山东省济宁市梁山一中高二信息技术《第四单元控制与设计》学案一、知识框架二、知识要点(一)控制的手段与应用1、控制：人们按照自己的意愿或目的，通过一定的手段（方法），使事物向预期的目标发展。2、从控制过程中人工干预的情形来分：、。3、按照执行部件分为：、、、等。(二)控制系统的工作过程与方式1、含义：任何一种控制的实现，都要通过若干个，这些环节就构成了一个控制系统。2、开环控制系统和闭环控制系统(三)闭环控制系统的干扰与反馈1、干扰因素：对控制系统的行为造成影响的有害信号及扰动，除给定量外引起被控量变化的各种因素。一个控制系统的干扰因素往往不止一个，所有控制系统在工作运行过程中都会受到干扰。因此设计一个控制系统，必须学会分析这个控制系统可能有哪些干扰因素，以及这些干扰因素是如何影响系统正常运行的，从而尽可能避开或抑制干扰因素对控制系统的影响。如果一个控制系统能够很好地避开或抑控制与设计]控制的含义控制的含义、目的和对象]控制的手段和方法控制的应用简单控制系统的分析开环/闭环控制系统的基本组成和工作过程控制器和执行器的作用简单开环、闭环控制系统的方框图控制系统的干扰因素简单控制系统的设计功能模拟方法和黑箱方法控制系统的设计方案开环控制系统定义控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响的控制系统。特点没有反馈环节；没有自动调整和补偿；控制精度差；结构简单；适用在控制精度要求不高且系统本身元件又比较稳定的场合。框图闭环控制系统定义系统的输出量返回到输入端并对控制过程产生影响的控制系统。特点有反馈环节；有自动调整和补偿；控制精度高；结构复杂；设计、分析麻烦且成本较高；适用在高精度、高可靠性和自动控制的场合。框图输入量输入量控制量控制量执行器执行器控制器控制器被控对象被控对象输出量输出量干扰信号控制量控制量干扰信号输入量输入量执行器执行器控制器控制器被控对象被控对象输出量输出量反馈环节比较器＋－制干扰，我们就认为这个控制系统有较好的抗干扰性。2、反馈：控制系统中，将输出量通过适当的检测装置返回到输入端并与输入量进行比较的过程。3、开环与闭环的区别：开环控制结构简单，控制精度低。闭环控制可以纠编，结构复杂，控制精度高。比较项目开环控制系统闭环控制系统自动调整和补偿控制精度结构适用场合输出量对控制过程产不产生影响信号传递4、功能模拟法：是以功能和行为的相似性为基础，用“模型”模拟“原型”的功能和行为的方法。5、黑箱方法：通过对系统的输入与输出的关系的研究，进而推断出系统内部结构和功能的方法。（四）控制系统的设计控制系统的设计方案的一般思路，还必须分析并明确以下一些具体的问题：(1)分析被控对象的基本特性。了解被控对象在正常的工作状态下，其输出量与输入量之间的关系，分析控制系统有哪些干扰因素，输出与干扰因素有何关系。(2)分析被控量与控制量。如以分析声控灯系统为例，声音是输入信号，被控对象是灯泡，被控量是灯的亮灭，控制量是电流。(3)确定控制系统的构成方案。在以上分析的基础上，根据被控对象的基本特性；根据控制精度、抗干扰性、经济性等方面，确定控制系统是开环控制系统还是闭环控制系统。(4)绘制控制系统的框图。按确定的设计方案绘制控制系统的框图，框图内容的表达要求完整。三、高考真题解析1、（2011年高考第47题2分）人们在生活中享受美妙的音乐，但有时也会受到噪声的干扰。(1)长时间处于噪声环境会对人的身心健康造成不良影响。下列说法正确的是（）A．植树造林不能降低环境噪音B．噪声是人体控制系统的干扰因素C．不同工作环境的噪音标准相同D．音乐声不会成为噪音2、（2010年高考第48题1分）普通高压锅使用过程中，当锅内压力达到一定值时，压力阀会浮起并放气，使锅内压力维持在预定值水平。该压力控制系统是（）①人工系统②自然系统③人工（手动）控制④自动控制A.①③B.①④C.②③D.②④3、（2009年高考第27题1分）成语和俗语是千百年来人们生活智慧的结晶,其中不少蕴含着有关技术与设计的道理.下列与设计过程中的“结构”“流程”“系统”和“控制”依次对应的是（）①见风使舵...
