1、干扰因素名师课堂实录

闭环控制系统的干扰与反馈教案

长治县二中 田清

一、教学目标

1. 知识与技能目标

（1）能结合案例找出影响简单控制系统运行的主要干扰因素，并作分析。

（2）熟悉闭环控系统中反馈环节的作用。

（3）能识读和画出简单的闭环控制系统的方框图，理解其中的控制器、执行器的作用。

2. 过程与方法目标

（1）通过课堂小试验亲身体验“反馈”的作用。

（2）通过典型闭环控制系统的分析，熟悉闭环控制系统的基本组成及工作过程。

（3）逐步形成理解和分析闭环控制系统的一般方法，学会使用逆推法分析问题。

3. 情感态度与价值观目标

（1）通过“神奇”的自动控制装置，感受科技的魅力，形成和保持探究控制系统的兴趣与热情。

（2）通过对闭环控制系统的探究，形成勇于探索敢于创造优良品质。

二、教学重点

本节学习重点偏重于对闭环控制系统反馈环节的作用的体会，及学会用系统框图来帮助分析和理解闭环控制系统。

三、教学难点

分析闭环控系统的基本组成及工作过程

四、教学方法

演示法、逆推分析法、游戏法

五、设计思想：

1. 教材分析

本节是“控制与设计”第三节的内容，其内容包括“干扰因素”、“反馈”、“功能模拟方法”和“黑箱方法”。闭环控制系统相对于开环控系统要复杂些，但闭环控制系统因其控制准，自动化程度高，有着“神奇”的控制效果，对学生来说也同

样具有一定的吸引力，成为学生进一步学习的动力。本节学习重点偏重于对闭环控制系统反馈环节的作用的体会，及学会用系统框图来帮助分析和理解闭环控制系统。

2. 学情分析

（1）知道什么是开环控制系统，什么闭环控制系统；

（2）熟悉开环控制系统的基本组成及工作过程；

（3）在和学习开环控制系统过程中，学会了用系统框图来帮助分析和理解开环控制系统的组成和工作过程，及用系统框图来抽象概括开环控制系统的特征；

（4）对分析闭环控制系统有一定的畏难情绪；

（5）对闭环控制系统“神奇”的控制效果充满的好奇心，有着进一步了解其内部组成和工作原理的欲望。

3. 教学策略

（1）通过实物模型演示闭环控制系统“神奇”的控制效果，激发学生的学习兴趣；

（2）通过课堂小试验亲身体验“反馈”的作用；

（3）采用逆推法引发学生的思维，帮助分析闭环控制的基本组成和工作过程；

（4）淡化对概念或定义的描述，侧重机理的分析。

六、教学资源准备

多媒体课件

七、教学过程

（一）创设情境，导入新课

对学生做简单的调查，骑自行车的感受，打球乘车的感受。

在送乘飞机出行的亲人时，为什么不能说祝你一路顺风？通过学生的回答引入本节课的第一个问题课题：干扰

（二）新课教学

1、干扰因素

利用课件分析案例：逆风中骑自行车和飞机飞行

通过案例分析引导学生归纳闭环控制系统的干扰因素

在控制系统中，除输入量（给定值）以外，引起被控量变化的各种因素称为干扰因素

2. 干扰举例：

（1）风对自动车行驶

（2）手机信号对飞机导航的干扰

（3）室外温度对空调温度控制的干扰

（4）手机对显示器的干扰

3. 案例分析

（1）在电冰箱的温度控制系统有哪些干扰因素？

（2）自动扶梯的升降控制系统存在哪些干扰因素？

（3）利用滑轮组提升重物的控制装置存在哪些干扰因素？

4. 干扰存在的普遍性

在几乎所有控制系统都存在着干扰因素，干扰不可能被杜绝，但可以被克服。

5.马上行动

利用课件引导学生完成马上行动的练习

（1）在电冰箱的温度控制系统有哪些干扰因素？

（2）自动扶梯的升降控制系统存在哪些干扰因素？

（3）利用滑轮组提升重物的控制装置存在哪些干扰因素？

（4）蔬菜大棚的温度控制

6. 干扰存在的普遍性

在几乎所有控制系统都存在着干扰因素，干扰不可能被杜绝，但可以被克服。

7. 思考

干扰因素是不是一无是处呢？生活中哪些干扰因素是可以利用的？如何进行利用？

8.如何克服干扰？克服干扰的基本方法有哪些？

学生思考讨论后得出结论，引入反馈。

9.反馈

什么是反馈？利用课件展示反馈的概念。

10.通过案例分析：电冰箱的温度控制以及供水水箱的水位自动控制系统来帮助学生理解反馈。

11.引导学生总结反馈方法的概念

12. 思考：“十聋九哑”产生的原因？

13.课堂练习：用课件展示练习题

14.小结

（1）、干扰的概念

（2）、克服干扰的基本方法

（3）、反馈

（4）、反馈方法