控制系統的基本組成與工作過程
第二節 控制系統的基本組成與工作過程教學目標：
1、 建立控制實施的工作過程（針對開環控制和閉環控制）的經驗或體驗。
2、 清楚一般控制系統的組成要素，熟悉簡單控制系統的工作過程。
3、 掌握控制過程的一般描述方法。
4、 感覺、體驗控制設計的一般思想方法和技術方法。
重難點：
1、 區別開、閉環信息流的傳遞方式。
2、 控制過程分析。
課時安排：
2課時。
知識提綱：
1、 控制系統組成：傳感器、控制器、執行器、被控對象。
2、 控制系統分類：開環控制系統、閉環控制系統。
3、 控制系統框圖：各環節、輸入量、輸出量。
教學思路：
1、 組成結構。
2、 開環分析。
3、 閉環分析。
4、 兩環比較。
5、 習題鞏固。
教學過程：
新課導入：
[師] 同學們好，上節課我們學習了第一節，從控制效果的角度對控制系統做了大概的了解。有些自動控制系統能扮演人的角色，完成一些功能。
同學們可能在電視里看過，或是親身經歷過，在一些高級的飯店，或是其它一些場合，有專門的服務員在門口替人開門：當客人靠近時，把門打開，客人通過后，再把門關上。有些飯店為了節省成本，不請專門負責開門的服務員，怎么辦？那就裝個自動門，這個自動門具有與這個服務員一樣的作用：沒人時，門關閉，有人靠近時，自動打開讓人通過，一段時間后自動關閉。這個門是怎樣實現這個功能的呢？或者說，自動門的工作過程是怎樣的呢？這個知識我們這節課就要學到。今天我們來學習第二節：控制系統的基本組成與工作過程。
新課教學：
[師] 自動門系統由四個子系統組成：傳感器、控制器、執行器（電動機）、被控對象（門）。
[師] 當有人到達門前某一距離時，傳感器感知，發出“有人”的信號，控制器接到傳感器傳來的信號后，經變換放大后傳給執行器（電動機），電動機根據傳來的開門信號轉動，門（被控對象）被打開，控制器保持開門信號延時設定的時間后，自動發出關門信號，電動機反轉，門重新關閉。與人類比，傳感器相當于眼睛，判斷有沒有人要通過；控制器相當于人腦，根據眼睛傳來的信號下達指令；執行器相當于人手，把門打開。上述的系統組成與工作過程，可用下圖表示（演示課件）。
[師] 下面我們再來比較一組控制，請同學們閱讀案例4－2 水箱水位控制，然后回答問題。
[師] 這二種控制實現的功能一樣嗎？
[生] ------
[師] 它們的組成分別是？
[生] ------
[師] 下面請一位同學來分析人工控制的工作過程。
[生] ------
[師] 再請一位同學分析自動控制的工作過程。
[生] ------
[師] 兩種控制的對比如下表（演示課件）：
[師] 水箱水位控制系統的圖形描述框圖如下（演示課件）：
[師] 比較兩個框圖，會發現有不同之處，在哪？
[生] 結構不一樣，一個有回路，一個沒有。
[師] 在案例4－1中，信息總是自輸入端單向傳至輸出端，不存在信息逆向流動；而案例4－2中則不然，除上述過程外，還要將輸出信息反傳給輸入端（比較環節），存在信息逆向流動。這就是說，案例4－2比4－1多了一個信息傳遞過程。
[師] 案例4－2中，信息流經一個閉合環路，這類系統稱為閉環控制系統。閉環控制系統中，將輸出信息反傳給比較環節的做法稱為“反饋”，而案例4－1中，沒有反饋，也就不存在閉環，稱這為開環控制系統。