III. Изучение нового материала

Цели урока

Цели:

1. образовательная: составить упрощенную математическую модель управления объектами.

2. воспитательная: формирование самостоятельности и ответственности при изучении нового материала;

3. развивающая: развить умение описывать модели управления, выделяя существенные различия моделирования.

Программно – дидактическое обеспечение урока: ПК, карточки с заданиями.

 

Ход урока:

I. Оргмомент

1. приветствие;

2. проверка присутствующих.

II. Актуализация знаний

Что такое модель? Какие типы моделей вы знаете?

III. Изучение нового материала

В процессе функционирования сложных систем (биологических, технических и т.д.), входящие в них объекты постоянно обмениваются информацией. Изменение сложных систем во времени имеет свои особенности. Так, 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 повседневной жизни мы встречаемся с процессами управления очень часто:

1. пилот управляет самолетом, а помогает ему в этом автоматическое устройство- автопилот;

2. директор и его заместители управляют производством, а учитель - обучением школьников;

3. процессор обеспечивает синхронную работу всех узлов компьютера, каждым его внешним устройством руководит специальный контроллер;

4. без дирижера большой оркестр не может согласованно исполнить музыкальное произведение, а хоккейная или баскетбольная команда обязательно имеет одного или нескольких тренеров, которые организуют подготовку спортсменов к соревнованиям.

Управление - это целенаправленное взаимодействие объектов, одни из которых являются управляющими, а другие - управляемыми. Модели, описывающие информационные процессы управления в сложных системах, называются информационными моделями процессов управления.
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.
Разомкнутые системы управления. Если в процессе управления не учитывается состояние управляемого объекта и обеспечивается управление только по прямому каналу (от управляющего объекта к управляемому), то такие системы управления называются разомкнутыми. Информационную модель разомкнутой системы управления можно наглядно представить с помощью следующей схемы:

Для демонстрации принципа работы разомкнутых систем управления разработаем компьютерную модель на языке программирования Visual Basic. Пусть управляемым объектом будет точка, которую управляющий объект (пользователь) должен переместить в центр мишени (круга). Прямое управление положением точки будем производить путем нажатия на кнопки, которые перемещают объект вверх, вниз, влево и вправо. Обратная связь будет отсутствовать.

Модель разомкнутой системы управления.
Поместить на форму графическое поле, по которому будет перемещаться точка, кнопку для вывода первоначального положения точки, четыре кнопки для управления движением точки и кнопку для вывода положения мишени.
Событийная процедура первоначального вывода точки должна включать задание масштаба и случайную генерацию координат точки: Dim bytX1, bytY1, bytX2, bytY2 As Byte Private Sub cmdP_Click() pic1.Scale (0, 20)-(20, 0) bytX1 = Int(Rnd * 20) bytY1 = Int(Rnd * 20) pic1.PSet (bytX1, bytY1), vbRed End Sub
Четыре событийные процедуры перемещения точки должны обеспечивать изменение координат точки. Для перемещения влево событийная процедура: Private Sub cmdL_Click() pic1.Scale (0, 20)-(20, 0) bytX1 = bytX1 - 1 End Sub
Событийная процедура вывода мишени и положения точки: Private Sub cmd2_Click() pic1.Scale (0, 20)-(20, 0) pic1.Circle(10, 10), 5 pic1.PSet (bytX1, bytY1), vbBlack End Sub
Щелкнуть по кнопке Упр. объект и перемещать его кнопками со стрелками. Щелкнуть по кнопке Результат. Отклонение точки от центра мишени, скорее всего, будет достаточно велико.
Сохранить проект. Готовый проект prjUpr1.VBP хранится в каталоге \practicum\VB\Projects\prjUpr1\

Замкнутые системы управления. В замкнутых системах управления 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 замкнутой системы управления можно наглядно представить с помощью следующей схемы:

Для демонстрации принципа работы замкнутых систем управления разработаем компьютерную модель. Для осуществления обратной связи будем при каждом шаге рисовать новое положение точки, а также выводить значения координат точки в текстовые поля.

Модель замкнутой системы управления.
Усовершенствовать предыдущий проект и поместить на форму два текстовых поля. В коды процедур добавить строки: pic1.PSet (bytX1, bytY1), vbRed txtX.Text = bytX1 txtY.Text = bytY1 Использование обратной связи обеспечивает гарантированное попадание точки в мишень.

IV. Закрепление.

• Выполнение проектов.
• Какие системы управления называются разомкнутыми?
• Какие системы управления называются замкнутыми?
• В чем разомкнутой системы управления от замкнутой?

VI. Итог урока.
VII. Дом.задание.
Прочитать конспект

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: