2、反馈PPT配套教学设计内容

闭环控制系统的干扰与反馈

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阐述闭环控制系统的干扰与反馈，是学生理解控制系统的重点和难点，干扰和反馈是闭环控制系统的两个重要的核心概念，闭环控制系统就是通过反馈环节克服干扰因素，从而使系统的被控量稳定在给定的范围内。为以后学习的控制系统的设计等内容奠定了理论基础。

二、教学对象分析：

学生对控制已经已有了初步的了解，对控制系统的工作过程也有了一定的基础。能简单地分析控制系统工作过程。学生好奇心较强，思维活跃，虽然他们的生活经验不是很丰富，但根据他们现有的认知水平和认知风格还是很容易接受本节课的内容。为本课时做好了知识的准备。在教学中尽量多结合实例和现象来进行师生互动探讨，帮助学生加深对知识的理解。

三、目标：

1.知识与技能：

能找出影响控制系统的干扰因素，熟悉闭环控制系统中反馈的作用，熟悉闭环控制系统的工作过程。

2.过程与方法：

通过案列分析找出控制系统的干扰因素，和闭环控制系统的工作过程。

3.情感态度价值观：

培养学生对一个控制系统的理解能力和分析能力，并能应用于生活和戏谑中。

四、教学重难点：

重点：干扰因素，反馈与闭环控制系统的工作过程，开环和闭环控制系统的选用。

难点：闭环控制系统的工作过程。

五、教学策略

本课通过“案例分析法”，采用启发式、讲述式、分析等多种教学方式，以课程目标为依据，努力提高教学的生动性和逻辑性，激发学生的学习兴趣，提高学生的注意力，使学生能够自己建构出本课的知识点。

六、教学器材：

教学相关资料的准备，包括文本、演示教学课件、针线等。

七、教学过程：

一、引入新课：

【创设情境、导入新课】

在送乘飞机出行时，为什么不能说祝你一路顺风? 每天上学骑自行车的感受？车速是匀速的吗？乘车的感受等？

车速不均匀，会受到风、路面、上下坡的影响，这些成为干扰车速的因素，同时乘车也有干扰，而且不论是骑自行车还是乘车干扰因素不止一个，有主要的，有次要的这节课我们就研究闭环控制系统的干扰与反馈。

二、新课讲授

一）、干扰因素

1、概念

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。

本环节通过对二个典型的案例的分析，由学生归纳闭环控制系统的干扰与反馈。再联系实际生活，由学生列举生活中的例子，证明他们的观点。

案例一：在电冰箱的温度控制系统中，下列情况是否属于影响其温度控制的干扰因素？

案例二：自动扶梯的升降控制系统在运行过程中受到那些因素的干扰？

案例分析：电视机出现画面紊乱的现象往往是由于受到外界磁场干扰，如何减小干扰？

结论：干扰因素有时要控制，有时还要利用。

让学生讨论，生活中的一些个干扰因素，哪些要克服？，哪些可以利用？哪些干扰不能克

服，也不能利用？

2.克服干扰的基本方法：

A.消除干扰

在飞机上不能使用通信工具

B.减弱干扰

电器在使用时远离其它电子设备

C.提高控制系统性能

采用闭环控制系统

分析闭环控制系统的方框图引入反馈概念

二）反馈

1、什么是反馈？

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就是反馈。

以练习投篮为例，来分析反馈的作用。

以游戏穿针引线为例让学生现场感受反馈。

以俗语“十聋九哑”来分析反馈的作用。

通过这些分析，得出结论，反馈对系统有一定的控制作用。（引出下一个知识点）

2、闭环控制系统的工作过程：

结合反馈的方框图中，进一步的分析闭环控制系统的工作过程。

由于某种干扰因素的存在，系统的被控量偏离给定值时，闭环控制系统中的反馈环节能及时检测出被控量的值，并迅速反馈到输入端，与给定值进行比较，控制器根据比较得到的偏差信号进行调节，从而使系统的被控量接近给定值，达到精确控制的目的。

案列分析：供水水箱的水位自动控制系统

案列分析：加热炉的温度自动控制系统

结论：闭环控制系统能克服外界干扰，使被控量控制在给定值附近。

3）闭环控制系统和开环控制系统的比较

3、功能模拟方法

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，就是功能模拟法。

功能模拟是要求模型和原型之间在功能和行为上相似。

用模型实现原型的某些功能，模型本身就是研究的主要目的。即主要研究用什么样的模型去实现原型的某些功能，从而为人类创造出有用的技术系统。

4、黑箱方法

通过买西瓜的方法引入黑箱方法。

把将要研究的系统作为黑箱，通过对系统输入与输出关系的研究，进而推断出系统内部结构及其功能的方法，就是黑箱方法。

黑箱方法在生活中的应用。

三、小结

通过描述性语言和概念，进一步理解控制系统的组成。并在黑板上画出控制过程的方框图