閉環(huán)控制中的干擾與反饋教學(xué)設(shè)計(jì)

1、閉環(huán)控制中的干擾與反饋教學(xué)設(shè)計(jì)閉環(huán)控制中的干擾與反饋一、教學(xué)目標(biāo)：了解控制中存在干擾，學(xué)生能理解干擾的概念，掌握克 服干擾的基本方法。熟悉閉環(huán)控制系統(tǒng)中反饋環(huán)節(jié)的作用。了解功能模擬方法和黑箱方法。通過(guò)內(nèi)化干擾的知識(shí)，形成正確的對(duì)系統(tǒng)中干擾的認(rèn) 識(shí)，并建立穩(wěn)定的控制系統(tǒng)認(rèn)識(shí)態(tài)度。二、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：了解實(shí)際控制系統(tǒng)中會(huì)存在干擾影響控制；讓學(xué)生能夠分析簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)中的干擾，理解克服干擾 的基本原則，分析克服干擾的具體方法，并結(jié)合開(kāi)環(huán)和閉環(huán) 控制進(jìn)行對(duì)比；教學(xué)難點(diǎn)：分析克服干擾的具體方法；綜合理解開(kāi)環(huán)與閉環(huán)的優(yōu)劣只是相對(duì)的，理解干擾不是 全有害的。三、教學(xué)過(guò)程：引入：一、復(fù)習(xí)與回顧控制系統(tǒng)的

2、組成部分是什么？畫(huà)出開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)的框圖。提問(wèn)學(xué)生，讓學(xué)生在這基礎(chǔ)上將框圖補(bǔ)充為閉環(huán)控制系 統(tǒng)圖。二、引出反饋的概念什么是反饋？?控制系統(tǒng)中，講輸出量通過(guò)適當(dāng)?shù)臋z測(cè)裝置返回到輸 入端并與輸入量進(jìn)行比較的過(guò)程，就是反饋。?2.反饋方法?利用反饋來(lái)分析和處理被控對(duì)象，通過(guò)系統(tǒng)的輸出來(lái) 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。事例輸入檢測(cè)裝置輸出“穿針引線”線的位置人的眼睛線與針孔對(duì)準(zhǔn)投擲飛鏢靶的位置眼睛飛鏢實(shí)際投擲的位置三、閉環(huán)控制系統(tǒng)的工作過(guò)程閉環(huán)控制系統(tǒng)就是系統(tǒng)的輸出端與輸入端之間存在反 饋回路，輸出量對(duì)控制過(guò)程產(chǎn)生影響的控制系統(tǒng)。核心：通過(guò)反饋來(lái)減少被控量的偏差。四、干擾因素【游戲引入

3、】真正的控制系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中還會(huì)存在 很多的因素影響：控制羽毛球降落游戲：在正常條件下降落。在有側(cè)風(fēng)的條件下降落。問(wèn)題：如果不按正常條件下的降落方式還能正中目標(biāo) 嗎？為什么？對(duì)比兩種情況的異同：受外界影響，控制的行為受到影 響。干擾的概念【涵義】：干擾就是對(duì)控制系統(tǒng)的行為造成影響的有害 的信號(hào)及擾動(dòng)，即除給定量外，弓I起被控量量值變化的各種 因素。要點(diǎn)：系統(tǒng)行為、被控量量值變化；引起變化的各種因干擾對(duì)控制功能的影響現(xiàn)實(shí)生活中的干擾的例子A、外界光線對(duì)投影效果的干擾B、輪船行使中的干擾c、汽車駕駛的干擾思考與分析在出現(xiàn)干擾的情況下，開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)哪 種受干擾的影響?。繛槭裁?？閉環(huán)控制系統(tǒng)受影響較小，因?yàn)殚]環(huán)控制系統(tǒng)能不斷修 正控制效果。舉出一些由于干擾而使控制系統(tǒng)受到影響的例子。雨天交通病毒攻擊手機(jī)干擾飛機(jī)、克服干擾的基本方法 如何消除側(cè)風(fēng)對(duì)羽毛球下落的干擾？克服的基本方法：消除干擾減弱干擾提高控制系統(tǒng)性能小組討論分析下列控制中的干擾，請(qǐng)同學(xué)們以小組為單位，討論 如何克服該控制系統(tǒng)中的干擾并對(duì)對(duì)方組的抗干擾方法發(fā) 表自己的看法：第1、2大組：汽車駕駛第3、4大組：輪船行使汽車駕駛：控制系統(tǒng)的克服措施：剎車、轉(zhuǎn)向、鳴喇