第27课 定速巡航的控制（教学设计）-2025-2026学年六年级信息科技全一册（人教版）

第27课《定速巡航的控制》教案

一、教学目标分析

知识与技能

1.能够知悉定速巡航系统的功能与模块构成，明确系统各部分的作

用。

2,能够基于反馈机制，设计汽车速度控制算法，实现稳定的车速调

控。

3.能够掌握定速巡航程序的实现方式，体会计算机在控制系统功

能实现中发挥的关键作

用。

过程与方法

1.通过对定速巡航系统的深入探究，锻炼逻辑思维以及对复杂科技

系统的剖析能力。

2.通过模拟定速巡航程序的实践操作，提升编程实践水平和解决

实际问题的能力。

情感态度价值观

1.感受信息科技在生活中的应用价值，增强对信息科技的兴趣。

2.培养勇于探索和创新的精神，在解决问题中体验成就感。

二、教学内容及重点

教学重点

1.全面深入理解定速巡航系统的功能、组成架构以及工作运行过

程。

2.熟练掌握定速巡航控制车速的算法，清晰认知其闭环控制的特

性。

3.能够运用编程手段模拟实现定速巡航系统，完成从理论到实践的

转化

教学难点

1.从实际驾驶场景应用出发，深入理解定速巡航系统的反馈机制与

算法原理。

2.灵活运用所学编程知识，成功实现对定速巡航系统的模拟，解

决实践中的具体问题。

三、教学过程设计

教学过教学内容教学方

程法

情景导师：在现代交通出行中，长途驾驶时驾驶员往实例引

入往需要长时间维持特定车速，既耗费精力又容入法

(5分易疲劳。定速巡航系统的出现有效解决了这一

钟难题，它能让车辆在高速公路等场景下自动保

持设定速度，极大提升驾驶的舒适性与便利

性。

►►定调津航气冷制

师：在学习过程中，我们将了解定速巡航系统

的功能与组成，剖析其控制车速的算法，并通

过编程模拟实现这一系统。

"定速巡航的校x

学习内容

oil02)

了解定速一机系统分析定速通航控通过，序模咫定

J车速的翼法速巡航

师：那么，定速巡航系统的工作过程是怎样

的？反馈对控制系统的优化作用又是什么？接

下来，我们一起揭开定速巡航控制的奥秘。

“*速巡航的控制

1•««•))?

2JK・川#・•■■“1£■扁・付幺?

REliTiHDn

学习活师：定速巡航系统在高速公路上应用广泛，它讨论

动1：能让驾驶员摆脱持续踩踏加速踏板的负担，使

了解定车辆稳定行驶，减轻驾驶疲劳，提高行车舒适法、

速巡航性。讲授

系统法、

（9分

钟）

学习运动1：了解在理两系境

师：当你在高速公路上长途驾驶时，开启定速

巡航能有效减轻疲劳。按下“启动巡航”键激活

系统，车辆进入准备状态；到达合适速度后按

“设定巡航”，车辆便按此速度自动行驶。途中

可通过“车速调节”按键微调车速。若遇突发

情况，按下“解除巡航”键中断巡航。待路况

合适，想恢复之前设定速度，“恢复巡航”键就

能派上用场。这些按键背后涉及自动控制原理

等专业知识，通过传感器、控制器等协同工

作，实现对车速的精准控制。

师：知道了原理后，同学们能不能大概画出定

速巡航系统的工作过程呢？

生：开始定速巡航时，车的速度维持在设定的

速度附近。

师：没错，可以画出工作示意医。系统工作

时，输入设定速度值与检测到的速度数据，经

计算模块将检测数据与阈值对比生成指令，最

后输出行驶速度，且整个过程存在“反馈”与

“检测”的循环。

师：定速巡航系统持续检测与调整车速，使车

辆趋近并保持设定速度，这是一个循环过程，

直至关闭系统才结束。大家思考，该系统属于

闭环控制还是开环控制？

生：闭环控制。

师：依据定速巡航系统“车速超设定值就降低

速度，车速低于设定值就提高速度”的功能，

绘制出算法流程图：先输入当前车速，接着判

断是否大于设定速度，若大于见降低车速，否

则提高车速。

►►定送津簸的3M

师：知道了算法流程图，接下来，我们结合开讲授法

源硬件主控板开展模拟实现定速巡航系统功能

的活动。

学

活

习

动3

•

实

拟

模

速

定

现

航

系师：本次模拟用到的实验设备为一个主控板和

巡

功

能两个电机。

统a3

分24-3

钟1

师：第一步，主控板通过Ml、M2接口连接两

个红色电机，用数据线将主控与电脑连接起

来。

师：第二步，编写程序。初始化连在Ml、M2

接口的电机，设定定速巡航速度为60,初始

速度为40o在主循环中，让屏幕显示当前车

速。当车速未达到阈值时，增加速度直至达到

指定速度；若车速大于阈值，见降低速度，电

机转速由变量speed的值决定，具体代码如

下：

师：第三步，将编写好的程序刷入主控制板，

在编程界面通过下载箭头和“刷人”按钮完成操

作。

师：第四步，进行功能测试。当当前速度为

40,小于速度阈值时，车辆加速直至达到

60；在程序中修改参数并刷入程序，当前速度

为8()时，车辆减速直至达到60o若将速度阈

值修改为50,速度也会相应调整到50o

师：将实验中我们获得的相关数据填写到表格

中，我们可以得到实验结论，车速会增加或减

少至指定的速度阈值后保持在阈值速度行驶。

”定速逋簸的控制

文冷公筌：

■事・■■■■■IXKiaettfiHaa

4013jIto

-401>9IM—―

女论：塞建金■■夕至・皂■■后0Q在回■■度行".

师：请同学们想一想，汽车当前速度改变，相

当于改变了定速巡航系统的什么？导致发生什

么变化？速度阈值改变，又相当于改变了系统

的什么？导致发生什么变化？

生：汽车当前速度改变即调整系统输入，引发

速度差值变化，促使系统加减速；速度阈值改

变则变更了计算规则，系统会依据新规则重新

计算并调整车速。

2定速巡航的较M

一、

^*3*08897.9=干a支了定♦0IR昂蝮的

9a«Tn«<tr

«s««avr.«9ravr»«MH^>was

nJ

aaaami

师：回顾所学，开环和闭环控制的特点，定速问题导

巡航系统对车速的控制属于开环控制还是闭环向学习

控制？与前面接触过的哪些控制系统类似？法、

生：是闭环控制，与前面接触过的空调控制系讨论

统类似，都是有反馈，通过反馈不断的进行动法、

态调节的系统。实践操

作法

拓展深

化，回

归生活

（6分

钟

分钟）师：在定速巡航的学习中，我们知道常规定速

巡航启动后需设定速度，如8（）km/h,车辆便

以此速度行驶。但当遇到前方约50m有低速

车辆时，传统定速巡航就可能有碰撞风险。这

时候，像“智能巡航控制“、”自适应定速巡航”

等先进技术就登场了。以自适应巡航（ACC）

为例，它具备自动减速至停车并恢复行驶的能

力，极大提升了行车安全性，不过其运行需满

足特定激活条件。希望大家课后以相关关键词

搜索资料，深入探索这些更智能、安全的巡航

功能，拓宽自己在汽车控制领域的知识视野。

\如*提升

i*./0・■・・6・■■，・，

M**s*aitM*・为・■・0・•”.]■

«»WK.ca»«M»ae«aa.

白造应M（ACC）x可自3星至停车.

电幻1台・，运条件.

师：请同学们课后完成两项作业。一是绘制一

份详细的定速巡航系统工作原理示意图，并标

注各模块功能；二是结合所学知识，思考生活

中还有哪些类似定速巡航闭环控制的例子，整

理成文字。

课后作"定速速航的控制

业（2

分钟）

1.雄・一雷博■明定WMIfT■■示・■.不法也务♦陵功健.

1<1食所，A识.♦运布•与英—8或闭环E的例子.

■理成文？.

师：同学们，今天我们学习了定速巡航系统，

课堂小

了解其功能与模块组成，通过反馈机制设计了

结与评

速度控制算法，还借助编程模拟实现了定速巡

价

航系统，感受到计算机在控制系统中的重要作

（分

3用。希望大家课后复习巩固，将知识运用到实

钟）

际生活中C

学习总结

01知道定速理航系统的功能同模决纳威.

02能通过反烧机，设计汽**速度控制算法.

03了“声速逆航再存的实现.哈堂计算机对捽制系

统功能实我的作用.