2025年控制系统的干扰VIP免费

第四章第四节控制系统的干扰一、教学内容分析：本节是在学生对控制系统有一定认识的基础上具体的叙述闭环控制系统的干扰与反馈的辨证关系，是全书的重点章节，也是控制系统的具体应用章节。为后来学习的控制系统的设计等内容奠定了理论基础。本节内容在《控制和设计》中起到举足轻重的作用，不仅能够使学生对闭环控制系统中的反馈（feedback）有很深的认识，并且也为闭环控制系统的设计与实施打好基础。本节教材重要包含三部分内容：干扰因素、反馈、功效模拟法、黑箱法。本节是本单元的重点，也是一种难点，分析干扰因素及反馈给控制系统带来的影响，综合了本单元前两节的知识。从模块角度看，该节融合了该模块第二单元流程与设计，以及第三单元系统与设计的内容，控制过程本身的工作过程就是一种流程，闭环控制系统大致涉及控制环节、执行环节、反馈环节和比较环；反馈也体现了系统的环境适应性，因此，本节是本模块的综合应用。本单元是本课程知识的综合应用，综合了必修1、必修2的知识，讲了闭环自适应控制，体现了技术以人为本的理念。二、教学对象分析：学生对控制机理比较陌生，整个教学都应以案例分析为主，所举案例应力求简朴。三、目的：1.知识与技能：（1）能结合案例找出影响简朴控制系统运行的重要干扰因素，并作分析。（2）熟悉闭环控制系统中反馈环节的作用。（3）熟悉闭环控制系统的工作过程。（4）理解功效模拟办法和黑箱办法在控制系统中的应用。2.过程与办法：用方框图分析生活中常见控制系统，通过实践、游戏、讨论、分析、讲授法、问题教学法、小组讨论法、设计教学法等办法使学生懂得反馈在闭环控制系统中的作用，理解功效模拟办法和黑箱办法在控制系统中的应用；结合案例分析影响简朴控制系统运行的重要干扰因素及克服办法。3.情感态度价值观：通过学习，联系生活，能具体问题，具体分析，能在生活中应用反馈原理，调节本身的心理学习与生活。培养学生的观察能力，体验学习乐趣。渗入安全教育、德育教育、环保等教育。四、教学重难点：1.教学重点：干扰因素；反馈与闭环系统的工作原理；开环控制系统与闭环控制系统的选用。2.教学难点：干扰因素的鉴定；闭环系统的工作原理；功效模拟办法、黑箱办法。五、教学概述：通过人们熟悉的例子来阐明在控制系统中除输入量以外能引发被控量变化的多个因素都是控制系统的干扰。用方框图分析生活中常见控制系统，通过实践、游戏、讨论、分析等办法使学生懂得反馈在闭环控制系统中的作用。3学时。六、教学器材：水塔水位控制模型1套、一次性杯子、乒乓球、烘箱等。七、教学过程：引入：做一种简朴的调查：每天上学骑自行车的感受？乘车的感受等？在送乘飞机出行时，为什么不能说祝你一路顺风?（活跃课堂氛围，激发学生的求知欲。）大部分同窗应当是有风的影响，从而联系到本节课的内容：干扰因素，同时乘车也有干扰，并且不管是骑自行车还是乘车干扰因素不止一种，有重要的，有次要的。这节课我们就研究研究闭环控制系统的干扰与反馈。第三节闭环控制系统的干扰与反馈新课教学：一）什么是干扰因素：1.干扰因素的概念：在控制系统中，除输入量（给定值）以外，引发被控量变化的多个因素称为干扰（interference）因素。案例一：逆风中骑自行车。案例二：飞机飞行。结论：在控制系统中，干扰因素一定有，可能有一种，也可能有若干个。扩展讨论：生活中尚有哪些例子阐明“闭环控制系统的干扰是存在的，是不可避免的”？立刻行动：在电冰箱的温度控制系统中，下列状况与否属于影响其温度控制的干扰因素？（1）开电冰箱门。外面热气进入冰箱将会引发箱内温度变化，属于干扰因素。（2）电冰箱所在房间的温度从20℃变到32℃属于干扰因素。（3）把热菜或热饭放入电冰箱中。属于干扰因素。（4）在冰箱外放一盆冷水。严格说这也会引发环境温度的变化，但这种变化普通有助于冰箱实现目的，不属于干扰因素。扩展讨论：通过分析，增加对电冰箱的理解，进而理解生活。思考：在下表所列控制系统中，可能存在哪些干扰因素？控制系统干扰因素自动扶梯的升降控制系统扶梯承载的重力、电机输出电压的波动、齿轮间的摩擦力等。运用滑轮组提...