通用技术知识点(必修2)(1)
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通用技术必修2一、选择题部分1、走钢丝的人手上拿着一条长棒的目的是(B )A、美观B、重心低C、保护D、支撑2、下列结构是受自然界事物结构启发而产生的(C)A、口杯B、衣服C、飞机D、手表3、设计一个方便人户外活动携带,保护卫生、环境污染的水壶,则该产品的结构应是(A)。
A、折叠式不锈钢杯B、塑料壶C、一次性杯D、铁水壶4、一组积木块能组装成多种建筑模型,这种“积木原理”说明了结构的一个重要特性是( C )A、稳定性B、承载性C、结构对系统性能的决定性5、分析下列物体的结构类型,判断哪个不属于壳体结构。
(D )A、摩托车头盔B、圆形陶瓷饰品C、贝类D、金字塔6、分析下列物体的结构类型,属于实体结构是()。
A、羽毛球B、乒乓球C、铅球D、篮球6、分析下列物体的结构类型,判断哪一个属于实体结构。
(C )A、电灯泡;B、乒乓球;C、橡皮檫;D、篮球架。
7、吊兰支撑架使用三角形支架结构,而不用由一根直杆挑起的结构,这说明以下哪个因素()影响着结构强度?A、材料B、形状C、构件D、连接方式7、我们常用的A形梯不直接采用铝合金片,而用长方形截面的铝合金构件,这说明什么影响了梯子的结构强度()A、构件的材料B、构件的形状C、重心的高低D、连接方式8、在自行车家族中有性能各异的不同车型。
如装有辅助小轮的童车、双梁载重车、弯梁女式车、双坐双脚蹬的双人车等,这些特殊功能的实现,是因为设计者改变了()。
A、车的自重B、车的材料C、车的结构D、车的大小9、范仲淹的“先天下之忧而忧,后天下之乐而乐”使岳阳楼闻名天下。
它是一座三层的纯木结构建筑,斗拱、飞檐的结构复杂,工艺精美,令人惊叹。
斗拱使屋面凹曲,飞檐使沉重的建筑增添了轻快欲飞的美感,体现了高贵华美的风韵,丰富了中国古代建筑文化。
可以从那两个角度来欣赏评价经典结构()(①技术②工艺③民俗④文化)A、①②B、③④C、①④D、②③10、上刀梯是是湘西苗族的传统活动,表演者为保证脚不受割伤,必须力求脚面垂直落在刀刃上,绝不滑动。
第一章结构与设计1.1认识结构(备课时间:第1周教出时间:第1周总第2课时)教学目标:什么是结构,以及结构的一般分类。
教学重难点:重点:结构的涵义及分类。
难点:结构普遍存在于自然界的物体中。
教学过程上学期,我们学习了《技术与设计1》模块,老师和同学们一起走进了技术世界,认识了技术及其主要特性;我们一起步入了设计殿堂,学习了设计的基本知识,体验了设计的初步过程,进行了设计的交流和评价。
应该说,在培养“技术素养”的进程中,有了一个良好的开端。
本学期,我们将继续学习本课程的第二个必修模块——《技术与设计2》。
本模块共有四个单元,这四个单元是:结构与设计、流程与设计、系统与设计、控制与设计。
第一模块的八个内容是彼此相连,且有递进关系的内容,而本模块的四个内容相对比较独立。
但并不是说它们没有关联。
实际上,这四个主题,也是有着内在联系的。
这种联系可以理解为:系统是主体,结构是核心,流程是系统状态的变化,控制是对系统状态实施的干预。
由于本模块内容的知识性和专业性都比第一模块要强得多,同学们在学习中既要动手,又要动脑,并要学会灵活运用其它学科的知识来解决技术问题。
要通过本模块的学习进一步提高技术理论素养、技能素养和创新能力。
一、了解结构“结构”一词,对同学们来说可能并不陌生。
请同学们想一想,在学习其它课程中,有哪些课程提到过“结构”?对!;在生物课中提到过:人体的结构;在政治课里有社会结构;在化学和物理中,有物质结构、分子结构、原子结构,在语文课里接触过:文章的结构,在地理课中有地质结构。
看来,世界上的事物,大到宇宙,小到原子、分子;物质的,非物质的,都有其自身的结构。
仅管它们各自的具体内容不一定相同,但是,它们的本质涵义却是相同的。
现在,我请同学们根据不同事物的结构,给“结构”归纳出一个总的表述。
对!“结构是指事物内部的组成、排列及其相互之间的关系”。
下面请欣赏一组图片,看看自然界存在的各种结构。
【思考】1、为什么要研究结构?在自然界,相同的物质,不同的结构,表现出不同特性的现象处处可见:——同样是水,有液态、气态、固态;——同样是碳,但有最硬的固体金刚石和最软的固体石墨存在;——同样是磷,有三价磷和五价磷,它们的非金属性是有差别的;——同样的六个字:“这个人表现好”,“这个人好表现”但因排列不同,就成了一褒一贬。
通用技术必修1第一章第一节1、技术的定义:技术是人类为满足自己的需要而改造自然的工具与方法。
2、技术引起的重大变革:(1)第一次变革是大约14000年前农业的出现和发展。
(2)第二次变革来自18世纪的蒸汽机的发明和其他许多重要机器的研制。
(3)第三次变革来自数十年前功能强大的计算机和近十年来的高速通信网的发展。
3、技术的性质:实践性、创新性、综合性、相关性、价值性、保密性。
4、科学与技术的区别:科学:认识自然,力求有所发现;技术:利用和合理的改造自然,力求有所发明。
第二节1、发明和革新是技术的源泉。
2、知识产权是指在对智力劳动成果所享有的占有使用、处理和收益的权利,是一种无形财产权,是从事智力创造性活动取得成果后依法享有的权利。
知识产权包括专利权、商标权、著作权。
3、专利的种类:发明专利(二十年)、实用新型专利(十年)、外观设计专利权(十年)。
4、专利以独占市场为特征,以谋求发明创造获得最大经济效益为目标专利必须符合新颖性、创造性和实用性5、申请步骤:提交申请阶段——受理阶段——初审阶段——发明专利申请公布阶段——发明专利实质审查阶段——授权阶段第三节设计是技术的关键,设计的核心是创新。
第二章第二节1、设计的分类:原创性设计、改进性设计、综合性设计[(1)外形组合设计(2)性能组合设计(3)原理组合设计(4)功能组合设计(5)模块组合设计(6)系统组合设计2、设计的原则:(1)科学性(2)创新性(3)需要性和实用性(4)经济性(5)最优化(6)可靠性(7)安全性(8)工程心理学和生理学(9)法律道德规范(10)通用性、标准性(11)时效性(12)可持续发展3、人机关系:指人与“机器设备”及所使用的“一切物品”之间的关系,包括使用时与所在的环境之间的关系。
目标:高效、健康、舒适、安全合理的人机关系:普通人群与特殊人群、静态的人与动态的人、人的生理需求与心理需求、信息的交互4、设计的一般过程:(1)、发现与明确问题(2)、制定设计方案(3)、制作模型或原型(4)、测试、评估及优化(5)、产品的使用和维护第三节1、设计的技术语言:口头语言、文本语言、技术符号、技术图纸、图样、图表、模型(物理模型和数学模型)、网页和计算机演示等。
必修1第一单元走进技术世界一、技术的价值1、技术对人类的价值:技术:是人类为满足自身的需求和愿望对大自然进行的改造。
它具有(保护人)、(解放人)和(发展人)的作用。
2、技术对生活、生产、文化等方面的影响:技术促进(社会生产)的发展。
技术丰富(社会文化)内容。
技术改变(社会生活)方式。
是推动社会发展和文明进步的主要动力之一。
3、技术对自然的价值:(1)依靠技术人类得以(利用自然)和(改造自然),并与自然保持和谐共处的友好关系。
(2)人类利用技术开发、改造自然时,应把握合理的尺度,要注意对自然的保护,不能忽视技术或产品对环境可能造成的负面影响。
二、技术的性质1.技术的发展与发明和革新关系:技术的基本特性:目的性、创新性、综合性、两面性、专利性。
技术的发展需要创新,技术创新表现为(技术革新)和(技术发明)。
2.技术与科学的区别与联系:技术与科学的区别与联系科学是对各种事实和现象进行观察、分类、归纳、演绎、分析、推理、计算和实验,从而发现规律,并予以验证和公式化的知识体系技术则是人类为了满足自身的需要和愿望对大自然进行的改造科学促进了技术的发展,技术推动了科学的进步。
4.知识产权在技术领域的重要作用:知识产权是人们基于自己的智力活动创造的成果和经营活动的标记、信誉而依法享有的权利。
狭义的知识产权包括(著作权)、(专利权)、(商标权)三部分。
专利申请步骤:提交申请阶段→受理阶段→初审阶段→公布阶段→实审阶段→授权阶段第二单元技术世界中的设计一、技术与设计的关系1.设计的内涵:设计:是基于一定设想的、有目的的规划及创造活动。
2.技术与设计的关系:①设计是技术成果转化的桥梁和纽带。
②设计促进技术的革新。
二、设计中的人机关系1.人机关系的含义:当我们使用物品时,物品就与人产生了一种相互关系。
这种相互的关系就称为人机关系。
2.人机关系在设计中要实现的目标:①高效②健康③舒适④安全3.在设计中如何合理运用人机关系:①考虑到普通人群和特殊人群②考虑静态的人与动态的人的关系③满足人的心理需求和生理需求(例:办公空间一般应以冷色调为主,空间处理要简洁明快,以求产生严谨、高效的工作氛围。
高中通用技术必修知识点研究必备精品知识点通用技术复资料第一章走进技术世界一、技术的价值:1、技术与人的关系技术是人类满足自身的需求、愿望,更好的适应大自然,而采取的方法和手段。
(1)人类需要衣、食、住、行——纺织、印染、缝制技术。
烹饪加工、农作物栽培、家禽饲养技术、建筑技术、车、船制造技术。
(2)人类需要交往、保持联系——邮电、网络通讯技术。
技术的作用:保护人:提供抵抗不良环境,防止被侵害的手段和工具。
解放人:解放身体器官。
如有了农业机械,参加劳动的人数缩减,劳动强度也的降低。
发展人:技术促进人的精神和智力的发展,使得人的创新精神和批判能力得以提高,思维方式发生转变,自我价值得以体现。
2、技术与社会的关系技术促进社会的发展,厚实社会文化内容,改变社会生活方式,是推动社会发展和文化进步的主要动力之一。
具体为:(1)技术是社会财富积累的一种形式,对社会生产具有直接的经济意义。
它促进了社会经济的增长,实现了产业结构的升级,并为企业的发展提供了基础。
如流水线技术:XXXT 型车的生产流水线,提高了生产效率。
(2)随着技术的发展,劳动力结构也发生了较大的变化,第一第二产业从业者数量减少,第三产业从业者数量大幅度增加。
例如:因为农业技术的发展与劳作方式的变革使农业从业人口减少。
(3)技术不仅为生产提供了先进的手段和工具,提高了生产效率和经济效益,而且丰富了人们的社会生活,使人们衣食、住、行、交往、娱乐、教育等方面都发生了改变。
(4)技术进步不仅带动社会生产的发展和社会活动的变化,而且渗入渗出到军事、政治、文化各领域。
3、技术与自然的关系(1)利用技术,人类可以改造和利用自然。
如:填海造田、南水北调、西气东输、都江堰、荷兰的风车。
(2)人类利用技术和改造天然要有合理的标准,要注意对天然的保护,不克不及忽视对天然的保护,不克不及忽视一些技术或产品对环境可能造成的负面影响。
(3)技术的发展给自然环境带来了问题,但也给解决这些问题提供了可能。
高一通用技术必修2知识点高一通用技术必修2是中学阶段的一门重要的学科,通过学习这门课程可以使学生对技术的基本概念和原理有更深入的了解。
本文将对高一通用技术必修2的几个重要知识点进行介绍。
一、技术的概念和分类技术是指人类在实践中逐渐积累起来的解决实际问题的经验和技能。
在通用技术中,我们可以将技术分为三类:自然技术、人工技术和信息技术。
1. 自然技术:自然技术是基于对自然规律的认识而形成的技术,如农业技术、林业技术等。
自然技术的发展需要对自然规律有深入的研究和理解。
2. 人工技术:人工技术是人类在实践中逐渐创造出来的技术,如制造技术、建筑技术等。
人工技术的发展需要对材料、工具和工艺等方面有深入的研究。
3. 信息技术:信息技术是利用电子设备和计算机技术进行信息的获取、处理和传输的技术,如计算机技术、网络技术等。
信息技术的发展需要对电子设备和计算机技术有深入的研究。
二、技术与社会技术与社会密切相关,技术进步对社会产生了深远的影响。
在通用技术必修2中,我们需要了解技术与社会之间的相互关系。
1. 技术对社会的影响:技术的发展对社会产生了广泛的影响,它改变了人们的生产方式、生活方式和思维方式。
比如互联网技术的发展,使得人们的信息获取更加便捷,改变了人们的信息传播方式。
2. 社会对技术的需求:社会的发展对技术提出了新的要求和需求。
比如随着环境污染问题的加剧,对环保技术提出了更高的要求。
因此,技术必须与社会需求相结合,满足人们对技术的需求。
三、技术创新和创造技术创新和创造是技术发展的重要动力。
在通用技术必修2中,我们需要了解技术创新和创造的过程和方法。
1. 技术创新的过程:技术创新是指通过对技术进行改进和突破来创造新的技术或改良现有技术的活动。
技术创新的过程包括问题识别、目标设定、方案设计、实施和评价等环节。
2. 技术创造的方法:技术创造是指通过创造性思维和实践来发展新的技术。
技术创造的方法包括观察、思考、实验和实践等。
必修2-复习资料第一章.结构与设计结构:事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。
(合理的结构是事物存在的基础;卓越的结构是设计和制造者的重要追求)从力学角度说,结构:可以承受一定力的架构形态,它可以抵抗能引起形状和大小改变的力内力:当一个结构受到外力作用时,内部各质点之间的相互作用会发生改变,产生一种抵抗的力。
应力是构件的单位面积横截面上所产生的内力,当应力达到某一极限时,结构就会被破坏。
应力=F/S(F=内力,S=受力面积)壳体结构:层状的结构。
受力特点-外力作用在结构的表面上结构的类型:实体结构-结构构件本身是实心的结构,受力特点-外力分布在整个体积中框架结构:由细长的构件组成。
特点-支撑空间而不充满空间结构的稳定性:指结构在负载的作用下维持其原有平衡状态的能力影响结构稳定性的要素:1.重心位置的高低2.结构与地面接触所形成的支撑面的大小3.结构的形状等(重心所在点的垂线落在结构底面的范围内)结构强度:结构具有的抵抗外力破坏的能力影响因素:结构的形状、使用的材料、构件之间的连接方式等(三角行是框架结构中最基本的形状之一;连接方式:刚连接和铰连接)结构设计考虑的主要因素:稳定性和强度的要求;安全因素;公众和使用者的审美需求;使用者的个性化需求,对设计对象的成本控制要求和一定的使用寿命等经典结构欣赏:技术和文化两个角度第二章.流程与设计时序:时间上的先后顺序(有些时序可以颠倒,有些时序不可以颠倒)流程:一项活动或一系列连续有规律的事项或行为进行的程序用流程图来表达流程,流程图的表现方式:文字表达、表格表达、图示表达等方式生活和工作流程:节省时间、提高工作效率、提高工作质流程设计量等目标实现的目标生产活动:提高效率、提高质量、节省资源、安全生产、提高经济效益、提高管理水平等方面生产活动流程设计基本因素:材料、工艺、设备、人员、资金和环境等流程设计的步骤:1.确定目标,明确任务2.分析基本因素3.明确主要事项4.确定时序,划分环节5.画出流程图6判断是否符合要求:否的话回到2继续,是的话结束流程优化:对流程的改进过程涉及的指标:工期优化、工艺优化、成本优化、技术优化、质量优化等第三章.系统与设计系统:由相互联系、相互作用、相互依赖和相互制约的若干要素或部分组成的具有特定功能的有机整体1.至少要有两个或两个以上的要素才能组成系统构成系统的条件 2.要素(部分)之间相互联系、相互作用,按照一定方式形成一个整体3.整体具有的功能是各个要素的功能中所没有的系统类型:自然系统、人造系统、实体系统、抽象系统整体性(最基本的特征):1.不是各个要素的简单相加,系统的整体功能是各个要素在孤立状态下所没有的2.要素影响整系统基本特征体3.整体具有的功能大于系统的各个部分的功能之和相关性:组成系统各要素之间或系统整体与部分之间的相互作用相互联系目的性:任何系统都具有某种目的,都要实现一定的功能,区别不同的系统的标志动态性:任何系统都是动态变化发展着环境适应性:具有适应环境变化的能力系统分析:为了发挥系统的功能,实现系统的目标,运用科学的方法对系统加以周详的考察、分析、比较、试验,并在此基础上拟定一套有效的处理步骤和程序或对原有的系统提出改进的过程步骤:1.明确问题,设定目标2.收集资料,制定方案3.分析计算,评价比较4.检验核实,作出决策系统分析原则:综合性原则,科学性原则,整体性原则系统优化:在给定条件(约束条件)下,根据系统的优化目标,采取一定的方法和手段,使系统目标值达到最大化(或最小化)系统设计步骤:系统分解成若干子系统,确定各系统的目标、功能及其相互关系,对子系统进行技术设计和评价,对系统进行总体技术设计和评价等第四单元.控制与设计控制:人们按照自己的意愿或目的,通过一定的手段,使事物向期望的目标发展(明确控制对象`控制目的和控制手段)控制分类:人工控制和自动控制(机械控制、气动控制、液压控制、电子控制)控制系统:任何控制的实现,都要通过若干个环节,这些环节就构成了一个系统◎(重点)控制系统分类:开环和闭环干扰因素:在控制系统中,除输入量以外,引起被控量变化的各种因素反馈:控制系统中,将输出量通过适当的检测装置返回到输入端并与输入量进行比较的过程闭环控制系统设计基本要求:1.必须是稳定的2.精确度必须符合要求,即系统的输出量与给定的值之差应在控制的允许范围内3.具有较好的抗干扰性能简答分析题1.技术与自然的关系?答:人类在利用技术开发、改造自然时,应把握合理的尺寸,注意对自然的保护,不能忽视一些技术或产品对环境造成的负面影响。
技术与设计2: 第一章 结构与设计结构决定着物体的性质和形态。
实心结构是指结构体本身是实心的结构。
如实心墙、大坝等。
框架结构是指结构体由细长的构件组成的结构。
如铁架塔、建筑用脚手架,厂房的框架等。
壳体结构是指层状的结构。
如摩托车手的头盔、飞机的外壳、贝壳等。
(生活中很多物体的结构是由两种或两种以上的基本结构类型组合而成,称为组合结构,如埃菲尔铁塔等。
)结构构件的连接通常有两类:铰连接和刚连接铰连接——被连接的构件在连接外不能相对移动,但可相对转动。
如:门与门框的连接刚连接——被连接的构件在连接处既不能相对移动,也不能相对转动。
如:榫接、胶接、焊接强度要求,安全因素因素,公众和使用者的审美需求,使用成本控制要求和一定的使用寿命等。
(如:设计相框、雨伞架、垃圾桶、鞋柜、衣架、笔桶等)也表现在形式上,特别是功能与形式的统一上。
—— 技术 与 文化 两个角度进行。
技术角度:使用功能、稳固耐用、造型设计的创意和表现力、材料合理性、工艺精湛程度等。
文化角度:文化寓意与传达,美学原则,反映时代、民族、习俗方面特征,个性特征等。
第二章 流程与设计(例:洗衣、煮饭与烧菜的流程安排、碘盐和味精佐料的加放流程、青霉素注射流程等) 对生产:运用科学合理的流程可以有效地组织生产、提高生产效率、保证产品质量、保证安全生产、保护环境等。
(例:自动流水生产线的发明、农业庄稼的种植流程) 流程中工序的作业方式——串行和并行。
上一道工序完成之后才能进入下一道工序——串行。
几项工作同时进行——并行。
3、时序与环节:a⑴时序:过程的经历中,各环节按照一定的时间顺序先后出现、完成。
这种时间顺序关系,称为时序。
(例:买票→ 候车→检票→上车。
) ⑵环节:活动或事件在其发展的过程中,依据某种特征或方式,可将该过程分解为若干个小过程, 5、流程图的识读和分析:c识读流程图的要点: ⑴找流程的环节,明确每个环节的功能和作用; ⑵弄清流程中时序的体现与特征; ⑶流程是技术的核心概念之一。
不同的流程,产生的效益往往不同,“理解流程就是质量”、“流程就是效益”等。
总体上:流程设计应该要研究内在属性与规律。
具体的:流程设计的基本因素主要有材料、工艺、设备、人员和资金、环境等。
材料:不同的材料有不同的加工处理方法。
工艺:不同产品的工艺要求各异,流程设计也不同。
设备:生产设备的水平往往决定了流程的自动化水平。
人员和资金:不同的技术水平和必要的资金影响生产的过程、质量和周期。
环境:关注生产过程对环境的污染以及环境对生产的反作用。
2、流程设计的基本步骤:a——见右图注:流程设计的基本要素是环节和时序;对于有严格时间3、简单流程的表达:c规律的分析,以及有关的考虑,将流程的全过程,按每个阶段的功能、作用的不同,分解为若干小过程——环节,并用方框表示环节。
⑵按照每个小过程应该经历的时间顺序,将各环节依次排开,并用箭头线连接起来。
例:小铁锤的锤头加工流程图:下料→划线→锯削→锉削→划螺孔中心线→钻孔→攻丝→倒角→淬火→电镀。
小铁锤的锤柄加工流程图:下料→磨削圆头→板牙套丝→电镀。
三、流程的优化1、流程的优化及目的:b流程的优化。
目的:提高工作效率、降低成本、降低劳动强度、节约能耗、减少环境污染、保证安全生产等。
2、流程优化的条件:b(例:对洗涤原理的了解,就会在流程中安排两次漂洗)⑵外部条件:流程优化要建立在“设备”、“材料”、“工艺”水平提高的基础上。
(例:只有在具备锻压设备时,才可能将法兰盘的加工改为少量切削加工)⑶人员技术水平的提高。
3、流程优化过程所应考虑的主要问题:c的情况发生:某一个指标得到了优化,而使另外的指标下降了。
比如,技术优化,可能使成本提高。
成本优化了,也可能使质量下降。
因此,在进行流程优化时,要综合平衡,以取得整体优化的成效。
第三章系统与设计一、系统的结构1、系统的含义:b概念:系统是由相互联系、相互作用、相互以来和相互制约的若干要素或部分组成的具有特定功能的有机整体。
构成系统必须具备的三个条件:(1)至少要有两个或两个以上的要素(部分);(2)要素(部分)之间互相联系、互相作用,按照一定方式形成一个整体;(3)整体具有的功能是各个要素(部分)的功能中所没有的。
例:自行车的结构2、系统的分类:a例:生态系统属于自然系统;飞船、房舍等属于人造系统。
例:计算机硬件属于实体系统;软件属于抽象系统。
3、系统的基本特性:b整体性(全局、集合):。
是系统的最基本的特性,也是观察和分析系统最基本的思想和方法。
○1系统是一个整体,它不是各个要素(部分)的简单相加,系统的整体功能是各要素(部分)在孤立状态下所没有的。
○2系统的整体功能大于组成系统的各部分的功能之和。
例:巴尔扎克的塑像、“木桶理论”、一招不慎全盘皆输、弃卒保车、“阿波罗”登月飞船上的零件(2)相关性(匹配、关联):——侧重于“部分与部分之间的关联”构成系统的各元素之间是相互联系、相互作用、相互依赖、相互影响的关系,是彼此相关的。
例:古代建筑的“梁柱结构”、合金钢材料各种性能的相互影响、家庭装修工程(3)目的性(功能):任何系统都具有某种目的,都要实现一定的功能,这是区别不同系统的主要标志。
(4)动态性(更新):物质都是不断变化,因此系统是一个动态的系统,处在运动变化和发展之中。
(5)环境适应性(自适应):系统都存在于一定的环境之中,并不断的与外界环境进行物质的能量的和信息的交换,系统必须适应外部环境的变化。
例:“春捂秋冻”、电冰箱不能紧贴墙放置二、系统的分析1、系统分析及其一般步骤:c系统分析一般是从系统的整体功能出发,全面地思考与解决问题。
○1系统分析的目标:发挥系统的功能,实现系统的目标。
○2系统分析采用的方法:运用科学的方法对系统加以周详的考察、分析、比较、试验。
○3系统分析产生的结果:拟订一套有效的处理步骤和程序,或对原系统提出改进方案。
例:王选汉字激光照排系统(2)系统分析的一般步骤?2、系统分析的主要原则:a系统分析首先要着眼于子系统整体,要先分析整体,再分析部分;先看全局,后看局部;先看全过程,再看某一阶段;先看长远,再看当前。
例:田忌赛马、丁谓修复皇宫、街道各部门施工(2)科学性原则系统分析一方面要有严格的工作步骤,另一方面应尽可能地运用科学方法和数学工具进行定量分析,使决策的过程和结果更具用说服力。
例:种稻“三三进九不如二五一十”(3)综合性原则系统分析时还要注重综合性原则,要综合分析,统筹兼顾,不可顾此失彼,因小失大。
例:孝襄高速公路、都江堰水利工程、埃及阿斯旺水坝3、系统的优化:c标值达到最大化(或最小化)。
约束条件:对系统起限制作用的,并且是不可人为调节的。
影响因素:是指对系统的目标产生显著影响,并且可以人为调节的因素。
例:农作物种植系统的优化——农业间作套种、利润问题三、系统的设计系统设计是在系统分析的基础上,设计出满足预定目标的系统的过程。
它包含对某个系统进行(一)系统设计应考虑的主要问题:c要从整体出发,以系统整体功能的最优为目的。
2、系统各部分之间的相互联系与相互作用运用系统的思想综合考虑各部分之间的关联、冲突问题,注重各部分的横向、纵向联系。
3、系统设计方案的优化(二)简单系统的设计:c第四章控制与设计一、控制的手段与应用1、控制的含义:b目的,通过一定的手段,使事物向期望的目标发展,这就是控制。
2、控制的手段:a3、控制的应用:b愿改变周围的环境,使之满足人们的需要。
(2)生产:生产中往往需要对温度、湿度、压力、速度及加工动作等进行控制,控制在生产中得到了极为广泛的应用。
(3)军事国防:控制在军事、国防等领域也有着广泛的应用。
二、控制系统的工作过程与方式1、简单开环控制系统的基本组成和工作过程:c的控制系统。
例:红绿灯定时控制系统、防盗报警控制系统、火灾自动报警系统、公园的音乐喷泉自动控制系统、红外线自动门控制系统、普通电风扇风速控制系统、可调光台灯控制系统等。
特征:系统的输出量仅受输入量控制,输入量到输出量之间的信号是单向传递。
方框图:输入量:控制系统的给定量。
控制器:对输入信号进行处理并发出控制命令的装置或元件。
执行器:直接对被控对象进行控制的装置或元件控制量:执行器的输出信号。
被控对象:控制系统中所要控制的装置或生产过程2、闭环控制系统的基本组成:b例:供水水箱的水位自动控制系统、加热炉的温度自动控制系统、花房温度控制系统、投篮、家用电饭锅保温控制系统、家用电冰箱温度控制系统等。
3、闭环控制系统的方框图: c明确问题, 设立目标收集资料,制定方案分析计算,评价比较检验核实,作出决策按人工干预来分:人工控制、自动控制按执行部件来分:机械控制、气动控制、液压控制、电子控制4、控制器和执行器的作用:c执行器:根据指令对被控对象直接控制。
三、闭环控制系统的干扰与反馈1、干扰因素:c有的干扰因素是环境造成的,如影响自行车行驶速度的变化的自然风等;有的干扰因素是人为原因所致,如影响飞机导航信号的手机信号等。
2、反馈的含义:b反馈。
例:投篮、自动电水壶3、反馈环节的作用:a返回到输入并与输入量进行比较,从而减少输出量的偏差,4、闭环控制系统的工作过程:a(2)工作过程:○1由于干扰因素的存在,系统的被控量偏离给定值时;○2闭环控制系统中的反馈环节能及时检测出被控量的值,并迅速反馈到输入端,与给定值进行比较;○3控制器根据比较得到的偏差信号进行调节,从而是系统的被控量接近给定值,达到精确控制的目的。
例:供水水箱的水位自动控制系统、加热炉的温度自动控制系统5、功能模拟方法:a以功能和行为的相似性为基础,用“模型”模拟“原型”的功能和行为黑箱方法:a把将要研究的系统作为黑箱,通过对系统输入与输出关系的研究,进而推断出例:通过输入图像、电或声音信号,观测、分析脑电波的输出反应,研究人脑对视觉或听觉信息的传递、变换和处理功能,得知人脑内部结构的细节,就是黑箱方法的运用。
6、开环控制系统与闭环控制系统的比较:开环控制系统一般结构简单,适用于控制精度要求不高而系统本身的元件又比较稳定的场合。
闭环控制系统设计比较麻烦,结构相对复杂,构成控制系统的成本较高。
闭环控制系统是自动控制中广泛采用的一种方式,用于要求高精度和高可靠性的场合。
四、控制系统的设计与实施P118 c1、控制系统设计的一般思路:系统要达到的目标?控制的对象?被控对象的特性?被控量和控制量?外界的主要干扰因素?怎样的方案既达到目的、又经济、易于实现?设备和元件?2、开环控制系统的设计(书本P119案例分析:电吹风控制系统的设计)开环控制系统的设计相对比较简单,在明确设计要求,明确被控对象、被控量和控制量后,即可考虑具体控制系统的方案。
3、闭环控制系统的设计(书本P120案例分析:抽水马桶水箱的自动控制系统的设计)基本要求:第一、一个闭环控制系统要正常工作,首先必须是稳定的。