技术与设计二第三四单元复习讲义

1、第三单元第三单元 系统与设计系统与设计v一、会考内容与会考要求一、会考内容与会考要求v(一一)系统的结构系统的结构v1、系统的含义（理解）、系统的含义（理解）v系统是由相互联系、相互作用、相互依赖、相互制系统是由相互联系、相互作用、相互依赖、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约的若干要素或部分组成的具有特定功能的有机整体。体。v2、构成系统必须具备三个方面的条件（理解）、构成系统必须具备三个方面的条件（理解）v第一、有两个或两个以上的要素构成；第二、要素第一、有两个或两个以上的要素构成；第二、要素之间相互作用、相互联系，并按一定方式构成整体；之间相互作用、相互联系，并按一定方式

2、构成整体；第三、整体具有的功能是各个要素的功能所没有的。第三、整体具有的功能是各个要素的功能所没有的。3、系统的分类（了解）、系统的分类（了解） 根据不同的需要，系统可分为根据不同的需要，系统可分为: 1)自然系统与人造系统、自然系统与人造系统、 2)实体系统和抽象系统等不同的系统。实体系统和抽象系统等不同的系统。4、系统的基本特性（理解）、系统的基本特性（理解）1）整体性）整体性 系统的整体功能是各要素系统的整体功能是各要素 在孤立状态下所没有的。在孤立状态下所没有的。 2）相关性）相关性各要素间或整体与部分间各要素间或整体与部分间 的相互作用，相互联系的相互作用，相互联系3）目的性）目的性

3、具有某种目的和功能具有某种目的和功能4）动态性）动态性任何系统都处在运动变化任何系统都处在运动变化 和和 发展中发展中5）环境适应性）环境适应性系统必须适应外部环系统必须适应外部环 的变化的变化对系统整体性的理解：v1。系统整体的功能是要素在孤立状态下没有的。v理解：（1）一堆沙子、钢筋、水泥等等材料散放在一起没什么意义，一堆沙子、钢筋、水泥等等材料散放在一起没什么意义，但是如果将它们按照一定的结构形式造成一座桥梁，就具有了交通的功但是如果将它们按照一定的结构形式造成一座桥梁，就具有了交通的功能。（能。（2）构成宇宙飞船需要几百万个零件。）构成宇宙飞船需要几百万个零件。v2。要素出现故障，影响

4、整体功能的发挥。要素出现故障，影响整体功能的发挥。v理解：飞机失事，自行车闸失灵。理解：飞机失事，自行车闸失灵。v3。整体的功能不是要素功能之和。整体的功能不是要素功能之和。v理解举例：理解举例：（3）两只眼的视觉功能不是单眼的两倍，而是六倍。）两只眼的视觉功能不是单眼的两倍，而是六倍。v用系统整体性来解释的例子：（用系统整体性来解释的例子：（4）丢卒保车。（）丢卒保车。（5）一个和尚挑水吃，）一个和尚挑水吃，两个和尚抬水吃，三个和尚没水吃。（两个和尚抬水吃，三个和尚没水吃。（6）三个臭皮匠，顶个诸葛亮。）三个臭皮匠，顶个诸葛亮。（7）一招不慎，满盘皆输）一招不慎，满盘皆输系统的动态性和环境适

5、应性v系统的动态性：系统不是一成不变的，比如零件会磨损，物件有使用寿命，食物有保质期，人会长大直到老死。v系统的环境适应性：系统必须适应环境。比如春暖秋冻。v(二二)系统的分析系统的分析1、系统分析的基本方法和一般步骤（应用）1）系统分析是一种科学决策的方法。系统分析的显著特点是全面思考和解决问题。借助于系统分析，可以正确地提出整体目标，恰当地选择方案，科学地确定行动的方略。2）系统分析的一般步骤，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v2、系统分析的主要原则（了解）、系统分析的主要原则（了解）v1）整体性：）整体性：先分析整体，再分析部分；先分析整体，再分析部分；先

6、看全局，后看局部；先看全过程，再先看全局，后看局部；先看全过程，再看某一阶段；先看长远，后看当前。看某一阶段；先看长远，后看当前。 v2）科学性：）科学性：要尽可能地运用科学方法和要尽可能地运用科学方法和数学工具进行定量计算。数学工具进行定量计算。v3）综合性：）综合性：当系统存在若干个目标时，当系统存在若干个目标时，应将目标排出优先次序，首先选取最优应将目标排出优先次序，首先选取最优的目标，然后尽可能在不损害第一个目的目标，然后尽可能在不损害第一个目标的前提下完成下一个目标。标的前提下完成下一个目标。v3、分析影响系统优化的因素（应用）、分析影响系统优化的因素（应用）v1）影响系统优化的因素

7、是指对系统的目）影响系统优化的因素是指对系统的目标函数产生显著影响，并且标函数产生显著影响，并且可以人为调可以人为调节节的因素。的因素。v2）通过对这些因素的优化，使要做的事）通过对这些因素的优化，使要做的事达到最优的效果。达到最优的效果。v（三）系统的设计（三）系统的设计v1、简单系统设计的方法、简单系统设计的方法(应用应用)v1)含义含义:在系统分析的基础上，设计出满足预定在系统分析的基础上，设计出满足预定目标的系统的过程。目标的系统的过程。 2)系统设计应考虑的主要问题系统设计应考虑的主要问题 系统设计的目的与要求系统设计的目的与要求 系统各部分之间的相互联系与相互作用系统各部分之间的相

8、互联系与相互作用 系统设计方案的优化系统设计方案的优化 3)系统设计的一般步骤。系统设计的一般步骤。 将系统分解为若干个小系统将系统分解为若干个小系统 确定各子系统的目标、功能及相互关系确定各子系统的目标、功能及相互关系 对子系统进行技术设计和评价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对系统进行总体技术设计和评价2、简单系统设计的实现、简单系统设计的实现v简单系统设计的步骤和方法简单系统设计的步骤和方法:v1、设计要求：、设计要求：v系统要达到的目的和要求系统要达到的目的和要求v2、设计分析：、设计分析：v（1）系统分解若干个子系统）系统分解若干个子系统v（2）运用系统的思想

9、考虑要解决的主要因素）运用系统的思想考虑要解决的主要因素v3、设计方案：、设计方案：v4、试验和评价：、试验和评价：二、试题：二、试题：v1、计算机程序属于什么系统，也属于什么、计算机程序属于什么系统，也属于什么系统：（系统：（ ） A、人造系统、抽象系统、人造系统、抽象系统 B、人造系统、实体系统、人造系统、实体系统 C、自然系统、实体系统、自然系统、实体系统 D、自然系统、抽象系统、自然系统、抽象系统 答案：Av2、 下面关于系统的叙述，错误的是（下面关于系统的叙述，错误的是（ ） A、系统是由两个或两个以上的要素组成、系统是由两个或两个以上的要素组成 B、整体具有的功能是各个要素的功能中

10、所、整体具有的功能是各个要素的功能中所 没有的没有的 C、在一个系统中，有时各要素之间往往是、在一个系统中，有时各要素之间往往是 互不相干的，甚至是相互对立的互不相干的，甚至是相互对立的 D、任何系统都是一个动态的系统，处在运、任何系统都是一个动态的系统，处在运 动变化和发展中动变化和发展中 答案：Cv3、前人虽不知系统论，但已经不自觉地、前人虽不知系统论，但已经不自觉地应用了系统理论。在以下例子里，未能应用了系统理论。在以下例子里，未能很好地体现系统理论的是（很好地体现系统理论的是（ ）vA丁谓修复皇宫丁谓修复皇宫 vB田忌赛马田忌赛马vC都江堰水利工程都江堰水利工程 v D阿斯旺水坝阿斯旺

11、水坝答案：D关于阿斯旺大坝v阿斯旺大坝是埃及现代化的起点.30多年来,它为埃及的工农业建设立下了汗马功劳,经济效益极大：新增农田灌溉面积近200万公顷；另有70万公顷的单季作物土地变成了双季耕种农田,农田复种指数增加. v阿斯旺大坝在拦截河水的同时,也截住了河水携带而来的淤泥,下游的耕地失去了这些天然肥料而变得贫瘠,加之沿尼罗河两岸的土壤因缺少河水的冲刷,盐碱化日益严重,可耕地面积逐年减少,因而抵销了因修建大坝而增加的农田. 由于没有了淤泥的堆积,自大坝建成后,尼罗河三角洲正在以每年约5毫米的速度下沉.专家估计,如果以这个速度下沉,再过几十年,埃及将损失15的耕地,1000万人口将不得不背井离

12、乡. 由于纳赛尔湖库区沉淀了大量富含微生物的淤泥,浮游生物大量繁殖,水库及水库下游的尼罗河水水质恶化,以河水为生活用水的居民的健康受到危害. v以历史和辩证的眼光来看,阿斯旺大坝的建立为埃及的经济发展奠定了良好的基础.但随着时代的前进,在农业社会显得极为重要的灌溉工程,到了工业和服务业产值比重大大增加的时代,它的负面作用也日益彰显. v4、一堆沙子、钢筋、水泥等等材料散放在、一堆沙子、钢筋、水泥等等材料散放在一起没什么意义，但是如果将它们按照一定一起没什么意义，但是如果将它们按照一定的结构形式造成一座桥梁，就具有了交通的的结构形式造成一座桥梁，就具有了交通的功能，这个案例说明系统最基本的特性是

13、：功能，这个案例说明系统最基本的特性是：（ ）A、目的性、目的性 B、动态性、动态性 C、整体性、整体性 D、适应、适应性性 答案：Cv5、下列日常用语中体现系统环境适应性、下列日常用语中体现系统环境适应性的是（）的是（）vA春暖秋冻春暖秋冻 B丢卒保车丢卒保车vC一招不慎、全盘皆输一招不慎、全盘皆输 D三个臭皮匠顶个诸葛亮三个臭皮匠顶个诸葛亮答案：Av6、电脑的主机箱应该放在通风良好的地、电脑的主机箱应该放在通风良好的地方，如果放在封闭的空间就会造成电脑方，如果放在封闭的空间就会造成电脑死机。这一现象说明系统具有的基本特死机。这一现象说明系统具有的基本特性是性是 ( )vA整体性 B.目的性

14、 C.相关性 D.环境适应性答案：Dv7、赵明同学家所在街道的人行道路在一年、赵明同学家所在街道的人行道路在一年内进行了铺设通讯线路、煤气管道、下水管内进行了铺设通讯线路、煤气管道、下水管道修理三次施工，给市民带来了生活的不便，道修理三次施工，给市民带来了生活的不便，这说明对于道路的改造不符合系统设计的这说明对于道路的改造不符合系统设计的（ ）原则）原则A、整体性原则、整体性原则 B、动态性原则、动态性原则 C、综合性原则、综合性原则 D、人性化设计的原则、人性化设计的原则 答案：Av8、某些情况下，综合若干方案的优点，、某些情况下，综合若干方案的优点，会取得意外效果现代医学采用中西医会取得意

15、外效果现代医学采用中西医结合的方法攻克了许多疑难杂症上述结合的方法攻克了许多疑难杂症上述例子利用了系统分析中的（）例子利用了系统分析中的（）v整体性原则科学性原则整体性原则科学性原则综合性原则定量分析方法综合性原则定量分析方法答案：Cv9、关于系统分析以下说法错误的是（、关于系统分析以下说法错误的是（ ） A、系统分析是一种科学决策的方法、系统分析是一种科学决策的方法 B、系统分析的显著特点是全面地思考和解、系统分析的显著特点是全面地思考和解 决问题决问题 C、系统分析是一种经验决策的方法、系统分析是一种经验决策的方法 D 借助于系统分析，可以正确地提出整借助于系统分析，可以正确地提出整 体目

16、标，恰当地选择方案、科学地确定体目标，恰当地选择方案、科学地确定 行动的方略。行动的方略。 答案：Cv10、城市公交系统既要强化公共交通的、城市公交系统既要强化公共交通的安全，又要缩短车辆行驶的时间，实现安全，又要缩短车辆行驶的时间，实现社会效益和经济效益双丰收。上述例子社会效益和经济效益双丰收。上述例子利用了系统分析中的（）利用了系统分析中的（）v、综合性原则、科学性原则、综合性原则、科学性原则、整体性原则、定量分析方法、整体性原则、定量分析方法答案：Av11、系统优化的意义（、系统优化的意义（ ） vA、获取系统的最佳效益或最佳性能、获取系统的最佳效益或最佳性能 vB、改善系统的环境、改善

17、系统的环境vC、调整系统的结构、调整系统的结构 v D、改变系统的特征、改变系统的特征答案：Av12、影响系统优化的因素是指（、影响系统优化的因素是指（ ） A、对系统起着限制作用，并且不能人为、对系统起着限制作用，并且不能人为 调节的因素。调节的因素。 B、对系统的目标函数产生显著影响，并且、对系统的目标函数产生显著影响，并且 可以人为调节的因素。可以人为调节的因素。 C、对系统起着限制作用，并且可以人为、对系统起着限制作用，并且可以人为 调节的因素。调节的因素。 D、对系统的目标函数产生显著影响，并、对系统的目标函数产生显著影响，并 且不能人为调节的因素。且不能人为调节的因素。答案：B13

18、、分析题、分析题 “阿波罗登月计划阿波罗登月计划”总负责人韦伯博总负责人韦伯博士认为，我们没有使用一项别人没有的技士认为，我们没有使用一项别人没有的技术。阿波罗登月飞船的每件东西都是原来术。阿波罗登月飞船的每件东西都是原来已有的科学技术短程的物化，都有其特殊已有的科学技术短程的物化，都有其特殊的功能，但就其单项技术来说，它的任何的功能，但就其单项技术来说，它的任何一个部件都不具有上天的功能，然而登月一个部件都不具有上天的功能，然而登月飞船却具有了宇宙飞行的功能。请你根据飞船却具有了宇宙飞行的功能。请你根据所学的系统知识，谈谈你对这段话的理解。所学的系统知识，谈谈你对这段话的理解。v参考答案：1

19、）整体性是系统的最基本特性。2）系统是一个整体，它不是各个要素的简单相加，系统的整体功能是各要素在孤立状态下所没有的。3）系统的整体功能可以大于组成系统各部分的功能之和。4）阿波罗登月飞船是一个整体，虽然每一个部件不具有上天的功能，但是它们按照一定的结构形成一个整体，就具有了飞船的功能。v本题属稍难题，主要考核对系统的整体性特性的理解v14、分析题、分析题v请看故事：猴子和鹿比本领，看谁先摘到小河对岸请看故事：猴子和鹿比本领，看谁先摘到小河对岸那棵大树上的桃子。比赛开始，小鹿顺利地过了河，那棵大树上的桃子。比赛开始，小鹿顺利地过了河，可来到大树下，却怎么也够不到桃子，在那里干着可来到大树下，却

20、怎么也够不到桃子，在那里干着急。而小猴也因为不会游泳只能在河边打转。最后，急。而小猴也因为不会游泳只能在河边打转。最后，还是小猴想出了办法，他对小鹿说：还是小猴想出了办法，他对小鹿说：“兄弟，现在兄弟，现在咱们谁都无法摘到桃子，就不用比赛了，不过你回咱们谁都无法摘到桃子，就不用比赛了，不过你回来驮我过河，让我去摘桃子吧。来驮我过河，让我去摘桃子吧。”后来两人依照猴后来两人依照猴子的方法共同完成了摘桃子的任务。子的方法共同完成了摘桃子的任务。v上面的故事可以用系统的观点加以说明，请你分析上面的故事可以用系统的观点加以说明，请你分析上面的故事。上面的故事。v分析题参考答案：分析题参考答案：v猴子和

21、鹿在各自独立的状态下都没有摘桃子的猴子和鹿在各自独立的状态下都没有摘桃子的能力，当它们相互配合构成一个整体成为一个能力，当它们相互配合构成一个整体成为一个系统之后，却能够形成摘桃子的能力。这里可系统之后，却能够形成摘桃子的能力。这里可以用系统的整体性来解释：系统的各个要素由以用系统的整体性来解释：系统的各个要素由于相互的联系、作用、配合、甚至制约形成一于相互的联系、作用、配合、甚至制约形成一个整体，同时整体产生了要素不具备的新功能个整体，同时整体产生了要素不具备的新功能。v本题属稍难题，主要考核对系统的整体性特性本题属稍难题，主要考核对系统的整体性特性的理解的理解v15、分析应用题：v澳门大桥

22、是一座双向四车道（中间用栏杆隔离）澳门大桥是一座双向四车道（中间用栏杆隔离）的现代化大桥，连接了二个岛屿之间的交通，绝的现代化大桥，连接了二个岛屿之间的交通，绝大部分居民都居住在大部分居民都居住在A岛，工作在岛，工作在B岛，早晨上班岛，早晨上班时汽车大多数从时汽车大多数从A岛向岛向B岛行驶，晚上下班时汽车岛行驶，晚上下班时汽车又大多从又大多从B岛向岛向A岛行驶，结果造成早晨岛行驶，结果造成早晨A岛到岛到B岛，晚上岛，晚上B岛到岛到A岛的单向交通十分拥挤，澳门政岛的单向交通十分拥挤，澳门政府为了解决这个问题，向市民征求意见，最后一府为了解决这个问题，向市民征求意见，最后一个小学六年级的学生的方案

23、被采用了。个小学六年级的学生的方案被采用了。v 你如何解决这个单向的交通拥挤问题？请提出你如何解决这个单向的交通拥挤问题？请提出解决这一问题的几种途径，并选择一种最经济、解决这一问题的几种途径，并选择一种最经济、最有效可行、最容易实现的办法，运用系统分析最有效可行、最容易实现的办法，运用系统分析方法，分步骤说明你分析思考的过程。方法，分步骤说明你分析思考的过程。v分析应用题参考答案：分析应用题参考答案：1、明确问题、设立目标：、明确问题、设立目标： 解决上下班交通拥挤，要求经济、解决上下班交通拥挤，要求经济、容易实现、有可行性。容易实现、有可行性。方案：方案： 1）新建一座大桥。）新建一座大桥

24、。 2）停用私家车，采用公交车上下班。）停用私家车，采用公交车上下班。 3）采用活动栏杆，早晨上班）采用活动栏杆，早晨上班A岛到岛到B岛岛加宽到三车道，加宽到三车道，B岛到岛到A岛缩小为一车道，岛缩小为一车道，晚上下班时相反。晚上下班时相反。2、收集资料、制定立案：、收集资料、制定立案：3、分析计算、评价比较：、分析计算、评价比较： 方案一：新建一座大桥，投资大、工期长、不可行。方案一：新建一座大桥，投资大、工期长、不可行。 方案二：采用公交车上下班，能解决交通拥挤，但停方案二：采用公交车上下班，能解决交通拥挤，但停 用私家车不现实，也不可行。用私家车不现实，也不可行。 方案三：采用活动栏杆，

25、无需投资，并保持原有交通方案三：采用活动栏杆，无需投资，并保持原有交通 方式，又能解决交通拥挤，方案可行。方式，又能解决交通拥挤，方案可行。 4、检验核实、作出决策：、检验核实、作出决策：经反复论证和试行，方案三行之有效，最终采用经反复论证和试行，方案三行之有效，最终采用方案三。方案三。本题属稍难题，主要考核对系统分析的应用能力本题属稍难题，主要考核对系统分析的应用能力v16、分析应用题：v某中学设有两个学生食堂，正常情况下每某中学设有两个学生食堂，正常情况下每个食堂的就餐人数是个食堂的就餐人数是500人。近两年，随着人。近两年，随着学校办学规模的扩大，就餐人数随之增加，学校办学规模的扩大，就

26、餐人数随之增加，每个食堂就餐人数达到每个食堂就餐人数达到670人左右，每到中人左右，每到中午就餐时间，学生们排着长队等待就餐。午就餐时间，学生们排着长队等待就餐。v如何减少学生就餐排队时间？请提出解决如何减少学生就餐排队时间？请提出解决这一问题的几种途径，并选择一种经济、这一问题的几种途径，并选择一种经济、最有效可行、最容易实现的办法，运用系最有效可行、最容易实现的办法，运用系统分析方法，分步骤说明你分析思考的过统分析方法，分步骤说明你分析思考的过程。程。v参考答案：参考答案：v系统分析：系统分析：v 1、明确问题、设立目标：、明确问题、设立目标：v 解决就餐时的排队，要求经济、容易实现、解决

27、就餐时的排队，要求经济、容易实现、 v 有可行性。有可行性。v 2、收集资料、制定方案：、收集资料、制定方案：v 方案：方案：v 1）新建一个学生食堂。）新建一个学生食堂。v 2）不同年级学生的下课时间错开）不同年级学生的下课时间错开10分钟。分钟。v 3）在就餐时间增加食堂的窗口和工作人员。）在就餐时间增加食堂的窗口和工作人员。 3、分析计算、评价比较：、分析计算、评价比较： 方案一：新建一个学生食堂，投资大、工期长、方案一：新建一个学生食堂，投资大、工期长、不可行。不可行。 方案二：不同年级学生的下课时间错开方案二：不同年级学生的下课时间错开10分钟，分钟，无需投资，方案可行。无需投资，方

28、案可行。 方案三：在就餐时间增加食堂的窗口和工作人员，方案三：在就餐时间增加食堂的窗口和工作人员，增加食堂的窗口和工作人员，也受到空间的限制，增加食堂的窗口和工作人员，也受到空间的限制，增加开支的限制。增加开支的限制。 4、检验核实、作出决策：经反复论证和试行，方、检验核实、作出决策：经反复论证和试行，方案案2 行之有效，最终采用。行之有效，最终采用。本题属稍难题，主要考核对系统分析的应用能力本题属稍难题，主要考核对系统分析的应用能力v3-2简单系统设计简单系统设计v1、设计要求：、设计要求：v系统要达到的目的和要求系统要达到的目的和要求v2、设计分析：、设计分析：v（1）系统分解若干个子系统

29、）系统分解若干个子系统v（2）运用系统的思想考虑要解决的主要）运用系统的思想考虑要解决的主要因素因素v3、设计方案：、设计方案：v4、试验和评价：、试验和评价：台灯的设计方案台灯的设计方案一、台灯的设计要求：一、台灯的设计要求：1、功能要求：基本的照明功能，辅助功能。、功能要求：基本的照明功能，辅助功能。2、技术指标：亮度、技术指标：亮度300LX，不反光，不眩，不反光，不眩 目，绝缘度目，绝缘度1M等。等。3、外观要求：美观，具有一定的装饰果。、外观要求：美观，具有一定的装饰果。4、耐用性：结构稳固，经久耐用。、耐用性：结构稳固，经久耐用。5、成本要求：不高于、成本要求：不高于20元。元。二

30、、设计分析：二、设计分析：v1、 台灯设计需要考虑的主要因素台灯设计需要考虑的主要因素: 功能、结功能、结构稳定、安全可靠、成本适当、易于制作等构稳定、安全可靠、成本适当、易于制作等v2、可把台灯分解成支撑系统和电源系统，支、可把台灯分解成支撑系统和电源系统，支撑系统的要素有底座、支撑架、灯罩；电源撑系统的要素有底座、支撑架、灯罩；电源系统的要素有开关、电线、插头、灯头、灯系统的要素有开关、电线、插头、灯头、灯泡泡v3、对各要素进行具体设计分析、对各要素进行具体设计分析v1）支撑系统）支撑系统v（1）底座：要保持稳定，底要大些；选择坚固的、底座：要保持稳定，底要大些；选择坚固的、不易碎的材料；

31、体现个性化的风格。不易碎的材料；体现个性化的风格。 （2）支撑架：支撑灯罩，决定台灯的高度，还会影）支撑架：支撑灯罩，决定台灯的高度，还会影响到光线照射角度；应选择耐用、安全、低成本、响到光线照射角度；应选择耐用、安全、低成本、美观的材料。美观的材料。v（3）灯罩：调节光线、安全保护；选择耐用、）灯罩：调节光线、安全保护；选择耐用、导热性弱、不透明、反光度适宜、颜色和谐导热性弱、不透明、反光度适宜、颜色和谐等特性的材料。等特性的材料。v2）电源系统）电源系统v（1）开关：通断电源或调节光线亮度。）开关：通断电源或调节光线亮度。（常见的台灯开关有拨动式开关、旋钮式开（常见的台灯开关有拨动式开关、

32、旋钮式开关、触摸式开关、光控开关、声控开关等。）关、触摸式开关、光控开关、声控开关等。）v（2）灯泡：应选择耐用且光线柔和的灯泡）灯泡：应选择耐用且光线柔和的灯泡或灯管（中学生学习的时间较长，眼睛易疲或灯管（中学生学习的时间较长，眼睛易疲劳，为了保护其视力，所要设计的台灯应连劳，为了保护其视力，所要设计的台灯应连续平稳地发光，一般选择没有频闪或频闪较续平稳地发光，一般选择没有频闪或频闪较低的灯泡。）低的灯泡。）v（3）灯头：配套的灯头）灯头：配套的灯头v（4）电线：要求绝缘好、柔软、有一定的）电线：要求绝缘好、柔软、有一定的抗拉强度（花线、双绞线、护套线、电缆）抗拉强度（花线、双绞线、护套线、

33、电缆）v（5）插头：三相插头）插头：三相插头v三、台灯设计方案：三、台灯设计方案：附加功能设计附加功能设计在台灯底座上安装日历、笔筒、时钟等附件。或在台灯底座上安装日历、笔筒、时钟等附件。或增加定时开关功能，自动报警功能。增加定时开关功能，自动报警功能。台灯材料的选择：要注意尽量就地取材；并且要台灯材料的选择：要注意尽量就地取材；并且要尽量使用可再生资源；学会选择标准件。尽量使用可再生资源；学会选择标准件。 在作设计分析时，应考虑台灯各部分之间的在作设计分析时，应考虑台灯各部分之间的关系，使之成为一个协调的整体。关系，使之成为一个协调的整体。 四、方案的比较和优化四、方案的比较和优化1、比较：

34、、比较：n在多个方案经构思形成之后，我们往在多个方案经构思形成之后，我们往往要对这些方案进行评判和比较，同往要对这些方案进行评判和比较，同时要从设计的目的出发，针对一些相时要从设计的目的出发，针对一些相互制约的问题进行权衡和决策，最后互制约的问题进行权衡和决策，最后选出较为满意的方案或集中各方案的选出较为满意的方案或集中各方案的优点进行改进。优点进行改进。2、方案优化、方案优化1）优化时首先要考虑最关键因素；）优化时首先要考虑最关键因素；2）其次考虑稳定性和耐久性；）其次考虑稳定性和耐久性；3）最后考虑加工难易程度、成本、环保）最后考虑加工难易程度、成本、环保性等。性等。 方案的优化是一个综合

35、考虑过程，它方案的优化是一个综合考虑过程，它们相互关联、互相制约，要抓住设计的们相互关联、互相制约，要抓住设计的核心与关键，以达到最佳的效果。核心与关键，以达到最佳的效果。第四单元第四单元 系统与设计系统与设计v一、会考内容与会考要求一、会考内容与会考要求v(一一)控制的手段与应用控制的手段与应用v1、控制的含义、控制的目的和对象（理解）、控制的含义、控制的目的和对象（理解）v1）控制的含义：人们按照自己的意愿和目的，通）控制的含义：人们按照自己的意愿和目的，通过一定的手段，使事物向期望的目标发展，这就过一定的手段，使事物向期望的目标发展，这就是控制。是控制。v2）根据案例理解什么是控制目的、

36、控制对象）根据案例理解什么是控制目的、控制对象v2、控制的手段和方法、控制的手段和方法(了解了解)v1）从人工干预的情形来分：人工控制和自从人工干预的情形来分：人工控制和自动控制动控制v2）从执行控制的部件来分：）从执行控制的部件来分：v机械控制机械控制v气动控制气动控制v液压控制液压控制v电子控制电子控制v等等。控制的手段可以是综合的。等等。控制的手段可以是综合的。v3、控制的应用、控制的应用(理解理解) 控制广泛应用于日常生活、工农业生产、控制广泛应用于日常生活、工农业生产、国防中的应用、社会生活。国防中的应用、社会生活。(二二)控制系统的工作过程与方式控制系统的工作过程与方式给定量给定量

37、被控量被控量控制量控制量控制器控制器执行器执行器被控对象被控对象检测装置检测装置1、开环控制系统的基本组成、开环控制系统的基本组成：（应用）：（应用）控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响2、闭环控制系统的基本组成：、闭环控制系统的基本组成： （应用）（应用）控制系统的输出量返回到输入端对控制过程产生影响控制系统的输出量返回到输入端对控制过程产生影响执行器执行器控制器控制器输入量输入量被控对象被控对象输出量输出量控制量控制量（三）闭环控制系统的干扰与反馈（三）闭环控制系统的干扰与反馈v1、什么是干扰（理解）、什么是干扰（理解）v除输入量以外引起被控

38、量变化的各种因素称为干扰。除输入量以外引起被控量变化的各种因素称为干扰。v干扰由环境或人为所致，要克服也可利用（应用）。干扰由环境或人为所致，要克服也可利用（应用）。v2、反馈的含义（理解）、反馈的含义（理解）v控制系统中，将输出量通过适当的检测装置返回到输入端控制系统中，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，就是反馈并与输入量进行比较的过程，就是反馈控制器控制器执行器执行器被控对象被控对象给定值给定值被控量被控量干扰信号干扰信号+反馈环节反馈环节-3、闭环控制系统中反馈环节作用（了解）、闭环控制系统中反馈环节作用（了解）4、闭环控制系统的工作过程（了解）、闭环控制系

39、统的工作过程（了解）5、功能模拟方法和黑箱方法（了解）、功能模拟方法和黑箱方法（了解）1)功能模拟方法功能模拟方法 自动控制是机器模拟人的功能。这种用“模型”模拟“原型”的功能和行为的方法，就是功能模拟法。2)黑箱方法黑箱方法 通过对黑箱（系统）输入与输出的研究，进而推断出黑箱（系统）内部结构及其功能的方法，就是黑箱方法。v常见的开环控制系统：v红绿灯，学校的打铃，自动门，火灾自动报警装置，电子警察，音乐喷泉，声（光）控灯v常见的闭环控制系统：v电冰箱，电压力锅，电饭锅，空调，马桶，温室，锅炉（四）控制系统的设计（应用）（四）控制系统的设计（应用）v1、控制系统的设计主要应明确要达到的目的、控

40、制系统的设计主要应明确要达到的目的、控制对象、被控量和控制量、干扰因素的克服控制对象、被控量和控制量、干扰因素的克服等，设计方案的选择既要达到目的，又要易于等，设计方案的选择既要达到目的，又要易于实现。实现。v2、设计一个控制系统的基本要求是稳定性、设计一个控制系统的基本要求是稳定性、精度和抗干扰性能符合要求。精度和抗干扰性能符合要求。v3、设计步骤：、设计步骤：v1）设计要求）设计要求v2）设计分析）设计分析v3）方案构思）方案构思v二、例题：二、例题：v1、普通家用自行车的刹车控制是属于：、普通家用自行车的刹车控制是属于：( )A、机械控制 B、气动控制 vC、液压控制 D、电子控制在工程

41、上，要实现某种控制，必须借助于某种具体的物质手段。所谓电子控制，借助的是电子器件和电子电路；所谓机械控制，借助的是机械零件和机械设备；所谓气动和液压控制，借助的都是流体，利用流体的压强（压力）传递功能。 v2、学校的打铃系统目前一般都由电脑控、学校的打铃系统目前一般都由电脑控制制,其控制系统为其控制系统为( ) vA. 机械控制、闭环控制系统机械控制、闭环控制系统 v B. 电子控制、闭环控制系统电子控制、闭环控制系统vC. 机械控制、开环控制系统机械控制、开环控制系统 vD. 电子控制、开环控制系统电子控制、开环控制系统答案：答案： D 本题属容易题，主要考核对控制手段的了本题属容易题，主要

42、考核对控制手段的了解解v3、下列控制系统中属于自动控制系统的是、下列控制系统中属于自动控制系统的是（）（） vA客厅电器按钮开关客厅电器按钮开关 vB普通旋转式自来水龙头普通旋转式自来水龙头vC某园艺公司内的恒温房某园艺公司内的恒温房 vD汽车驾驶汽车驾驶答案：答案： C 本题属容易题，主要考核对控制手段的了本题属容易题，主要考核对控制手段的了解解v4、为了方便人们的出入、为了方便人们的出入,有些宾馆安装了自动有些宾馆安装了自动门门,当有人走近大门时当有人走近大门时,门就会自动打开门就会自动打开,在这个在这个过程中过程中,控制系统的输入是控制系统的输入是( ) vA. 门的开启门的开启 vB.

43、 门的关闭门的关闭 vC. 电机转动电机转动 vD. 人体发出的信号人体发出的信号 答案：Dv5、下列控制系统中，属于开环控制系统、下列控制系统中，属于开环控制系统的是（的是（ ）。）。 vA、电冰箱的温度控制、电冰箱的温度控制 v B、计算机的、计算机的CPU上的风扇的转速控制上的风扇的转速控制vC、现代化农业温室的温度控制、现代化农业温室的温度控制 vD、红绿灯定时控制系统、红绿灯定时控制系统答案：Dv6、简单的闭环控制系统区别于开环控制、简单的闭环控制系统区别于开环控制系统的环节是（系统的环节是（ ）v A控制器控制器 v B执行器执行器 v C被控对象被控对象 v D检测装置检测装置.

44、答案：Dv7、在控制系统中克服干扰的主要手段是、在控制系统中克服干扰的主要手段是（ ）v A增加反馈环节增加反馈环节 v B加强人工监测加强人工监测v C消除外界干扰因素消除外界干扰因素 v D人工控制和自动控制相结合人工控制和自动控制相结合答案：Av8、自行车刹车控制过程如下：刹车时，施加、自行车刹车控制过程如下：刹车时，施加一定的握把力，通过杠杆系统，使刹车片压一定的握把力，通过杠杆系统，使刹车片压紧车圈（或轮轴），车轮减速。刹车握紧力紧车圈（或轮轴），车轮减速。刹车握紧力与车轮转速一一对应。这是一个开环控制系与车轮转速一一对应。这是一个开环控制系统，其方框图如下。统，其方框图如下。 在这

45、个控制系统中执行在这个控制系统中执行器是（器是（ ）。）。vA握把握把 B杠杆系统杠杆系统 C刹车片刹车片 D车轮车轮第第27题图题图v9、下图是水泵抽水控制系统的方框图 v其中，电机充当（ ） vA、控制器 B、执行器 vC、被控对象 D、控制量电机电机水泵水泵水流量水流量水管排出水水管排出水（输出）（输出）接通电源接通电源（输入）（输入）水管水管v10、闭环控制系统中的反馈环节的主要、闭环控制系统中的反馈环节的主要作用是（作用是（ ）vA、减少输入量的偏差 vB、减少输出量的偏差vC、消除干扰因素vD、实现自动控制答案：Bv11、“黑箱黑箱”方法主要是研究系统的（方法主要是研究系统的（ ）

46、vA输入与输出的关系输入与输出的关系 v B内部与外部的关系内部与外部的关系vC结构与功能的关系结构与功能的关系 vD要素与整体的关系要素与整体的关系答案：Av12、分析供水水箱的水位自动控制系统、分析供水水箱的水位自动控制系统方框图，请回答下列问题方框图，请回答下列问题（1）本控制系统中的反馈环节是如何工作的？）本控制系统中的反馈环节是如何工作的？（2）本控制系统的控制对象是什么？被控量和输入）本控制系统的控制对象是什么？被控量和输入 量是什么？量是什么？ （3 该控制系统工作时，主要的干扰因素有哪该控制系统工作时，主要的干扰因素有哪 些些v（1）本控制系统中的反馈环节是这样工作的）本控制系

47、统中的反馈环节是这样工作的:当水箱的水位下降当水箱的水位下降,液位传感器测出水位后与液位传感器测出水位后与给定值比较给定值比较,其偏差进入控制器其偏差进入控制器,通过控制器的通过控制器的输出信号打开阀门输出信号打开阀门, 水位回到给定值水位回到给定值;反之，当反之，当水位回到给定值时，关闭阀门。水位回到给定值时，关闭阀门。v（2）本控制系统的控制对象是）本控制系统的控制对象是水箱水箱,被控量是被控量是实际水位实际水位,输入量是输入量是给定水位给定水位v （3 该控制系统工作时，主要的干扰因素有该控制系统工作时，主要的干扰因素有水箱的水箱的出水量出水量和水的和水的蒸发蒸发本题属稍难题，主要考核对

48、控制系统工作本题属稍难题，主要考核对控制系统工作过程和主要干扰因素的了解和应用过程和主要干扰因素的了解和应用.v13、分析家用电冰箱温度控制系统方框、分析家用电冰箱温度控制系统方框图，请回答下列问题。图，请回答下列问题。 (1)本控制系统中的反馈环节是如何工作的？（本控制系统中的反馈环节是如何工作的？（4分）分）(2)本控制系统中的控制对象是什么？被控量和输入量本控制系统中的控制对象是什么？被控量和输入量 是什么？（是什么？（3分）分）(3)该控制系统工作时，主要的干扰因素有哪些？（该控制系统工作时，主要的干扰因素有哪些？（2分分)v(1)本控制系统中的反馈环节是这样工作的本控制系统中的反馈环

49、节是这样工作的:v当冰箱内的温度升高时当冰箱内的温度升高时, 电冰箱测量装置测出电冰箱测量装置测出温度后与给定值比较温度后与给定值比较,其偏差进入控制装置其偏差进入控制装置,通通过控制装置的输出信号控制制冷装置起动过控制装置的输出信号控制制冷装置起动, 使使温度回到给定值温度回到给定值;反之亦然反之亦然（4分）分）v(2)本控制系统中的被控对象是本控制系统中的被控对象是冰箱冰箱,被控量是被控量是冰箱实际温度冰箱实际温度,输入量是输入量是设定温度设定温度（3分）分）v(3)该控制系统工作时，主要的干扰因素有该控制系统工作时，主要的干扰因素有冰箱冰箱门被打开、放入热的食品、环境温度变化大、门被打开

50、、放入热的食品、环境温度变化大、电压波动等。电压波动等。（2分分) 本题属稍难题，主要考核对控制系统工作本题属稍难题，主要考核对控制系统工作过程和主要干扰因素的了解和应用过程和主要干扰因素的了解和应用.v14、如图所示是水箱液位控制系统，当水箱出水量大时、如图所示是水箱液位控制系统，当水箱出水量大时,水位下降浮子下沉，带动活塞偏离进水口位置，此水位下降浮子下沉，带动活塞偏离进水口位置，此 时进行时进行补水直到水箱里的水位上升到给定水位，浮子上浮，活塞补水直到水箱里的水位上升到给定水位，浮子上浮，活塞归位。在这个系统中，浮子、活塞以及两者之间的连杆机归位。在这个系统中，浮子、活塞以及两者之间的连

51、杆机构组成一个杠杆系统。试回答以下问题构组成一个杠杆系统。试回答以下问题：v（1）该控制系统是开环控制还是闭环控制？（2分）v（2）该控制系统的输入量和输出量分别是什么？（2分）v（3）该控制系统中浮子起什么作用？（2分）v（4）画出控制系统的框图。（4分）v答：答：v（1）闭环控制系统（）闭环控制系统（2分）分）v（2）输入量：给定水位）输入量：给定水位 输出量：实际水位（输出量：实际水位（2分）分）v（3）该控制系统中浮子起检测输出量和输入量差值的）该控制系统中浮子起检测输出量和输入量差值的作用。若学生回答起反馈作用也认为正确。（作用。若学生回答起反馈作用也认为正确。（2分）分）v（4）控

52、制框图如下：（）控制框图如下：（4分）分）本题属稍难题，主要考核对闭环控制系统基本组成本题属稍难题，主要考核对闭环控制系统基本组成的理解和简单方框图应用的理解和简单方框图应用v16、加热炉的温度自动控制系统是闭环控制系统，炉内的温度可以、加热炉的温度自动控制系统是闭环控制系统，炉内的温度可以通过控制器来控制使之稳定在给定的温度值上。控制系统由控制器、通过控制器来控制使之稳定在给定的温度值上。控制系统由控制器、执行器、被控对象和检测器等组成。执行器、被控对象和检测器等组成。v被控对象：加热炉；被控对象：加热炉；v被控量：炉内温度；被控量：炉内温度；v执行器：炉内的加热器；执行器：炉内的加热器；v

53、控制器：一种电子或微机控制装置。它根据输入给定植与检测反馈值控制器：一种电子或微机控制装置。它根据输入给定植与检测反馈值的比较信号控制的比较信号控制v执行器的动作；执行器的动作；v检测器：热电偶（具有检测和传感的作用），它将信号返回到输入端，检测器：热电偶（具有检测和传感的作用），它将信号返回到输入端，构成反馈环节。构成反馈环节。v（下图是加热炉的温度自动控制示意图）（下图是加热炉的温度自动控制示意图）v请根据以上信息回答以下问题：请根据以上信息回答以下问题：v请根据以上信息回答以下问题：请根据以上信息回答以下问题：v1、请画出加热炉的温度自动控制系、请画出加热炉的温度自动控制系v统的方框图。（统的方框图。（3分）分） v2、通过给定的信息，简要说明它的、通过给定的信息，简要说明它的v工作过程。（工作过程。（4分）分）v3、此控制系统工作时，主要受到的干扰、此控制系统工作时，