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文档简介
《开环控制系统的设计和制作》导学案导学目标:1.了解开环控制系统的基本原理和特点。2.掌握开环控制系统的设计和制作方法。3.能够应用所学知识设计和制作简单的开环控制系统。导学内容:一、开环控制系统的基本原理和特点1.什么是开环控制系统?开环控制系统是一种控制系统,其输出值不受反馈信号的影响,只由输入信号控制。即系统输出值仅由输入信号决定,不思量反馈信息。2.开环控制系统的特点有哪些?-简单:开环控制系统不需要反馈信息,结构相对简单。-稳定性差:由于没有反馈信息,系统容易受到外部干扰影响。-需要精准的输入信号:由于没有反馈信息进行修正,输入信号需要非常准确。二、开环控制系统的设计和制作方法1.设计开环控制系统的步骤:-确定系统的输入和输出:明确系统要控制的对象和输出要达到的目标。-选择合适的传感器和执行器:根据系统的具体需求选择合适的传感器和执行器。-设计控制算法:根据系统的输入和输出干系设计控制算法。-搭建硬件系统:将传感器、执行器和控制算法结合起来,搭建实际的硬件系统。2.制作开环控制系统的实验:-实验器械:Arduino开发板、电机、传感器等。-实验步骤:1)将Arduino开发板毗连到电脑,并编写控制程序。2)毗连电机和传感器到Arduino开发板。3)运行程序,观察电机的运动情况。4)根据实验结果调整控制算法,优化系统性能。导学案例:小明想要制作一个简单的开环控制系统来控制一个小车的速度。他起首确定了系统的输入是电机的电压,输出是小车的速度。然后选择了一个电机和一个速度传感器作为系统的传感器和执行器。接着,他设计了一个简单的控制算法,根据输入的电压控制电机的转速,从而控制小车的速度。小明应用Arduino开发板搭建了硬件系统,将电机和速度传感器毗连到开发板上,并编写了控制程序。他进行了一系列实验,不息调整控制算法,最终成功制作出了一个简单的开环控制系统。通过这个实验,小明深刻理解了开环控制系统的原理和特点,掌握了设计和制作开环控制系统的方法。他对控制系统的工作原理有了更深入的了解,并对未来的控制系统设计和制作有了更多的信心和启发。综上所述,开环控制系统的设计和制作虽然简单,但是对于学生来说是一个很好的实践机缘,能够帮助他们更深入
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