第12课

闭环控制助稳定;学习目标;你见过能够自己判断食物够不够热的微波炉吗？;第12课课堂导入;;如果微波炉具备“反馈功能”，它的数据流会形成一个闭环，这时的微波炉是一个“闭环控制系统”。;;;在闭环控制系统中，存在从输入端到输出端的数据通路，也存在从输出端到输入端的数据反馈通路，两者组成一个闭合的回路。系统的输出数据对控制过程有影响。

;1．设置初始温度T0（加热后达到的温度），如T0=70℃；

2．检测食物温度，得到温度T；

3．把T与参考温度T0进行比较（比较器）。

;下面请打开桌面上的“具有反馈的微波炉”程序，体验闭环控制下的微波炉工作过程吧！;;二、描述空调控制温度的过程;在前面的学习中，我们已经知道空调的温度调节过程属于自动控制。其实这个过程就属于闭环控制。例如夏天，让空调把屋里温度控制在26℃，它的示意图如下。;如果；

如果，空调停止降温（升温）。;空调的温度检测器随时检测室内温度，并与设置的温度作比较，只要两个数值之间存在差值，空调就会通过自动控制进行调节，产生新的反馈输出使房间温度保持26℃的相对稳定状态。

;闭环控制系统的优点如下。

1．与开环控制系统比较，闭环控制系统有反馈，自我调节能力较好、抗干扰能力强，输出结果更趋近于人们的预期目标。

2．闭环控制系统应用广泛，如：家用电器、农业生产中的恒温蔬菜大棚、鱼塘自动注水系统等。;第12课学习活动;【现象】

1．现实中有的控制系统，要达到最优效果，需要人为干预；

2．有的控制系统运行时，只要有干扰因素出现，运行结果就会受影响。

【目的】

设计有效的控制，对它进行优化，使控制系统达到最符合人们需求的状态。;;1.在闭环控制系统中，检测装置核心部件是传感器，你知道以下系统用的是什么传感器吗？试着填写下表。;温度传感器：检测环境温度。

湿度传感器：检测环境相对湿度。

光敏传感器：检测外界光信号或光辐射。

超声波传感器：可探测与障碍物的距离。;2.人们都???望控制系统具备最佳的性能、达到理想的状态。但有的系统运行时，只要有干扰因素出现，运行结果就受影响。这时，就要设计有效的控制，对它进行优化，使系统达到最符合人们需求的状态。开展一个实验，探究微波炉加热效果与食物量、加热时间的关系（干扰因素）。;实验过程：

1.三个碗中分别倒入300ml相同温度的水，准备三个型号相同的加热器，同时加热，分别记录下三个碗中10秒，20秒，30秒的温度数据。

2.通过三组数据绘制曲线图，观察变化规律。;思考：影响食物温度的因素有哪些？

1．如果食物加热前温度不同，如：刚从冰箱拿出来，加热的时间和最终温度也受影响；

2．食物的软硬状态也对最终温度产生影响。

结论：

一个控制系统的运行，会受到很多因素的干扰。

反馈对控制系统有优化作用。微波炉具备反馈控制，会自动在“检测食物温度—加热”之间形成工作回路，直到食物达到目标温度。