《高二通用技術(shù) 控制系統(tǒng)的設(shè)置(3課時(shí))課件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高二通用技術(shù) 控制系統(tǒng)的設(shè)置(3課時(shí))課件（57頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、一、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般思路一、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般思路二、控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施案例二、控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施案例第第1 1課時(shí)課時(shí) 引入：引入：要設(shè)計(jì)一種自動(dòng)開(kāi)關(guān)的節(jié)能燈控制系統(tǒng)，要設(shè)計(jì)一種自動(dòng)開(kāi)關(guān)的節(jié)能燈控制系統(tǒng)，如何展開(kāi)我們的設(shè)計(jì)思路？需要從哪些方面著如何展開(kāi)我們的設(shè)計(jì)思路？需要從哪些方面著手考慮問(wèn)題呢？手考慮問(wèn)題呢？被控對(duì)象是什么？被控對(duì)象是什么？控制的目的是什么？控制的目的是什么？這種燈用在什么地方？環(huán)境怎樣？這種燈用在什么地方？環(huán)境怎樣？這樣的燈應(yīng)如何工作？被控量和控制量分別是什這樣的燈應(yīng)如何工作？被控量和控制量分別是什么？么？有什么其他因素會(huì)干擾燈的正常工作？有什么其他因素會(huì)干擾燈的正
2、常工作？依據(jù)你的判斷，能提出一種設(shè)計(jì)方案嗎？依據(jù)你的判斷，能提出一種設(shè)計(jì)方案嗎？1.1.控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般思路：的一般思路：控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)明確控制的目的明確控制的目的確定被控量、控制量確定被控量、控制量分析被控對(duì)象分析被控對(duì)象的主要特性的主要特性控制系統(tǒng)的調(diào)試控制系統(tǒng)的調(diào)試 運(yùn)行和評(píng)價(jià)運(yùn)行和評(píng)價(jià)分析主要的干擾因素分析主要的干擾因素控制系統(tǒng)方案的選擇控制系統(tǒng)方案的選擇系統(tǒng)的成本分析系統(tǒng)的成本分析實(shí)施控制系統(tǒng)所需實(shí)施控制系統(tǒng)所需的設(shè)備、元件等的設(shè)備、元件等案例：電吹風(fēng)風(fēng)速控制案例：電吹風(fēng)風(fēng)速控制（1）被控對(duì)象是什么？）被控對(duì)象是什么？（2）控制目的是什么？）控制目的是什么？（
3、3）被控量是什么？控制量是什么？）被控量是什么？控制量是什么？（4）需要哪些零部件組成控制系統(tǒng)？）需要哪些零部件組成控制系統(tǒng)？（5）有哪些干擾因素會(huì)影響到控制系統(tǒng)的工作）有哪些干擾因素會(huì)影響到控制系統(tǒng)的工作？影響的程度有多大？影響的程度有多大？（6）你認(rèn)為）你認(rèn)為,控制系統(tǒng)各部件的設(shè)計(jì)還與什么有控制系統(tǒng)各部件的設(shè)計(jì)還與什么有關(guān)關(guān)?開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 明確設(shè)計(jì)要求。明確設(shè)計(jì)要求。明確被控對(duì)象、被控量和控制量。明確被控對(duì)象、被控量和控制量。考慮控制系統(tǒng)的方案?？紤]控制系統(tǒng)的方案。設(shè)計(jì)要求：電吹風(fēng)能根據(jù)不同的擋位（如冷風(fēng)設(shè)計(jì)要求：電吹風(fēng)能根據(jù)不同的擋位（如冷風(fēng)擋、熱風(fēng)擋）輸出不同種
4、類(lèi)的風(fēng)。擋、熱風(fēng)擋）輸出不同種類(lèi)的風(fēng)。設(shè)計(jì)分析：電吹風(fēng)控制系統(tǒng)的被控對(duì)象是電吹設(shè)計(jì)分析：電吹風(fēng)控制系統(tǒng)的被控對(duì)象是電吹風(fēng)裝置，被控量是風(fēng)的速度和溫度，控制量是風(fēng)裝置，被控量是風(fēng)的速度和溫度，控制量是電機(jī)電壓，干擾因素是房間溫度、電源電壓的電機(jī)電壓，干擾因素是房間溫度、電源電壓的波動(dòng)等。波動(dòng)等。電吹風(fēng)分控制工作過(guò)程：電吹風(fēng)是要將其內(nèi)部電吹風(fēng)分控制工作過(guò)程：電吹風(fēng)是要將其內(nèi)部電熱絲的熱量通過(guò)一個(gè)小電風(fēng)扇擴(kuò)散出去。電熱絲的熱量通過(guò)一個(gè)小電風(fēng)扇擴(kuò)散出去。方案構(gòu)思：方案構(gòu)思：選擇開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電吹風(fēng)的控制要求。選擇開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電吹風(fēng)的控制要求。設(shè)定風(fēng)的擋位就設(shè)定了電機(jī)的電壓和電熱絲的阻設(shè)定風(fēng)的擋位
5、就設(shè)定了電機(jī)的電壓和電熱絲的阻值，接通電源后，電機(jī)帶動(dòng)一個(gè)小風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)值，接通電源后，電機(jī)帶動(dòng)一個(gè)小風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的風(fēng)通過(guò)電吹風(fēng)的電熱絲，輸出的就是與設(shè)定生的風(fēng)通過(guò)電吹風(fēng)的電熱絲，輸出的就是與設(shè)定的風(fēng)種相對(duì)應(yīng)的風(fēng)。電機(jī)、風(fēng)扇、電熱絲設(shè)定電的風(fēng)種相對(duì)應(yīng)的風(fēng)。電機(jī)、風(fēng)扇、電熱絲設(shè)定電吹風(fēng)的擋位（輸入）風(fēng)的速度和溫度（輸出）。吹風(fēng)的擋位（輸入）風(fēng)的速度和溫度（輸出）。電機(jī)、風(fēng)扇、電電機(jī)、風(fēng)扇、電熱絲熱絲設(shè)定電吹風(fēng)的擋位設(shè)定電吹風(fēng)的擋位（輸入）風(fēng)的速度和溫度風(fēng)的速度和溫度（輸出）試驗(yàn)過(guò)程：試驗(yàn)過(guò)程：1.畫(huà)出電吹風(fēng)的電路設(shè)計(jì)圖；畫(huà)出電吹風(fēng)的電路設(shè)計(jì)圖；2.選擇擋位打開(kāi)開(kāi)關(guān)演示電吹風(fēng)的工作過(guò)程；選擇擋位
6、打開(kāi)開(kāi)關(guān)演示電吹風(fēng)的工作過(guò)程；3.知識(shí)延伸：如果設(shè)定了熱風(fēng)擋之后又需要分強(qiáng)知識(shí)延伸：如果設(shè)定了熱風(fēng)擋之后又需要分強(qiáng)風(fēng)擋和弱風(fēng)擋如何進(jìn)行設(shè)計(jì)。風(fēng)擋和弱風(fēng)擋如何進(jìn)行設(shè)計(jì)。案例：抽水馬桶案例：抽水馬桶 觀察模型的演示，閱讀教材，陳述其工作過(guò)程。觀察模型的演示，閱讀教材，陳述其工作過(guò)程。提出下列問(wèn)題：提出下列問(wèn)題：（1）被控對(duì)象是什么？）被控對(duì)象是什么？（2）控制目的是什么？）控制目的是什么？（3）被控量是什么？控制量是什么？）被控量是什么？控制量是什么？（4）為什么采用閉環(huán)控制方式？）為什么采用閉環(huán)控制方式？（5）被控量與控制量之間是如何實(shí)現(xiàn)反饋的？）被控量與控制量之間是如何實(shí)現(xiàn)反饋的？（6）如果要
7、節(jié)約用水，減少水箱每次沖水量，）如果要節(jié)約用水，減少水箱每次沖水量，你能設(shè)計(jì)哪幾種方案？你能設(shè)計(jì)哪幾種方案？閉環(huán)控制系統(tǒng)：閉環(huán)控制系統(tǒng)：一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)要正常工作，首先必須是一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)要正常工作，首先必須是穩(wěn)定的。穩(wěn)定的?？刂葡到y(tǒng)的控制精度必須符合要求，即系統(tǒng)控制系統(tǒng)的控制精度必須符合要求，即系統(tǒng)的輸出量與給定量之差應(yīng)控制在允許的范圍之的輸出量與給定量之差應(yīng)控制在允許的范圍之內(nèi)。內(nèi)。閉環(huán)控制系統(tǒng)應(yīng)有較好的抗干擾性能。閉環(huán)控制系統(tǒng)應(yīng)有較好的抗干擾性能。案例分析：抽水馬桶水箱的自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)案例分析：抽水馬桶水箱的自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)項(xiàng)目：抽水馬桶水箱的自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)項(xiàng)目：抽水馬桶
8、水箱的自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求：設(shè)計(jì)要求：1.當(dāng)水箱中的水位低與某一指定的高度時(shí)，進(jìn)水當(dāng)水箱中的水位低與某一指定的高度時(shí)，進(jìn)水口立即進(jìn)水?？诹⒓催M(jìn)水。2.當(dāng)水箱中的水位高與某一指定的高度時(shí)，進(jìn)水當(dāng)水箱中的水位高與某一指定的高度時(shí)，進(jìn)水口立即停止進(jìn)水?？诹⒓赐Ｖ惯M(jìn)水。3.控制系統(tǒng)對(duì)控制精度和系統(tǒng)的穩(wěn)定性均沒(méi)有特控制系統(tǒng)對(duì)控制精度和系統(tǒng)的穩(wěn)定性均沒(méi)有特別的要求。別的要求。設(shè)計(jì)分析：設(shè)計(jì)分析：1.從設(shè)計(jì)要求來(lái)看，這是一種自動(dòng)控制，因此選擇閉環(huán)控從設(shè)計(jì)要求來(lái)看，這是一種自動(dòng)控制，因此選擇閉環(huán)控制系統(tǒng)。制系統(tǒng)。2.被控對(duì)象是抽水馬桶的水箱，被控量是抽水馬桶水箱水被控對(duì)象是抽水馬桶的水箱，被控量是抽水馬桶水箱
9、水位的高度，控制量是進(jìn)水管的水流量（即進(jìn)水量），水箱位的高度，控制量是進(jìn)水管的水流量（即進(jìn)水量），水箱水位的高度與進(jìn)水量之間呈曲線關(guān)系。水位的高度與進(jìn)水量之間呈曲線關(guān)系。3.主要干擾因素水水箱的流水量。采用浮球作為水位高度主要干擾因素水水箱的流水量。采用浮球作為水位高度的檢測(cè)裝置。當(dāng)水箱中的水位低與某一指定的高度時(shí)，出的檢測(cè)裝置。當(dāng)水箱中的水位低與某一指定的高度時(shí)，出現(xiàn)了水位差（給定的水位高度與實(shí)際高度之差），這個(gè)信現(xiàn)了水位差（給定的水位高度與實(shí)際高度之差），這個(gè)信號(hào)通過(guò)浮球、連桿機(jī)構(gòu)傳給進(jìn)水閥，使進(jìn)水閥打開(kāi)，從而號(hào)通過(guò)浮球、連桿機(jī)構(gòu)傳給進(jìn)水閥，使進(jìn)水閥打開(kāi)，從而水箱進(jìn)水；當(dāng)水箱中的水位高與某
10、一指定的高度時(shí)，水位水箱進(jìn)水；當(dāng)水箱中的水位高與某一指定的高度時(shí)，水位差為零，進(jìn)水閥關(guān)閉。差為零，進(jìn)水閥關(guān)閉。水箱水位的控制過(guò)程：水箱水位的控制過(guò)程：撥動(dòng)沖水旋扭，使出水閥打開(kāi)，水箱沖撥動(dòng)沖水旋扭，使出水閥打開(kāi)，水箱沖水。與此同時(shí)，進(jìn)水閥打開(kāi)，水箱進(jìn)水，直水。與此同時(shí)，進(jìn)水閥打開(kāi)，水箱進(jìn)水，直到指定水位時(shí)，進(jìn)水閥關(guān)閉。到指定水位時(shí)，進(jìn)水閥關(guān)閉。給定水位給定水位杠桿比較杠桿比較進(jìn)水閥門(mén)進(jìn)水閥門(mén)水箱水箱水位水位浮球浮球+-控制過(guò)程控制過(guò)程方框圖方框圖：小結(jié)：小結(jié)：一、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般思路一、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般思路 系統(tǒng)要達(dá)到的目標(biāo)？系統(tǒng)要達(dá)到的目標(biāo)？控制的對(duì)象？控制的對(duì)象？被控對(duì)象的特性？被控對(duì)
11、象的特性？被控量和控制量？被控量和控制量？外界的主要干擾因素？外界的主要干擾因素？怎樣的方案既達(dá)到目的、又經(jīng)濟(jì)、易于實(shí)現(xiàn)？怎樣的方案既達(dá)到目的、又經(jīng)濟(jì)、易于實(shí)現(xiàn)？設(shè)備和元件？設(shè)備和元件？1.選擇開(kāi)環(huán)還是閉環(huán)要根據(jù)控制系統(tǒng)的精度要求選擇開(kāi)環(huán)還是閉環(huán)要根據(jù)控制系統(tǒng)的精度要求和條件的可行性而定和條件的可行性而定 2.找出控制系統(tǒng)的干擾因素，并分清主次，找出找出控制系統(tǒng)的干擾因素，并分清主次，找出最大的干擾因素最大的干擾因素 3.要確定控制量和被控量要確定控制量和被控量 4.執(zhí)行器和檢測(cè)裝置的選擇執(zhí)行器和檢測(cè)裝置的選擇:一是要根據(jù)控制量和一是要根據(jù)控制量和被控量的需求，二是根據(jù)控制條件被控量的需求，二
12、是根據(jù)控制條件控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)需滿足的基本條件控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)需滿足的基本條件:能達(dá)到控制的目的能達(dá)到控制的目的 采用易于實(shí)現(xiàn)的方式采用易于實(shí)現(xiàn)的方式 降低控制成本降低控制成本 減少對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響減少對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響教學(xué)資料：教學(xué)資料：1.控制的函義 人們按照自己的意愿或目的，通過(guò)一定的手段，使事物向期望的目標(biāo)發(fā)展。2.控制的分類(lèi)（1）從控制過(guò)程中人工干預(yù)的情形來(lái)分：人工控制、自動(dòng)控制；（2）按照?qǐng)?zhí)行部件的不同來(lái)分：機(jī)械控制、氣動(dòng)控制、液壓控制、電子控制等。3.控制系統(tǒng)（1）控制系統(tǒng)的函義：任何一個(gè)控制的實(shí)現(xiàn)，都要通過(guò)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)。（2）控制系統(tǒng)的分類(lèi)：由于控制的方式不同，自
13、動(dòng)控制又有：開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)之分。4.開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)（1）開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)函義：控制系統(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(chēng)為開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)。（2）控制系統(tǒng)方框圖：在控制系統(tǒng)中，為了分析的方便，常采用方框來(lái)表示系統(tǒng)的環(huán)節(jié)，用單向信號(hào)線表示系統(tǒng)信號(hào)傳遞的方向，它表示了系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)在系統(tǒng)中的位置、功能和相互之間的關(guān)系。（3）開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖：控制器執(zhí)行器被控控制器執(zhí)行器被控對(duì)象控制量輸入量輸出量。對(duì)象控制量輸入量輸出量。控制器控制器執(zhí)行器執(zhí)行器被控對(duì)象被控對(duì)象控制量控制量輸入量輸入量輸出量輸出量5.閉環(huán)控制系統(tǒng)（1）閉環(huán)控制系統(tǒng)函義：我們把系統(tǒng)的輸出量返回到輸入端并對(duì)控制過(guò)程
14、產(chǎn)生影響的控制系統(tǒng)稱(chēng)為閉環(huán)控制系統(tǒng)。（2）閉環(huán)控制系統(tǒng)方框圖：控制器、執(zhí)行控制器、執(zhí)行器、被控對(duì)象、控制量、輸入量、輸出量、器、被控對(duì)象、控制量、輸入量、輸出量、檢測(cè)裝置、。檢測(cè)裝置、?？刂破骺刂破鲌?zhí)行器執(zhí)行器被控對(duì)象被控對(duì)象控制量控制量輸入量輸入量輸出量輸出量檢測(cè)裝置檢測(cè)裝置6.干擾因素 在控制系統(tǒng)中，除輸入量（給定值）以外，引起被控量變化的各種因素稱(chēng)為干擾因素。7.反饋的涵義 控制系統(tǒng)中，將輸出量通過(guò)適當(dāng)?shù)臋z測(cè)裝置返回輸入端與輸入量進(jìn)行比較的過(guò)程。8、開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)與閉環(huán)控制系統(tǒng)的比較、開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)與閉環(huán)控制系統(tǒng)的比較 開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)：控制精度相對(duì)比較低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用與控制精度要求不高而系統(tǒng)
15、本身元件又比較穩(wěn)定的場(chǎng)合。閉環(huán)控制系統(tǒng)：控制精度高，結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，構(gòu)成控制系統(tǒng)的成本較高，適用與要求高精度和高可靠性的場(chǎng)合。9.不同閉環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本要求不同閉環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本要求 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?？刂葡到y(tǒng)的控制精度必須符合要求，即系統(tǒng)的輸出量與給定量之差應(yīng)控制在允許的范圍之內(nèi)。閉環(huán)控制系統(tǒng)應(yīng)有較好的抗干擾性能。第第2 2課時(shí)課時(shí)自動(dòng)升旗簡(jiǎn)易控制裝置的設(shè)計(jì)與實(shí)施自動(dòng)升旗簡(jiǎn)易控制裝置的設(shè)計(jì)與實(shí)施 1.明確設(shè)計(jì)的要求，明確控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)所要達(dá)到明確設(shè)計(jì)的要求，明確控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)所要達(dá)到的目標(biāo)。的目標(biāo)。2.提出多個(gè)設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行分析、權(quán)衡、比較，提出多個(gè)設(shè)計(jì)方案，進(jìn)
16、行分析、權(quán)衡、比較，確定一個(gè)相對(duì)較好方案。確定一個(gè)相對(duì)較好方案。3.動(dòng)手安裝、調(diào)試升旗控制系統(tǒng)。動(dòng)手安裝、調(diào)試升旗控制系統(tǒng)。4.撰寫(xiě)試驗(yàn)報(bào)告、自我評(píng)價(jià)和小結(jié)。撰寫(xiě)試驗(yàn)報(bào)告、自我評(píng)價(jià)和小結(jié)。設(shè)計(jì)要求：設(shè)計(jì)要求：1.在國(guó)歌播放的時(shí)間內(nèi)，控制國(guó)旗勻速上升在國(guó)歌播放的時(shí)間內(nèi)，控制國(guó)旗勻速上升到旗桿的頂端；到旗桿的頂端；2.選擇恰當(dāng)?shù)目刂品桨笇?shí)現(xiàn)控制；選擇恰當(dāng)?shù)目刂品桨笇?shí)現(xiàn)控制；3.選用成本低、易于獲取的元件、設(shè)備和材選用成本低、易于獲取的元件、設(shè)備和材料制作模型。料制作模型。設(shè)計(jì)分析：設(shè)計(jì)分析：1.采用開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)，被控對(duì)象是國(guó)旗，被控采用開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)，被控對(duì)象是國(guó)旗，被控量是上升的速度，控制量是電動(dòng)
17、機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)與停量是上升的速度，控制量是電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)與停止（或速度）。止（或速度）。2.這一開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)由計(jì)時(shí)裝置和控制升旗的這一開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)由計(jì)時(shí)裝置和控制升旗的裝置共同組成。裝置共同組成。3.計(jì)時(shí)裝置和控制升旗裝置的實(shí)現(xiàn)可以有多種計(jì)時(shí)裝置和控制升旗裝置的實(shí)現(xiàn)可以有多種方案，例如，采用機(jī)械定時(shí)器和電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)，方案，例如，采用機(jī)械定時(shí)器和電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)，采用成品電子定時(shí)器和電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)，采用自制采用成品電子定時(shí)器和電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)，采用自制電子定時(shí)器和帶可調(diào)速電路的電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)，采電子定時(shí)器和帶可調(diào)速電路的電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)，采用音頻信號(hào)、觸發(fā)電路和電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)。用音頻信號(hào)、觸發(fā)電路和電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)。4.采用任何一種方案實(shí)現(xiàn)
18、，都要經(jīng)過(guò)若干次調(diào)采用任何一種方案實(shí)現(xiàn)，都要經(jīng)過(guò)若干次調(diào)試，直到符合設(shè)計(jì)要求為止。試，直到符合設(shè)計(jì)要求為止。定時(shí)裝置定時(shí)裝置電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)滑 輪、國(guó)滑 輪、國(guó)旗旗定時(shí)時(shí)間定時(shí)時(shí)間升旗速度升旗速度設(shè)計(jì)準(zhǔn)備：設(shè)計(jì)準(zhǔn)備：機(jī)械定時(shí)器（或電子定時(shí)器、自制電子定機(jī)械定時(shí)器（或電子定時(shí)器、自制電子定時(shí)器、時(shí)器、CD唱機(jī)），旗桿，滑輪，卷筒，變唱機(jī)），旗桿，滑輪，卷筒，變速齒輪箱，電動(dòng)機(jī)調(diào)速器，直流電源。速齒輪箱，電動(dòng)機(jī)調(diào)速器，直流電源。設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)方案A：1.采用機(jī)械定時(shí)器、直流電動(dòng)機(jī)、直流電源、滑輪采用機(jī)械定時(shí)器、直流電動(dòng)機(jī)、直流電源、滑輪等元件實(shí)現(xiàn)。其中機(jī)械定時(shí)器相當(dāng)于電動(dòng)機(jī)的開(kāi)等元件實(shí)現(xiàn)。其中機(jī)械定時(shí)器
19、相當(dāng)于電動(dòng)機(jī)的開(kāi)關(guān)。關(guān)。2.測(cè)得國(guó)歌播放時(shí)間和旗桿長(zhǎng)度，確定定時(shí)器的定測(cè)得國(guó)歌播放時(shí)間和旗桿長(zhǎng)度，確定定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間并預(yù)估電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。根據(jù)時(shí)間、旗桿長(zhǎng)時(shí)時(shí)間并預(yù)估電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。根據(jù)時(shí)間、旗桿長(zhǎng)度和電動(dòng)的轉(zhuǎn)速，選擇滑輪的直徑。度和電動(dòng)的轉(zhuǎn)速，選擇滑輪的直徑。3.將機(jī)械定時(shí)器、直流電源和電動(dòng)機(jī)串聯(lián)在一個(gè)回將機(jī)械定時(shí)器、直流電源和電動(dòng)機(jī)串聯(lián)在一個(gè)回路中。路中。4.初始狀態(tài)使國(guó)旗在旗桿底端。在國(guó)歌播放的同初始狀態(tài)使國(guó)旗在旗桿底端。在國(guó)歌播放的同時(shí)啟動(dòng)機(jī)械定時(shí)器，電動(dòng)機(jī)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)滑時(shí)啟動(dòng)機(jī)械定時(shí)器，電動(dòng)機(jī)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)滑輪運(yùn)動(dòng)，使國(guó)旗上升。當(dāng)定時(shí)器計(jì)時(shí)停止時(shí)，輪運(yùn)動(dòng)，使國(guó)旗上升。當(dāng)定時(shí)器計(jì)時(shí)停止
20、時(shí)，斷開(kāi)電源使電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)國(guó)旗應(yīng)該正斷開(kāi)電源使電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)國(guó)旗應(yīng)該正好升至桿頂。如果升旗速度與國(guó)歌的播放時(shí)間好升至桿頂。如果升旗速度與國(guó)歌的播放時(shí)間之間存在誤差，則需要重新調(diào)整滑輪的直徑，之間存在誤差，則需要重新調(diào)整滑輪的直徑，直到符合要求。直到符合要求。設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)方案A：5.為使系統(tǒng)在非正常狀態(tài)下保證旗幟的升降，還需為使系統(tǒng)在非正常狀態(tài)下保證旗幟的升降，還需要在電路中并聯(lián)一個(gè)手動(dòng)開(kāi)關(guān)，當(dāng)控制系統(tǒng)出現(xiàn)要在電路中并聯(lián)一個(gè)手動(dòng)開(kāi)關(guān)，當(dāng)控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，使用手動(dòng)開(kāi)關(guān)直接控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)與故障時(shí)，使用手動(dòng)開(kāi)關(guān)直接控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)與停止。停止。機(jī)械定時(shí)器靠手動(dòng)旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)定時(shí)，定時(shí)的精確
21、度機(jī)械定時(shí)器靠手動(dòng)旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)定時(shí)，定時(shí)的精確度略低，但只要細(xì)心操作可以滿足要求的。略低，但只要細(xì)心操作可以滿足要求的。設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)方案A：方案方案B：采用成品的電子定時(shí)器、直流電動(dòng)機(jī)、直流電動(dòng)采用成品的電子定時(shí)器、直流電動(dòng)機(jī)、直流電動(dòng)機(jī)、直流電源、滑輪等元件實(shí)現(xiàn)。機(jī)、直流電源、滑輪等元件實(shí)現(xiàn)。用電子定時(shí)器代替機(jī)械定時(shí)器，其他步驟參照方用電子定時(shí)器代替機(jī)械定時(shí)器，其他步驟參照方案案A。電子定時(shí)器比機(jī)械定時(shí)器的定時(shí)精確度高，所以電子定時(shí)器比機(jī)械定時(shí)器的定時(shí)精確度高，所以對(duì)操作者的要求相對(duì)低一些。對(duì)操作者的要求相對(duì)低一些。方案方案C：1.采用成品的電子定時(shí)器、帶有可調(diào)速電路的電動(dòng)機(jī)、直流電采用成品的電
22、子定時(shí)器、帶有可調(diào)速電路的電動(dòng)機(jī)、直流電源、滑輪等元件實(shí)現(xiàn)。源、滑輪等元件實(shí)現(xiàn)。2.測(cè)得國(guó)歌播放時(shí)間和旗桿長(zhǎng)度，確定定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間并預(yù)測(cè)得國(guó)歌播放時(shí)間和旗桿長(zhǎng)度，確定定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間并預(yù)估電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。根據(jù)時(shí)間、旗桿長(zhǎng)度和電動(dòng)的轉(zhuǎn)速，選估電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。根據(jù)時(shí)間、旗桿長(zhǎng)度和電動(dòng)的轉(zhuǎn)速，選擇滑輪的直徑。擇滑輪的直徑。3.將自制的電子定時(shí)器、直流電源和電動(dòng)機(jī)串聯(lián)在一個(gè)回路中將自制的電子定時(shí)器、直流電源和電動(dòng)機(jī)串聯(lián)在一個(gè)回路中。其中，自制的電子定時(shí)器可根據(jù)學(xué)校實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的元件。其中，自制的電子定時(shí)器可根據(jù)學(xué)校實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的元件、設(shè)備和已知電路進(jìn)行制作，如可用、設(shè)備和已知電路進(jìn)行制作，如可用555時(shí)基電
23、路制作定時(shí)時(shí)基電路制作定時(shí)器，通過(guò)定時(shí)器控制的繼電器來(lái)控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)與停止器，通過(guò)定時(shí)器控制的繼電器來(lái)控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)與停止；采用；采用TWH8752開(kāi)關(guān)電路制作電動(dòng)機(jī)的可調(diào)速電路。開(kāi)關(guān)電路制作電動(dòng)機(jī)的可調(diào)速電路。方案方案C：4.在調(diào)速電路中并聯(lián)一個(gè)手動(dòng)按鈕在調(diào)速電路中并聯(lián)一個(gè)手動(dòng)按鈕SW2，用于在出，用于在出現(xiàn)故障時(shí)能升降旗幟。現(xiàn)故障時(shí)能升降旗幟。5.初始狀態(tài)使國(guó)旗在旗桿底端。在國(guó)歌播放的同時(shí)初始狀態(tài)使國(guó)旗在旗桿底端。在國(guó)歌播放的同時(shí)啟動(dòng)自制的電子定時(shí)器，電動(dòng)機(jī)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)啟動(dòng)自制的電子定時(shí)器，電動(dòng)機(jī)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)滑輪運(yùn)動(dòng)，使國(guó)旗上升。當(dāng)定時(shí)器計(jì)時(shí)停止時(shí)，滑輪運(yùn)動(dòng)，使國(guó)旗上升。當(dāng)定時(shí)器計(jì)
24、時(shí)停止時(shí)，斷開(kāi)電源使電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)國(guó)旗應(yīng)該正好斷開(kāi)電源使電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)國(guó)旗應(yīng)該正好升至桿頂。如果升旗速度與國(guó)歌的播放時(shí)間之間升至桿頂。如果升旗速度與國(guó)歌的播放時(shí)間之間存在誤差，則需要重新調(diào)整滑輪的直徑，直到符存在誤差，則需要重新調(diào)整滑輪的直徑，直到符合要求。（自動(dòng)升旗簡(jiǎn)易控制裝置電路圖）合要求。（自動(dòng)升旗簡(jiǎn)易控制裝置電路圖）方案方案D：1.采用采用CD 唱機(jī)（含有觸發(fā)電路）、電動(dòng)機(jī)、直流唱機(jī)（含有觸發(fā)電路）、電動(dòng)機(jī)、直流電源、滑輪等元件實(shí)現(xiàn)。電源、滑輪等元件實(shí)現(xiàn)。2.測(cè)得國(guó)歌播放時(shí)間和旗桿長(zhǎng)度，預(yù)估電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)測(cè)得國(guó)歌播放時(shí)間和旗桿長(zhǎng)度，預(yù)估電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。根據(jù)時(shí)間、旗桿長(zhǎng)度和電動(dòng)的轉(zhuǎn)
25、速，選擇滑速。根據(jù)時(shí)間、旗桿長(zhǎng)度和電動(dòng)的轉(zhuǎn)速，選擇滑輪的直徑。輪的直徑。3.從從CD唱機(jī)中引出音頻信號(hào)，將唱機(jī)中引出音頻信號(hào)，將CD唱機(jī)（含有觸唱機(jī)（含有觸發(fā)電路）、電動(dòng)機(jī)、直流電源串聯(lián)在電路中。發(fā)電路）、電動(dòng)機(jī)、直流電源串聯(lián)在電路中。方案方案D：4.初始狀態(tài)使國(guó)旗在旗桿底端。當(dāng)啟動(dòng)初始狀態(tài)使國(guó)旗在旗桿底端。當(dāng)啟動(dòng)CD唱機(jī)播放國(guó)歌時(shí)，唱機(jī)播放國(guó)歌時(shí)，音頻信號(hào)觸發(fā)電路帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，使滑輪運(yùn)動(dòng)，國(guó)旗勻音頻信號(hào)觸發(fā)電路帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，使滑輪運(yùn)動(dòng)，國(guó)旗勻速上升；當(dāng)國(guó)歌播放結(jié)束、沒(méi)有音頻信號(hào)時(shí)，電動(dòng)機(jī)停止速上升；當(dāng)國(guó)歌播放結(jié)束、沒(méi)有音頻信號(hào)時(shí)，電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)國(guó)旗應(yīng)該正好升至桿頂。如果升旗速度與國(guó)
26、歌轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)國(guó)旗應(yīng)該正好升至桿頂。如果升旗速度與國(guó)歌的播放時(shí)間之間存在誤差，則需要重新調(diào)整滑輪的直徑，的播放時(shí)間之間存在誤差，則需要重新調(diào)整滑輪的直徑，直到符合要求。直到符合要求。5.在啟停電動(dòng)機(jī)的電路中并聯(lián)一個(gè)手動(dòng)按鈕在啟停電動(dòng)機(jī)的電路中并聯(lián)一個(gè)手動(dòng)按鈕SW2，用于在出，用于在出現(xiàn)故障時(shí)能升降旗幟?，F(xiàn)故障時(shí)能升降旗幟。這一方案的特點(diǎn)是，不需要外加定時(shí)器，而用音頻信號(hào)直這一方案的特點(diǎn)是，不需要外加定時(shí)器，而用音頻信號(hào)直接控制電動(dòng)機(jī)，減少了時(shí)間上的誤差。接控制電動(dòng)機(jī)，減少了時(shí)間上的誤差。作業(yè)：作業(yè)：1.以前學(xué)校的大門(mén)是對(duì)開(kāi)的，現(xiàn)在很多學(xué)校的門(mén)都以前學(xué)校的大門(mén)是對(duì)開(kāi)的，現(xiàn)在很多學(xué)校的門(mén)都改為電動(dòng)門(mén)
27、，但是這種門(mén)操作過(guò)于呆板，大門(mén)在改為電動(dòng)門(mén)，但是這種門(mén)操作過(guò)于呆板，大門(mén)在關(guān)閉過(guò)程中有人通過(guò)時(shí)，容易夾傷行人，請(qǐng)同學(xué)關(guān)閉過(guò)程中有人通過(guò)時(shí)，容易夾傷行人，請(qǐng)同學(xué)們就我們所學(xué)習(xí)技術(shù)與設(shè)計(jì)的知識(shí)分析電動(dòng)門(mén)的們就我們所學(xué)習(xí)技術(shù)與設(shè)計(jì)的知識(shí)分析電動(dòng)門(mén)的設(shè)計(jì)，并能夠提出改進(jìn)方案。設(shè)計(jì)，并能夠提出改進(jìn)方案。作業(yè)：作業(yè)：2.有位科學(xué)家，為了促使迷上電視的女兒堅(jiān)持鍛煉，專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)了有位科學(xué)家，為了促使迷上電視的女兒堅(jiān)持鍛煉，專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)了一輛有趣的一輛有趣的“自行車(chē)自行車(chē)”女兒必須騎上自行車(chē)不停地踩腳蹬，女兒必須騎上自行車(chē)不停地踩腳蹬，才能驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)給電視機(jī)供電，想偷懶就看不到電視。請(qǐng)你才能驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)給電視機(jī)供電，想
28、偷懶就看不到電視。請(qǐng)你根據(jù)已學(xué)的技術(shù)與設(shè)計(jì)的知識(shí)，畫(huà)出根據(jù)已學(xué)的技術(shù)與設(shè)計(jì)的知識(shí)，畫(huà)出“自行車(chē)自行車(chē)發(fā)電發(fā)電電視電視機(jī)機(jī)”這一過(guò)程的方框土，分析在這套裝置的設(shè)計(jì)中，綜合了這一過(guò)程的方框土，分析在這套裝置的設(shè)計(jì)中，綜合了哪些技術(shù)和原理。哪些技術(shù)和原理。3.設(shè)計(jì)并制作水車(chē)控制裝置的模型。利用流動(dòng)的水沖擊水車(chē)，以設(shè)計(jì)并制作水車(chē)控制裝置的模型。利用流動(dòng)的水沖擊水車(chē)，以控制不同的機(jī)械裝置而產(chǎn)生動(dòng)作?？刂撇煌臋C(jī)械裝置而產(chǎn)生動(dòng)作。第第3 3課時(shí)課時(shí)自動(dòng)升旗簡(jiǎn)易控制裝置的設(shè)計(jì)與自動(dòng)升旗簡(jiǎn)易控制裝置的設(shè)計(jì)與實(shí)施評(píng)價(jià)和總結(jié)。實(shí)施評(píng)價(jià)和總結(jié)。1.方案實(shí)施：方案實(shí)施：自動(dòng)升旗簡(jiǎn)易控制裝置的設(shè)計(jì)與實(shí)施自動(dòng)升旗簡(jiǎn)易控制
29、裝置的設(shè)計(jì)與實(shí)施 2.交流與評(píng)價(jià)：交流與評(píng)價(jià)：撰寫(xiě)試驗(yàn)報(bào)告，自我評(píng)價(jià)和小結(jié)；撰寫(xiě)試驗(yàn)報(bào)告，自我評(píng)價(jià)和小結(jié)；小組自評(píng)；小組自評(píng)；展示成果，學(xué)生將本組的作品展示給全展示成果，學(xué)生將本組的作品展示給全班同學(xué)，其他同學(xué)可以提出自己的改進(jìn)意班同學(xué)，其他同學(xué)可以提出自己的改進(jìn)意見(jiàn)。見(jiàn)。作業(yè)：作業(yè)：1.在賓館的房間天花板上都有一個(gè)自動(dòng)滅火在賓館的房間天花板上都有一個(gè)自動(dòng)滅火裝置，當(dāng)室內(nèi)煙霧的濃度過(guò)高時(shí)，該裝置會(huì)裝置，當(dāng)室內(nèi)煙霧的濃度過(guò)高時(shí)，該裝置會(huì)自動(dòng)噴水，起到降溫滅火的作用，請(qǐng)你根據(jù)自動(dòng)噴水，起到降溫滅火的作用，請(qǐng)你根據(jù)這一裝置，設(shè)計(jì)自動(dòng)滅火裝置的模型。這一裝置，設(shè)計(jì)自動(dòng)滅火裝置的模型。2.請(qǐng)對(duì)太陽(yáng)能熱水器進(jìn)行分析：請(qǐng)對(duì)太陽(yáng)能熱水器進(jìn)行分析：（1）一般家用太陽(yáng)能熱水器水溫控制是如何）一般家用太陽(yáng)能熱水器水溫控制是如何實(shí)現(xiàn)的？實(shí)現(xiàn)的？（2）有的賓館使用多臺(tái)熱水器串聯(lián)來(lái)集中供）有的賓館使用多臺(tái)熱水器串聯(lián)來(lái)集中供水，當(dāng)水溫過(guò)低是，通過(guò)控制器啟動(dòng)輔助電加水，當(dāng)水溫過(guò)低是，通過(guò)控制器啟動(dòng)輔助電加熱開(kāi)關(guān)，使水溫控制在一定范圍。請(qǐng)畫(huà)出這一熱開(kāi)關(guān)，使水溫控制在一定范圍。請(qǐng)畫(huà)出這一控制系統(tǒng)的方框圖，并說(shuō)明其工作過(guò)程。控制系統(tǒng)的方框圖，并說(shuō)明其工作過(guò)程。
高二通用技術(shù) 控制系統(tǒng)的設(shè)置(3課時(shí))課件
