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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11、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21、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

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