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第三節　系統的設計
考試內容
考試要求
考試屬性
簡單系統的設計方法
c
必考＋加試
系統的設計
c
必考＋加試
1.簡單系統設計的方法
系統設計是在系統分析的基礎上，設計出滿足預定目標的系統的過程。它包含對某個系統進行技術設計，同時需要運用系統的思想和方法對其設計過程進行分析、設計。
系統設計應考慮的主要問題是：
(1)系統設計的目的與要求：系統設計要從整體出發，以系統整體功能的最優為目的。
(2)系統各部分之間的相互聯系與相互作用：要綜合考慮各部分之間的關聯、沖突問題，注重各部分的橫向、縱向聯系。依據系統的動態性及環境適應性，既考慮當前，也考慮長遠。
(3)__系統方案的優化：要從系統整體上考慮優化，再完善子系統的設計系統方案的優化。
2.系統的設計
設計步驟：根據目標，將系統分解為若干子系統，確定各子系統的目標、功能及其相互關系，對子系統進行技術設計和評價，最后對系統進行總體技術設計和評價等。
一、系統的設計
系統設計的方法及其步驟
【典例】　如圖所示是某學生在學習了通用技術系統設計知識設計的高架橋雨水收集利用裝置，可用于對橋下花圃進行澆灑。經試用閥門易被泥沙堵塞，該學生對系統分析后進行了優化，下列方案較合理的是(　　)
A.將排水管道安裝在集水池的下端，在排水的同時也可排出泥沙
B.在集水管道中加裝過濾網，阻礙泥沙流下
C.將澆灑管道上移離開底端，并在底端增設排污泥孔
D.在澆灑管道加裝過濾網
解析　系統的設計要依據系統的動態性及環境適應性從系統整體上考慮優化，將澆灑管道上移離開底端，并在底端增設排污泥孔可解決泥沙堵塞。故答案選C。
答案　C
[方法總結]　系統的設計首先應分析系統由那些子系統構成及相互關系并能根據實際情況進行優化。
變式訓練　 趙明家要進行裝潢，決定自己設計家里的用電系統，為了用電安全，便于使用和維護，趙明把用電系統分解成幾個子系統，下列分解方案中合理的是(　　)
A.照明子系統、空調子系統、插座子系統、安全保護子系統
B.安全保護子系統、照明子系統、二孔插座子系統、三孔插座子系統
C.日光燈子系統、照明子系統、空調子系統、插座子系統
D.照明子系統、空調子系統、二孔插座子系統、三孔插座子系統
解析　通過分析用電系統可分成照明子系統、空調子系統、插座子系統、安全保護子系統。日光燈子系統屬于照明子系統。二孔插座子系統、三孔插座子系統屬于插座子系統。故答案選A。
答案　A
1.學生學了系統的設計后，要設計一款有創意的書報架，他們對書報架進行調查分析、籌劃研究、評價實施、運行改善，直接制作一款能滿足預定目標的書報架，這一過程稱為(　　)
A.系統分析 B.系統設計
C.系統優化 D.系統分解
解析　對系統進行調查分析、籌劃研究、評介實施、運行改善，直接制作一款能滿足預定目標的系統是系統設計。故答案選B。
答案　B
2.明明準備制作一款帶有照明功能的雨傘，從系統設計的角度出發，下列分析中不恰當的是(　　)
A.雨傘和手電筒是多功能雨傘的兩個子系統
B.傘柄既可以作為手電筒的外殼又能收納雨傘
C.利用傘面收集太陽能直接給燈泡供電
D.傘柄既是雨傘子系統的要素，又是手電筒子系統的要素
解析　利用傘面收集太陽能直接給燈泡供電是不科學的，一方面光線較強是不需要手電筒照明的，另一方面傘面與燈泡之間還需增加其它要素才能完善能量轉換和供電。故答案是C。
答案　C
3.(2016·10浙江學考)如圖所示是一款自發電手電筒，按壓手柄，齒輪組帶動發電機發電，使小燈珠發光。下列關于該系統設計的分析中不正確的是(　　)
A.可將手電筒分為供電子系統和照明子系統
B.子系統內元器件的選擇要相互匹配
C.供電子系統中設置儲能元件，減少發電機對照明子系統的影響
D.小燈珠與發電機屬于兩個不同的子系統，選擇小燈珠時可以不考慮發電機的參數
解析　本題考查系統的設計。一個大的、復雜的系統，根據需要可以分成若干個子系統，A項正確；子系統內元器件的選擇要相互匹配，否則就不能正常使用，B項正確；供電子系統中設置儲能元件，可以把多余的電能儲存起來，這樣會減少發電機對照明子系統的影響，C項正確；選擇小燈珠時也要考慮發電機的參數，否則不能正常工作，D項錯誤。答案是D。
答案　D
1.現代建筑系統在設計、施工中采取了許多優化措施，下列優化措施中，不屬于以節能為目標的是(　　)
A.安裝LED節能燈具 B.安裝自然通風管道
C.安裝太陽能熱水器 D.安裝實時監控系統
解析　安裝實時監控系統是以安全為目標的優化措施，而A、B、C選項是以節能為目標的優化措施。故答案是D。
答案　D
2.旅客出行時手機電量耗盡是一件非常煩惱的事情，如圖所示為某公司研制的給手機充電的“手機加油站”，安裝在各車站、碼頭、機場等公共場所。請針對該“手機加油站”回答以下問題：
(1)為了適應旅客各種手機充電接口，合理的措施是________(從下列措施中選擇一項，將序號填寫在“________”處);
①增加供電接口數量與種類；
②增加“手機加油站”的數量與種類；
③規定旅客使用特定充電接口的手機。
(2)為了加強“手機加油站”管理，僅供付費的旅客
使用，合理的措施是________、________(從下列措施中選擇兩項，將序號填寫在“________”處)。
①出售充電卡，旅客刷卡后可以使用；
②采用紅外線檢測裝置，檢測到是繳費的旅客才能使用；
③采用硬幣識別，投幣后才能使用；
④“手機加油站”定時開放。
解析　(1)該系統優化的目標是適應旅客各種手機充電接口，所以應增加接口數量與種類；而增加“手機加油站”的數量與種類，如果“手機加油站”的接口種類少，仍無法滿足。(2)采用紅外線檢測裝置，任何人都可以使用了。“手機加油站”定時開放，要用的旅客想充時不到時間，反而增添麻煩。
答案　(1)①　(2)①　③
3.如圖所示為停車收費系統示意圖，該系統由入口控制子系統和出口控制子系統組成。當入口處的地感檢測到有車輛駛入， 車位顯示器會顯示可以停靠的車位，入口控制器控制道閘開啟。當出口處的地感 檢測到有車輛駛出，出口控制器計算出停車費用并在費率顯示器上顯示，收費完成 后道閘開啟放車輛出行。停車收費系統與公共交通控制系統聯網，可以引導需要 停車的車主到有車位的停車場停車。
(1)將上述停車收費系統用下面方框圖表示，在方框中“________”處填寫系統中的相應內容：
(2)如果該停車收費系統與公共交通控制系統聯網，則這兩個系統之間________是________的子系統(在“________”處填寫相應的內容)。
答案　(1)①出口控制子系統組　②道閘　③費率顯示器　④出口控制器　(2)停車收費系統　公共交通控制系統
4.家用電飯鍋由鍋體子系統和加熱子系統組成(如圖所示)，鍋體子系統的要素包括外殼、內鍋、蒸架和鍋蓋， 加熱子系統的要素包括電源、開關、發熱盤、溫控電路。
(1)請將上述系統用下面的方框圖表示，在方框中“________”處填寫相應的要素。
(2)電飯鍋使用過程中會發生溫控電路元件老化、內鍋鍋底變形等現象，這些現象反映了系統的________(在整體性、相關性、目的性、動態性、環境適應中選擇一個填在“________”處)。
(3)為了防止因為加熱子系統發生故障引起溫度過高而燒壞的電飯鍋、應在電路中串接________(在“過熱保護元件”和“電流過載保護元件”中選擇一種填在“________”處)。
答案　(1)①加熱子系統　②開關　③發熱盤
④溫控電路　(2)動態性　(3)過熱保護元件
5.如圖所示為缺失了水位控制裝置的自動供水系統，以下對該系統的修復方案中，合理的是(　　)
解析　本題考查簡單的系統設計。根據進水閥、浮球等組成的杠桿的工作原理及該系統中各部件間的聯系及整體功能可知，A方案水位上升、下降進水閥不起作用，B、D方案水位下降進水閥關閉，C方案水位下降時，進水閥打開。故答案是C。
答案　C
課件10張PPT。第三節　系統的設計1.簡單系統設計的方法 系統設計是在系統分析的基礎上，設計出滿足預定目標的系統的過程。它包含對某個系統進行技術設計，同時需要運用系統的思想和方法對其設計過程進行分析、設計。
系統設計應考慮的主要問題是：
(1)系統設計的目的與要求：系統設計要從整體出發，以系統整體功能的最優為目的。
(2)系統各部分之間的相互聯系與相互作用：要綜合考慮各部分之間的關聯、沖突問題，注重各部分的橫向、縱向聯系。依據系統的 ，既考慮當前，也考慮長遠。
(3) ：要從系統整體上考慮優化，再完善子系統的設計系統方案的優化。 動態性及環境適應性系統方案的優化2.系統的設計設計步驟：根據目標，將系統分解為 ，確定各子系統的目標、功能及其相互關系，對子系統進行技術設計和評價，最后對系統進行總體技術設計和評價等。若干子系統一、系統的設計
系統設計的方法及其步驟【典例】　如圖所示是某學生在學習了通用技術系統設計知識設計的高架橋雨水收集利用裝置，可用于對橋下花圃進行澆灑。經試用閥門易被泥沙堵塞，該學生對系統分析后進行了優化，下列方案較合理的是(　　)A.將排水管道安裝在集水池的下端，在排水的同時也可排出泥沙
B.在集水管道中加裝過濾網，阻礙泥沙流下
C.將澆灑管道上移離開底端，并在底端增設排污泥孔
D.在澆灑管道加裝過濾網
解析　系統的設計要依據系統的動態性及環境適應性從系統整體上考慮優化，將澆灑管道上移離開底端，并在底端增設排污泥孔可解決泥沙堵塞。故答案選C。
答案　C[方法總結]　系統的設計首先應分析系統由那些子系統構成及相互關系并能根據實際情況進行優化。變式訓練　 趙明家要進行裝潢，決定自己設計家里的用電系統，為了用電安全，便于使用和維護，趙明把用電系統分解成幾個子系統，下列分解方案中合理的是(　　)A.照明子系統、空調子系統、插座子系統、安全保護子系統
B.安全保護子系統、照明子系統、二孔插座子系統、三孔插座子系統
C.日光燈子系統、照明子系統、空調子系統、插座子系統
D.照明子系統、空調子系統、二孔插座子系統、三孔插座子系統 解析　通過分析用電系統可分成照明子系統、空調子系統、插座子系統、安全保護子系統。日光燈子系統屬于照明子系統。二孔插座子系統、三孔插座子系統屬于插座子系統。故答案選A。
答案　A

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