高中通用技術(shù)導(dǎo)學(xué)案二

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1、高中通用技術(shù)復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案二 姓名： 班級(jí)： 學(xué)習(xí)目標(biāo)： 1、知道系統(tǒng)的概念、構(gòu)成條件、子系統(tǒng)及系統(tǒng)的類型。知道系統(tǒng)的五個(gè)基本特征及系統(tǒng)優(yōu)化的概念、系統(tǒng)設(shè)計(jì)的概念、應(yīng)考慮的問題（目的，各部分間關(guān)系，優(yōu)化）和步驟。 2、知道控制的定義及其分類，能區(qū)分控制的要素，了解控制應(yīng)用的意義。 3、知道控制系統(tǒng)開環(huán)、閉環(huán)的含義以及會(huì)畫控制系統(tǒng)工作過程方框圖。 4、會(huì)進(jìn)行閉環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程及開環(huán)與閉環(huán)的比較。知道干擾因素、反饋的概念。了解反饋法、功能模擬法、黑箱法及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的思路，了解閉環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本要求。 學(xué)習(xí)重點(diǎn)：知道本單元知識(shí)結(jié)構(gòu)，會(huì)

2、運(yùn)用知識(shí)解決簡單的實(shí)際問題。 學(xué)習(xí)難點(diǎn)：理解系統(tǒng)設(shè)計(jì)的優(yōu)化及控制系統(tǒng)的工作過程。 學(xué)習(xí)過程： （一）知識(shí)梳理 1、系統(tǒng)的概念、構(gòu)成條件、子系統(tǒng)及系統(tǒng)的類型：由 、 、 和相互制約的若干要素或部分組成的具有特定功能的有機(jī)整體，成為系統(tǒng)。構(gòu)成系統(tǒng)，必須具備三個(gè)條件：第一，至少要有 的要素（部分）才能組成系統(tǒng)；第二，要素（部分）之間相互聯(lián)系、相互作用，按照一定方式形成一個(gè)整體；第三，這個(gè)整體具有的功能是 。系統(tǒng)有大有小

3、，有復(fù)雜有簡單。對(duì)于較大型的系統(tǒng)和比較復(fù)雜的系統(tǒng)，根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)可劃分為若干子系統(tǒng)。根據(jù)需要，可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行不同的分類。例如，可把系統(tǒng)分為自然系統(tǒng)（如生態(tài)系統(tǒng)）和人造系統(tǒng)（如計(jì)算機(jī)系統(tǒng)）；也可把系統(tǒng)分為實(shí)體系統(tǒng)（生物系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)）和抽象系統(tǒng)（如哲學(xué)系統(tǒng)）。 2、系統(tǒng)的五個(gè)基本特征： 、 、 、 、 。 3、系統(tǒng)分析的概念、目的、步驟及原則：Ⅰ、為了發(fā)揮系統(tǒng)的功能，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的目標(biāo)，運(yùn)用科學(xué)的方法對(duì)系統(tǒng)加以周詳?shù)目疾臁⒎治?、比較、試驗(yàn)，并在此基礎(chǔ)上擬定一套有效的處理步驟和程序，或?qū)υ械南到y(tǒng)提

4、出改進(jìn)方案的過程，就是系統(tǒng)分析。Ⅱ、系統(tǒng)分析的出發(fā)點(diǎn)是為了發(fā)揮系統(tǒng)的整體功能，目的是 。Ⅲ、系統(tǒng)分析的一般步驟為：明確問題，設(shè)立目標(biāo)→收集資料，制定方案→分析計(jì)算，評(píng)價(jià)比較→檢驗(yàn)核實(shí)，作出決策。Ⅳ、系統(tǒng)分析的主要原則： 、 、 。 4、系統(tǒng)優(yōu)化的概念：系統(tǒng)的優(yōu)化是指在給定的條件（或約束的條件）下，根據(jù)系統(tǒng)的優(yōu)化目標(biāo)，采取一定的手段和方法，使系統(tǒng)的目標(biāo)值達(dá)到 。 5、系統(tǒng)設(shè)計(jì)的概念、應(yīng)考慮的問題（目的，各部分間關(guān)系，優(yōu)化）和步驟：無

5、論是簡單系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，還是復(fù)雜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，都要對(duì)需設(shè)計(jì)的系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)查分析、籌劃研究、評(píng)價(jià)實(shí)施、運(yùn)行實(shí)施等，指導(dǎo)完成一個(gè)能協(xié)調(diào)工作的實(shí)際系統(tǒng)，這一過程就是系統(tǒng)設(shè)計(jì)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的主要問題：①系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的與要求；②系統(tǒng)各部分之間的相互聯(lián)系與相互作用；③系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化。系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟主要包括：將系統(tǒng)分解為若干子系統(tǒng)，確定個(gè)子系統(tǒng)的目標(biāo)、功能及其相互關(guān)系，對(duì)子系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行總體技術(shù)設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)等。 6、控制的定義及其分類：人們按照自己的意愿或目的，通過一定的 ，使事物向期望的目標(biāo)發(fā)展，這就是控制。從控制過程中人工干預(yù)的情形來分，控制有 和

6、 。 7、能區(qū)分控制的要素（目的、手段、對(duì)象）：理解任何控制現(xiàn)象，都要明確控制的對(duì)象是什么，控制要達(dá)到什么目的和采取什么控制手段。 8、控制應(yīng)用的意義。 ：①控制應(yīng)用到生活中，提高了人們的生活質(zhì)量，人類能夠在一定程度上按照自己的意愿改變周圍的環(huán)境，使之能滿足人們的需要。②提高勞動(dòng)效率，減輕勞動(dòng)這的勞動(dòng)強(qiáng)度。③在軍事、國防等領(lǐng)域的應(yīng)用，能對(duì)目標(biāo)進(jìn)行準(zhǔn)確鎖定。 9、控制系統(tǒng)、開環(huán)、閉環(huán)的含義以及方框圖的繪制。 被控對(duì)象 執(zhí)行器 控制器 答：任何一種控制的實(shí)現(xiàn)，都要通過若干個(gè)環(huán)節(jié)，這些環(huán)節(jié)就構(gòu)成了一個(gè)系統(tǒng)，稱為控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)的 與 之間有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系?？?/p>

7、制系統(tǒng)的輸出量不對(duì)系統(tǒng)的控制產(chǎn)生任何影響，這種控制系統(tǒng)稱為開環(huán)控制系統(tǒng)。對(duì)于開環(huán)控制系統(tǒng)，通?？梢杂孟旅娴姆娇驁D來描述： 輸入量 輸出量 系統(tǒng)的輸出量返回到輸入端并對(duì)控制過程產(chǎn)生影響的控制系統(tǒng)稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)。其方框圖如下： 輸入量 輸出量 10、閉環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程和開環(huán)與閉環(huán)的比較：Ⅰ、從反饋來看，閉環(huán)控制系統(tǒng)就是指在系統(tǒng)的輸出端與輸入端之間存在反饋回路，輸出

8、量對(duì)控制過程產(chǎn)生影響的控制系統(tǒng)。閉環(huán)控制系統(tǒng)的核心是通過反饋來減少 的偏差。Ⅱ、開環(huán)控制系統(tǒng)本身不能對(duì)被控量的偏差進(jìn)行調(diào)整和補(bǔ)償。開環(huán)控制系統(tǒng)一般結(jié)構(gòu)簡單，適用于控制精度要求不高而系統(tǒng)本身的元件又比較穩(wěn)定的場合。閉環(huán)控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是控制精度高，不論何種原因造成系統(tǒng)的輸出量偏離給定量，閉環(huán)控制系統(tǒng)都會(huì)產(chǎn)生控制作用來減小這一偏差。與開環(huán)控制系統(tǒng)相比，閉環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)比較麻煩，結(jié)構(gòu)也相對(duì)復(fù)雜，構(gòu)成控制系統(tǒng)的成本較高。閉環(huán)控制系統(tǒng)是自動(dòng)控制中廣泛喜愛用的一種控制方式，用于要求高精度和高可靠性的場合。 11、干擾因素：在控制系統(tǒng)中，除 （給定值）以外，引起被控量變化的

9、各種因素稱為干擾因素。在控制系統(tǒng)中，干擾因素可能有一個(gè)，也可能有若干個(gè)。在一控制系統(tǒng)中，干擾因素是需要克服的。而在有些情況下，卻可以利用干擾因素實(shí)現(xiàn)某種目的。（如在軍事演習(xí)中，A利用一定頻率的電磁波對(duì)B的信息指揮系統(tǒng)進(jìn)行干擾，使之不能正常工作。）控制系統(tǒng)中，將輸出量通過適當(dāng)?shù)? 返回到輸入端并與輸入量進(jìn)行比較的過程，就是反饋。 12、反饋法、功能模擬法、黑箱法：利用反饋來分析和處理被控對(duì)象，通過系統(tǒng)的輸出來調(diào)整系統(tǒng)的行為，使系統(tǒng)沿著預(yù)期的目標(biāo)運(yùn)行的方法，稱為 方法（如自動(dòng)電水壺當(dāng)水沸騰時(shí)自動(dòng)切斷電源）。以功能和行為的相似性為基礎(chǔ)，用“模型”模擬“原型”的功能和行為的方

10、法，就是 法。（如國際象棋的人機(jī)對(duì)弈。）把要研究的系統(tǒng)作為黑箱，通過對(duì)系統(tǒng)輸入與輸出關(guān)系的研究，進(jìn)而推斷出系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其功能的方法，就是 法。（如拍打西瓜的表皮判斷西瓜的生熟。） 13、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的思路和閉環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本要求。 ：Ⅰ、要設(shè)計(jì)好一個(gè)控制系統(tǒng)：①明確這個(gè)系統(tǒng)要達(dá)到的目的是什么；②所要控制的對(duì)象是什么；③被控對(duì)象有哪些重要的特性；④被控量和控制量分別是什么；⑤外界的主要干擾因素有哪些；⑥選擇怎樣的設(shè)計(jì)方案既能達(dá)到目的，又經(jīng)濟(jì)、易于實(shí)現(xiàn)；⑦如何選擇設(shè)備和原件。Ⅱ、對(duì)于簡單的閉環(huán)控制系統(tǒng)，有以下基本要求：①一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)要正常工作，首先必須是穩(wěn)定的；

11、②控制系統(tǒng)的控制精度必須符合要求，即系統(tǒng)的輸出量與給定值之差應(yīng)控制在允許的范圍之內(nèi)；③閉環(huán)控制系統(tǒng)應(yīng)有較好的抗干擾性能。 （二）課堂練習(xí) 1、下列日常用語沒有反應(yīng)系統(tǒng)整體性的是（　?。? A．丟卒保車  B．三個(gè)小皮匠頂個(gè)諸葛亮   C．一招不慎，全盤皆輸   D．春捂秋凍 2．“嫦娥一號(hào)”的發(fā)射是由衛(wèi)星系統(tǒng)、運(yùn)載火箭系統(tǒng)、發(fā)射場系統(tǒng)、測控系統(tǒng)、地面應(yīng)用系統(tǒng)五大系統(tǒng)協(xié)同工作完成的，這個(gè)過程主要體現(xiàn)了系統(tǒng)的：（ A ） A．整體性

12、 B．目的性 C．動(dòng)態(tài)性 D．環(huán)境適應(yīng)性 3．某校要對(duì)三幢新建的教學(xué)樓A、B、C進(jìn)行裝修，假設(shè)每一幢教學(xué)樓裝修均依次分為水電安裝、木工和油漆三個(gè)施工過程，分別由相應(yīng)的專業(yè)裝修隊(duì)依次完成，每個(gè)裝修隊(duì)在每幢樓的施工時(shí)間均相同，采用何種方式裝修，才能使裝修工期和資源利用最為合理：（　?。? A．單一施工 B．依次施工 C．平行施工 D．流水施工 4．以下系統(tǒng)不屬于系統(tǒng)優(yōu)化的是（ ） A．農(nóng)作物套種增產(chǎn) B．施工從依次施工變?yōu)槠叫惺┕? C．電腦操作系統(tǒng)的升級(jí) D．普通臺(tái)燈變?yōu)檎{(diào)光臺(tái)燈 5．在我們的日常生活中，有很多人工控制

13、和自動(dòng)控制現(xiàn)象，下列選項(xiàng)中全過程都是人工控制的是：（ C ） ①搖動(dòng)轆轤提取井水②電梯的上下運(yùn)行控制③農(nóng)用灌溉抽水機(jī)抽水的控制④用氣筒給自行車輪胎充氣⑤駕駛汽車⑥普通自來水龍頭 A．①②④ B．②③⑤ C．①④⑤⑥ D．③④⑤ 6．小明發(fā)現(xiàn)學(xué)校路燈有時(shí)由于沒有及時(shí)關(guān)閉而浪費(fèi)用電，為此他設(shè)計(jì)了一個(gè)控制方案，能夠在天亮?xí)r關(guān)閉，天暗后打開。該控制系統(tǒng)應(yīng)該屬于：（B ） A．自動(dòng)控制的閉環(huán)控制系統(tǒng)   B．自動(dòng)控制的開環(huán)控制系統(tǒng) C．手動(dòng)控制的閉環(huán)控制系統(tǒng)   D．手動(dòng)控制的開環(huán)控制系統(tǒng) 7．家用抽水馬桶的水箱水位控制系統(tǒng)，為了降低家用抽水

14、馬桶水箱水位的高度，可采取的措施是：（ C ） A．增大進(jìn)水流量 B．減少進(jìn)水流量 C．調(diào)節(jié)降低浮球的位置 D．調(diào)節(jié)升高浮球的位置 8．家里的衣服晾在陽臺(tái)外面常常會(huì)被雨淋濕，周杰同學(xué)發(fā)現(xiàn)這一問題后嘗試設(shè)計(jì)一種新型晾衣架。這種晾衣架在下雨時(shí)能自動(dòng)將衣服收至雨蓬下，保證衣服不被雨淋濕。）該控制系統(tǒng)中，給控制電路輸入信號(hào)的元件應(yīng)是：( C ) A．濕度傳感器 B．光敏傳感器 C．溫度傳感器 D.紅外線傳感器 普通家用電飯鍋的保溫控制(用雙金屬片開關(guān)控溫)系統(tǒng)為( D ) A．機(jī)械控制的閉環(huán)控制系統(tǒng) B．電子控

15、制的閉環(huán)控制系統(tǒng) Ｃ．機(jī)械控制的開環(huán)控制系統(tǒng) D．電子控制的開環(huán)控制系統(tǒng) 9．冰箱在恒溫控制工作過程中，會(huì)受下列因素影響而使其溫度發(fā)生改變：①開關(guān)冰箱門，②電源電壓不穩(wěn)，③有人在冰箱邊烤火，④箱內(nèi)溫控器失靈，其中屬于溫度控制系統(tǒng)中的干擾因素的是：（ A ） A．①②③④ B．①②③ C．①②④ D．①③④ 10．冰箱的溫控系統(tǒng)采用閉環(huán)控制，為了進(jìn)一步提高其抗干擾性能，設(shè)計(jì)中采取的措施：（ C ） A．增加反饋環(huán)節(jié) B．提高壓縮機(jī)制冷量 C．提高箱體隔熱性能 D．說明書上建議用戶將冰箱遠(yuǎn)離其他家用電器放置 11．下列選項(xiàng)中不屬于黑箱方法的是

16、：（ A ） A．國際象棋中的人機(jī)對(duì)弈 B．用萬用表去測試一段電路是否斷路 C．通過拍打西瓜表面來判斷西瓜成熟情況 D．中醫(yī)看病的“望聞問切” 7．汽車超載監(jiān)測系統(tǒng)由以下幾部分組成：在收費(fèi)站前每條車道上安裝壓力傳感器，它監(jiān)測每輛汽車的重量，近旁裝有攝像頭，將通過車輛的車型、牌照攝下。這些信息傳入監(jiān)測電腦，電腦能夠辨認(rèn)出各種車型，并查明該型車的規(guī)定載重量，經(jīng)過與實(shí)測數(shù)據(jù)對(duì)比，就能判明來車是否超載。 (1)請(qǐng)說出汽車超載監(jiān)測系統(tǒng)的三個(gè)子系統(tǒng)： 、 、 12．夏天空調(diào)工作過程：打開空調(diào)后，用戶須設(shè)置一個(gè)設(shè)定溫度T。接著

17、，微處理器就不斷地將溫度感應(yīng)器探測出來的室內(nèi)溫度t與設(shè)定溫度T進(jìn)行比較：如果t > T，則微處理器發(fā)出指令使繼電器接通，這時(shí)壓縮機(jī)開始工作、制冷；如果t < T，則微處理器發(fā)出指令使繼電器斷開，這時(shí)壓縮機(jī)便不工作。這樣就達(dá)到了恒溫、制冷的效果。 （１）空調(diào)的制冷系統(tǒng)是屬于開環(huán)控制還是閉環(huán)控制？ 重錘 安全閥 （2）畫出控制系統(tǒng)方框圖。 13．家用壓力鍋的壓力控制系統(tǒng)是閉環(huán)控制系統(tǒng)，完成下列方框圖并說出干擾因素（兩點(diǎn)）： 、 控制器 （重錘） 執(zhí)行器 （ ） 被控對(duì)象 （ ） 被控量 （ ） 給定量 （設(shè)定壓力） 檢測裝置 （ ） 控制量 （出汽量） 比較器 4 / 4文檔可自由編輯打印