Конспект урока «Информационные модели систем управления»
план-конспект урока по информатике и икт (9 класс) по теме
Познакомить учащихся с информационными моделями систем управления.
Скачать:
Вложение | Размер |
---|---|
![]() | 89.5 КБ |
Предварительный просмотр:
КОНСПЕКТ ПРОБНОГО УРОКА
По информатике
Тема урока «Информационные модели систем управления»
Класс 9
ФИО учителя Ефремова Елена Геннадьевна
Тема урока: «Информационные модели систем управления».
Цель урока: Познакомить учащихся с информационными моделями систем управления.
Задачи урока:
Образовательная: Формировать у учащихся понятия о системах управления с обратной связью и без обратной связи, формировать представление об автоматизированных системах управления, системах автоматического управления, о цифро-аналоговом (аналого-цифровом) преобразователе.
Развивающая: Развивать познавательные интересы.
Воспитательная: Воспитание информационной культуры учащихся, внимательности, аккуратности, дисциплинированности, усидчивости.
Понятия: Система с обратной связью, система без обратной связи, автоматизированная система управления, система автоматического управления, кибернетика, управление, цифро-аналоговый преобразователь, аналого-цифровой преобразователь.
Тип урока: Формирование новых знаний.
Методы и приемы: объяснение, беседа, презентация, практическая работа.
Оборудование урока: компьютерный класс, демонстрационный экран.
Используемая литература:
- Угринович Н. Д. Учебник для 9 класса.
- Семакин И.Г. Информатика и информационно - коммуникационные технологии. Учебник для 9 класса.
- Бешенков С.А. Информатика. Систематический курс. Учебник для 11 класса гуманитарного профиля.
- Семакин И.Г. Информатика. Базовый курс. 7-9 классы.
- Угринович Н. Д. Учебник для 7 класса.
- Угринович Н. Д. Учебник для 8 класса.
I. Орг. момент. Здравствуйте ребята, садитесь. Откройте тетради, запишите число и тему урока: «Информационные модели систем управления». II. Новый материал В процессе функционирования сложных систем (биологических, технических и т. д.) важную роль играют информационные процессы управления. Для поддержания своей жизнедеятельности любой живой организм постоянно получает информацию из внешнего мира с помощью органов чувств, обрабатывает ее и управляет своим поведением (например, перемещаясь в пространстве, избегает опасности). В любом процессе управления всегда происходит взаимодействие двух объектов — управляющего и управляемого, которые соединены каналами прямой и обратной связи. По каналу прямой связи передаются управляющие сигналы, а по каналу обратной связи — информация о состоянии управляемого объекта. Приведите примеры взаимодействия двух объектов – управляющего и управляемого? Управление осуществляется в любых системах, но есть такие системы, где управление – это профессия. Руководитель, управляющий, директор, начальник, менеджер, заведующий, администратор. В 1948 году в США и Европе вышла книга американского математика Норберта Винера «Кибернетика, или Управление и связь в животном и машине». Эта книга провозгласила рождение новой науки – кибернетики. С точки зрения кибернетики взаимодействие между управляющим и управляемым объектами рассматривается как информационный процесс. С этой позиции самые разнообразные процессы управления подчиняются одним и тем же принципам. Во всех этих примерах можно выделить:
Системы управления с обратной связью. В системах управления с обратной связью управляющий объект по прямому каналу управления производит необходимые действия над объектом управления, а по каналу обратной связи получает информацию о его реальных параметрах. Это позволяет осуществлять управление с гораздо большей точностью. Информационную модель системы управления с обратной связью можно наглядно представить с помощью схемы. Приведите примеры систем управления с обратной связью. Системы управления без обратной связи. В системах управления без обратной связи не учитывается состояние управляемого объекта и обеспечивается управление только по прямому каналу (от управляющего объекта к управляемому объекту). Информационную модель системы управления без обратной связи можно наглядно представить с помощью схемы. Приведите примеры систем управления без обратной связи. Автоматизированные системы управления (АСУ). Компьютеры помогают решать задачи управления в самых разных масштабах: от управления станком или транспортным средством до управления производственным процессом на предприятии или даже целой отраслью экономики государства. Конечно, поручать компьютеру полностью, без участия человека, руководить предприятием или отраслью экономики — сложно, да и не безопасно. Для управления в таком масштабе создаются компьютерные системы, которые называются автоматизированными системами управления (АСУ). Такие системы работают вместе с человеком. С обратной связью. Приведите примеры АСУ. В АСУ используются самые современные средства информационных технологий: базы данных и экспертные системы, методы математического моделирования, машинная графика и пр. Системы автоматического управления (САУ). Другим вариантом применения ЭВМ в управлении являются системы автоматического управления (САУ). Объектами управления в этом случае чаще всего выступают технические устройства (станок, ракета, химический тор, ускоритель элементарных частиц). В САУ все операции, связанные с процессами управления (сбор и обработка информации, формирование управляющих команд, воздействие на управляемый объект), происходят автоматически, без непосредственного участия человека.
Привести примеры. Существуют и более сложные примеры бескомпьютерного автоматического управления. Цифро-аналоговый преобразователь Рассмотрим ситуацию, в которой объектом управления является техническое устройство (лабораторная установка, бытовая техника, транспортное средство или промышленное оборудование). Компьютер работает с двоичной информацией, помещенной в его память. Управляющая команда, выработанная программой, в компьютере имеет форму двоичного кода. Чтобы она превратилась в физическое воздействие на управляемый объект, необходимо преобразование этого кода в электрический сигнал, который приведет в движение «рычаги» управления объектом. Такое преобразование из двоичного кода в электрический сигнал называют цифро-аналоговым преобразованием. Выполняющий такое преобразование прибор называется ЦАП (цифро-аналоговый преобразователь). Приборы, которые дают информацию о состоянии объекта управления, называются датчиками. Они могут показывать, например, температуру, давление, деформации, напряженности полей и пр. Эти данные необходимо передать компьютеру по линиям обратной связи. Если показания датчиков имеют аналоговую форму (электрический ток или потенциал), то они должны быть преобразованы в двоичную цифровую форму. Такое преобразование называется аналого-цифровым, а прибор, его выполняющий — АЦП (аналого-цифровой преобразователь). Все сказанное отражается в схеме. Такая система работает автоматически, без участия человека. В простейших случаях для автоматического управления используются микропроцессоры, встроенные в управляемое устройство. Привести примеры. Современные самолеты «нашпигованы» многочисленной электроникой: от микропроцессоров, управляющих отдельными приборами, до бортовых компьютеров, прокладывающих маршрут полета, то есть выполняющих функции штурмана. III. Итог урока. Автоматизированные системы управления (АСУ) помогают человеку в сборе информации и принятии управляющих решений. В системах автоматического управления (САУ) все операции, связанные с процессами управления, происходят автоматически, без непосредственного участия человека, по заранее составленной программе. В САУ на линии прямой связи для преобразования двоичной информации в аналоговый сигнал используется прибор ЦАП (цифро-аналоговый преобразователь); на линии обратной связи для преобразования аналогового электрического сигнала в двоичный код используется прибор АЦП (аналого-цифровой преобразователь). Управление в САУ происходит в режиме реального времени. Домашнее задание: § 3.8.1. Стр 158 контрольные вопросы. Подготовка к контрольной работе по теме моделирование. | Рассаживаются по местам. В процессе управления полетом самолета в режиме автопилота бортовой компьютер получает информацию от датчиков (скорости, высоты и т. д.), обрабатывает ее и передает команды на исполнительные механизмы, изменяющие режим полета (закрылки, клапаны, регулирующие работу двигателей, и т. д.). Автомобиль привезет пассажиров в нужное место, если водитель будет правильно им управлять. Компьютер поможет вам решить практически любую учебную задачу, если уметь управлять им. Записывают историческую справку. Записывают определение в тетрадь. Кибернетика – наука об общих принципах и закономерностях управления в живых и неживых системах, в искусственных системах и обществе. Записывают определение в тетрадь. Управление есть целенаправленное взаимодействие объектов, одни из которых являются управляющими, другие – управляемыми. Записывают в тетрадь. Обратная связь – это процесс передачи информации о состоянии объекта управления к управляющему. Например, человек и телевизор, хозяин и собака, автомобиль и светофор. Работа светофора при аварии. Записывают в тетрадь: АСУ – автоматизированные системы управления. Автоматизированные системы управления (АСУ) помогают человеку в сборе информации и принятии управляющих решений. АСУ-нефть. Предприятие, собирающее информацию о добыче нефти, о состоянии скважин, контролирующее скважины с нефтью. Всю эту информации собирает оператор и в случае неполадок сообщает руководству. АСУ помогает руководителю получить необходимую информацию для принятия управляющего решения, а также может предложить наиболее оптимальные варианты таких решений. Однако окончательное решение принимает человек. Записывают в тетрадь. САУ – системы автоматического управления В системах автоматического управления (САУ) все операции, связанные с процессами управления, происходят автоматически, без непосредственного участия человека, по заранее составленной программе. Например:
Линия прямой связи Линия обратной связи Например, очень часто микропроцессоры применяются в транспортных средствах: автомобилях, самолетах, поездах. Каждый микропроцессор выполняет свою отдельную функцию, управляет работой определенного узла. Например, в автомобилях используется микропроцессор, управляющий работой карбюратора — устройства, регулирующего подачу топлива в двигатель. Такое автоматическое управление снижает расход горючего, повышает КПД двигателя. Записывают домашнее задание. |
ЭВМ
(программа управления)
ОБЪЕКТ УПРАВЛЕНИЯ
датчики
ЦАП
АЦП
Управляющий объект
Управляемый объект
Управляющий объект
Управляемый объект
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
![](/sites/default/files/pictures/2017/11/03/picture-63617-1509717730.jpg)
Презентация к уроку "Информационные модели на графах"
Данная презентация служит дополнением к методической разработке "Информационные модели на графах"...
Информационные модели систем управления на языке Gambas
В первом файле - полный листинг программы для создания проекта «Управление без обратной связи», написанный на языке Gambas. Во втором файле - листинг программы для создания проекта «Управление с обрат...
Конспект урока "Алгоритм – модель деятельности исполнителя алгоритмов. Исполнитель Чертежник. Управление Чертежником. Работа в среде Кумир"
Разработка урока с спользованием среды программирования "кумир"...
Конспект урока «Информационные модели»
Цели урока:Формирование представлений учащихся о моделях и моделировании;Знакомство с классификацией информационных моделей по способу представления;Развитие практических умений и навыков создан...
![](/sites/default/files/pictures/2015/02/09/picture-589694-1423474151.jpg)
План-конспект урока "Информационные модели" по информатике и ИКТ для 7 класса с презентацией и материалами для интерактивной доски. Учитель Лысенко Нина Александровна.
План-конспект урока "Информационные модели" по информатике и ИКТ для 7 класса с презентацией и материалами для интерактивной доски. Учитель информатики и ИКТ Лысенко Нина Александровна....
Разработка урока «Информационные модели на графах», 6 класс
Урок изучения нового материала «Информационные модели на графах» формирует виды деятельности, которые имеют метапредметный характер. Умение структурировать и визуализировать информацию с помощью схем ...