自动升旗简易控制装置的设计齐河县第一中学王丽美 2010年 7 月 27 日 17:24 【教学目标】：知识与技能：了解简单控制系统的设计过程过程与方法：熟悉将设计转化为实物的过程。情感与价值观：思考问题全面、客观、严谨、符合实际。【教学重点】 ：自动升旗简单控制系统的设计过程。【教学难点】 ：方案的选择及实际问题的解决能力。【教学过程】 ：引入 ：控制系统的框图表示：开环、闭环新课教学 ：一、明确设计目的以自动升旗简易控制装置为例：1、控制的对象是什么？国旗。2、系统要达到的控制效果？在国歌播放的时间内，控制国旗匀速上升到旗杆的顶端。二、确定设计方案1、了解工作的基本原理选择恰当的控制方案实现控制，采用开环控制系统较简单，被控对象是国旗，被控量是上升的速度， 控制量是电动机的转动与停止。选用成本低、易于获取的元件、设备和材料制作模型，列出各种可行方案。2、提出方案方案 1 1、采用机械定时器、直流电动机、直流电源、滑轮等元件实现。其中，机械定时器相当于电动机的开关。2、测得国歌播放的时间和旗杆的长度，确定定时器的定时时间并预估电动机的转速。根据时间、旗杆长度和电动机的转速，选择滑轮的直径。3、将机械定时器、直流电源和电动机串联在一个回路中。方案 2 1、采用成品的电子定时器、直流电源、滑轮等元器件实现。2、用电子定时器代替机械定时器，其他与方案1 相同。方案 31、采用自制的电子定时器、带有可调速电路的电动机、直流电源、 滑轮等元器件实现。2、将自制的电子定时器、直流电源和带有可调速电路的电动机串联在一个回路中。方案 41、采用 CＤ唱机（含有触发电路）、电动机、直流电源、滑轮等元器件和设备。２、从 CD唱机中引出音频信号，将ＣＤ唱机（含有触发电路）、直流电源和电动机串联在电路中。思考 ：你认为那种方案最容易实现？3、确定设计方案选择方案 1 中的自动控制系统三、选择实现方法1、需要解决的实际问题1）电动机转速快，需减速。解决方法：设计减速装置。2）准确控制电动机转动、停止的时间，使电动机停止时，国旗到最高点。解决方法：使用定时控制器、继电器。2、确定具体控制系统的设计框图四、完成设计1. 找材料；2. 加工处理；3. 组装。五、评价1. 是否到达预期效果；2. 其他人的评价；3. 如何改进。拓展例子：自动反转灯箱（视频）【小结】 ：控制系统的设计过程：1、明确设计目的2、确定设计方案3、选择实现方法4、完成设计5、评价
