1、干扰因素ppt配套教案和课堂实录

第三节

闭环控制系统的干扰与反馈

第一课时

干扰因素

-、教学目标 1、技术意识：

通过知识的学习和活动的展开培养学生的技术意识（慎重、严谨的态度，为人服务的精神等）。

2、工程思维：

能结合身边的案例找出干扰的因素，并作出分析，进而判断是否需要克服干扰和可否利用. 3、创新设计：

尝试如何减小干扰因素，思考那些干扰可以利用。 二、教学重难点 1.重点：了解日常生活中简单控制系统中的主要干扰因素，理解在一般控制系统中，干扰因素是需要克服的，而在有些情况下，干扰因素是可以利用的。 2.难点：学会辩证地看待干扰因素，要以严谨的态度对待干扰因素的利用

三、学情分析

本节课的教学对象是刚刚对控制系统有了初步的了解学生，对控制的干扰还蒙着一层神秘的面纱。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。整个教学都应以激发学生学习控制的兴趣前提,以案例分析为主,所选案例应力求简单明了提升学生兴趣为宗旨。通过一个个案例分析,使学生从实际案例中总结、印证理论知识,在理论知识的指导下透析解释案例的原理。 四、教学方法 讲授法、PPT演示法、分析讨论、观察发现法、案例分析法等

五、教学过程

（一）复习回顾

1.控制系统、开环控制系统、闭环控制系统的概念？

2.开环控制系统的方框图？闭环控制系统的方框图？

3.开环控制系统和闭环控制系统在方框图上的区别？

控制系统:任何一种控制的实现，都要通过若干个环节共同实现，这些环节所涉及的装置就构成了

一个系统，称为控制系统。

开环控制系统:控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影

响，这种控制系统称为开环控制系统。

闭环控制系统:把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称为闭环控制系统。

（二）提问引入: 1.闭环控制系统避开环控制系统多了一个检测装置组成的环节，有什么作用，增加的目的是什么呢？

这正是我们今天要学习的主要内容，闭环控制系统的干扰和反馈，今天我们学习第一部分内容“干扰因素”

（三）新课教学：

学生自学：学生阅读课文（p108-p109）

学习内容：干扰因素，干扰来源，克服干扰，利用干扰。

1.

干扰因素：

（1）播放视频电影“我说的都是真的”飞机起飞片段？

提问：空姐为什么让土豪关闭手机？小沈阳掰断手机后为什么大家为他鼓掌？

学生回答。

定义：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（interference）因素。

在控制系统中，干扰因素可能有一个，也可能有若干个。

2.干扰因素的来源：（1）人为干扰因素：（2）环境干扰因素. 学生上课会受到那些干扰？那些是人为干扰因素？那些是环境干扰因素？

学生思考回答。

3.特点：（1）干扰既存在于开环系统中，也存在于闭环系统. （2）通常，干扰因素都是作用在控制对象上，其作用是破坏控制系统的平衡——使被控量偏离平衡值. （3）控制系统的干扰是存在的，是不可避免的. 提问：控制系统中，存在干扰，怎么办？直接忽视干扰吗？ 学生思考回答

如果干扰比较小，可以忽略；如果干扰比较经常和严重，就必须考虑抗干扰措施……

想要克服干扰，首先要能找出干扰。怎么找出干扰因素？这就要先找出控制系统的被控量和给定值，然后根据实际情况判断除给定值以外对被控量有影响的因素为干扰因素。

P108马上行动：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？请同学们先找出给定值和被控量。

（1）开电冰箱门 是

（2）电冰箱所在房间的温度从20℃变到32℃ 是

（3）把热菜或热饭放入电冰箱中 是

（4）在冰箱外放一盆冷水. 否（严格说这也会引起环境温度的变化，但这种变化一般有利于冰箱实现目标，不属于干扰因素。）

P109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

自动扶梯的升降控制系统

利用滑轮组提升重物的控制装置

蔬菜大棚的温度控制

干扰因素

承载重量、电压波动

滑轮组的摩擦力

外界环境温度的变化、大棚材料的保温性能

3.

克服干扰：

请同学阅读p109案例分析，了解电器会受到电磁干扰和克服干扰的办法。

克服干扰的基本方法：教师引导，学生归纳总结。

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

4.

干扰的利用：

提问：干扰因素都是需要克服的吗？ 学生回答。

不一定。有时候需要利用干扰实现一定的目的。

对干扰的利用，是指有意对控制系统施加干扰，使控制系统无法达到控制的目标，而不是控制系统本身需要干扰。

例如：军事演习中对敌方信息指挥系统进行电磁干扰。

P109马上行动：生活中哪些干扰因素是可以利用的？学生回答。

举例：体育运动中的篮球、足球等比赛中的防守。无线电监测车（视频），电磁枪控制无人机（视频），汽车锁车干扰器（视频）。

在生产生活中，我们需要以慎重、严谨的态度对待干扰因素的利用！

（四）课堂小结

1.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.干扰的来源：（1）人为干扰因素：（2）环境干扰因素. 3.干扰的克服：消除干扰、减弱干扰、提高系统性能

4.干扰的利用：有些干扰可以加以利用

（五）巩固练习

1、导弹依靠自身动力装置推进，在飞行中会遇到气流，使导弹偏离预设路线。导弹系统始终检测导弹的飞行路线与预设路线之间的偏差，据此不断调整其飞行路线并导向目标。这些气流可称为该控制系统的（ ）

A.输入量 B. 干扰因素 C. 被控量 D. 控制量

2、下列叙述中，错误的是（ ）

A.所有控制系统的工作运行都会受到干扰因素的影响

B.干扰因素就是除输入量以外引起被控量变化的各种因素

C.如果一个控制系统能够有很好的避开或抑制干扰，那么这个系统的抗干扰性就强

D.一个控制系统的干扰因素只有一个

（六）布置作业

想一想，在学习和生活中，我们会遇到哪些干扰？你是怎样克服种种干扰实现自己的学习目标、生活目标的？

六、板书设计

4.3闭环控制系统的干扰与反馈

干扰因素

1.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.干扰的来源：（1）人为干扰因素：（2）环境干扰因素. 3.干扰的克服：消除干扰、减弱干扰、提高系统性能

4.干扰的利用：有些干扰可以加以利用

七、教学反思

本节课的重难点是对干扰的态度，要让学生树立严谨的态度，有些干扰可以利用，有些干扰可以利用但不能去利用。原计划通过视频使同学们有进一步的认识。原本考虑文字不如图片、图片不如动画、动画不如视频，但视频声音没有出来，最后的效果不太理想。