方法:尝试对生活中简单的控制系统以及对自动配货装置的分析,找出影响简单控制系统运行的干扰因素,归纳总结出克服干扰的一般方法。情感、态度、价值观:经历分组讨论和对案例的分析观察,获得对干扰的感性认识,初步形成勇于探索,善于归纳的习惯,以及辨证看问题的能力。二、学情分析教学内容:本节是地质版教材的第四章控制与设计的第四节内容,是在控制系统的组成和工作过程的基础上,从控制系统与环境的关系出发,讨论环境对控制系统的干扰问题,以及克服干扰的一般方法,这是

2、全书的重点章节,也是控制系统的具体应用章节。为以后学习的控制系统的设计等内容奠定了理论基础。学生情况:学生已经对控制系统的功能、基本组成和工作过程有了初步的了解,并且能够绘制控制系统框图,虽然能认识到某些因素会影响控制目标的实现,但是对干扰的概念没有具体的认识,在分析主要干扰因素方面缺少思路和方法。本节课将以案例分析的方式,使学生能分析简单控制系统中的干扰,归纳出克服干扰因素的基本方法。三、重点难点重点和难点:教学重点:控制系统的干扰因素教学难点:控制系统的干扰因素,归纳克服干扰的一般方法四、教学过程活动1【导入】控制系统的干扰演示收音机受手机信号干扰实验受干扰前:听到的信号很清晰受到干扰:听

3、到信号中有杂音教师:当手机接近收音机时,我们听到了收音机喇叭发出的广播声,还有手机带来的“嘟嘟”的声音,这种现象就是我们今天要学习的控制系统的干扰活动2【讲授】控制系统的干扰案例:冰箱的温度控制系统(框图)教师:如果有以下现象出现,会不会对冰箱温度控制系统有影响?(1)如果频繁开电冰箱门外面的热气进入冰箱,引起冰箱内温度的升高,高于设定温度。对冰箱有影响。(2)把热菜或热饭放入电冰箱引起冰箱内温度的升高。有影响。(3)电冰箱所在房间的温度从20变到32房间的温度升高,热量传导到冰箱内引起冰箱内温度的升高,有影响。我们看到有这么多的因素都对冰箱温度控制系统造成了影响。这些因素我们就称为干扰因素。

4、其实一个控制系统的干扰因素不止一个,所有控制系统的工作运行,都会受到所谓干扰因素的影响,活动3【讲授】控制系统的干扰对于冰箱温度控制系统来说,环境温度的变化是一种主要干扰因素,可见,对于控制系统,外部环境或条件都会对这个系统产生影响,这就是干扰。出示干扰的概念:准确地说,是控制系统的外部环境或条件对系统的工作准确性产生的影响。提示:一个系统的干扰因素是什么,要分析控制系统易受到其外部环境或条件中的哪些因素的影响。活动4【活动】控制系统的干扰想一想:你能结合我们的生活,举出几个控制系统与环境相互影响的实例吗?请找一找其干扰因素有什么?想一想怎样才能克服这些干扰?(可能的回答:电视机、热水器、空调

5、、饮水机、电饭锅、电脑)教师:从同学们所举的例子,我们可以发现,一个控制系统,如果能很好的避开或抑制干扰,则干扰对这个系统产生的影响就会小,我们就可以说这个系统抗干扰性强。在冰箱温度控制系统中,冰箱通过其感温元件进行温度的反馈,不断调节温度,使冰箱内温度保持在设定温度,这是采用了闭环控制系统,提高了控制系统的性能。在乘飞机时,有人使用GPS,干扰了飞机的导航系统,克服这种干扰的办法就是让这个人关闭手机,消除对飞机导航系统的干扰。家用电器放在电视机旁边,干扰电视画面,克服这种干扰的办法就是让电视远离其他电器,减弱磁场对电视的干扰。板书:提高控制系统的性能消除干扰减弱干扰活动5【活动】控制系统的干

6、扰刚才我们一起讨论了生活中常见的控制系统及其干扰因素,同学们都能又快又好的找到其干扰因素,那么,对于我们不常见的控制系统,同学们能不能找到它的干扰因素呢?下面我们来看看“自动配货装置”这个系统。教师演示自动配货装置的工作过程。请大家思考下面的问题:1. 自动配货装置是开环控制系统还是闭环控制系统?2. 自动配货装置中的干扰因素都有哪些?请你提出解决办法。活动6【讲授】控制系统的干扰想一想:在控制系统中凡是干扰因素我们都要克服吗?你能举出哪些是可以利用的干扰因素吗?提示:是否要克服一个控制系统的干扰,要看这种干扰对我们要达到的目标是否有利。有时我们千方百计克服对系统的干扰,有时我们希望这种干扰越大越好。屏蔽仪在考场中的使用空中指挥预警飞机对控制系统干扰因素的影响有时不明显,有时是破坏性的,甚至是致命的,因此,必须弄清这个控制系统有哪些干扰