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(共30張PPT)
第三節(jié)
系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
一、系統(tǒng)設(shè)計(jì)的含義
系統(tǒng)設(shè)計(jì)是在系統(tǒng)分析基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)出滿足預(yù)定目標(biāo)的系統(tǒng)的過(guò)程。
它既包含了對(duì)某個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)本身的內(nèi)容，同時(shí)又需要運(yùn)用系統(tǒng)的思想和方法對(duì)其設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)。
二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的主要問(wèn)題
1、系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的與要求
系統(tǒng)設(shè)計(jì)要從整體出發(fā)，以系統(tǒng)整體功能的最優(yōu)為目的
2、系統(tǒng)各部分之間的相互聯(lián)系與相互作用
系統(tǒng)設(shè)計(jì)要運(yùn)用系統(tǒng)的思想綜合考慮和部分之間的關(guān)聯(lián)、沖突問(wèn)題，注重各部分的橫向、縱向聯(lián)系。
二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的主要問(wèn)題
3、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化
首先從系統(tǒng)整體考慮優(yōu)化，統(tǒng)籌兼顧，再在此基礎(chǔ)上完善各部分的設(shè)計(jì)。
為坐落在山里的村莊策劃一個(gè)筑路工程設(shè)計(jì)方案，需要籌劃：資金分配、人員調(diào)配、地質(zhì)勘探、路向選擇、材料購(gòu)置、施工進(jìn)度等。
從系統(tǒng)設(shè)計(jì)的思路出發(fā)，怎樣理順這些關(guān)系？
用系統(tǒng)的觀點(diǎn)理順各種關(guān)系，分別從筑路方案的總體目標(biāo)、路線規(guī)劃方案的選擇、方案的優(yōu)化作出思考。
1、總體目標(biāo)：安全、快捷、經(jīng)濟(jì)地完成筑路工程。
2、選擇好的路線方案：如公路要過(guò)兩座山坡，是修隧道還是繞道。
3、要考慮材料、人員的安排，如何降低成本，減少浪費(fèi)，考慮天氣等因素，提高工程進(jìn)度。
三、系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟
主要包括：將系統(tǒng)設(shè)計(jì)分解為若干子系統(tǒng)，確定各子系統(tǒng)的目標(biāo)、功能及其相互關(guān)系，對(duì)子系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)和評(píng)價(jià)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行總體技術(shù)設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)等。
在發(fā)生多起交通事故后，
檢驗(yàn)檢疫部門(mén)組織專家進(jìn)行
分析和實(shí)驗(yàn)室鑒定，認(rèn)定：
日本三菱帕杰羅越野車
Ｖ３１、Ｖ３３型在設(shè)計(jì)上存
在嚴(yán)重問(wèn)題，車后部的“感載閥”在車內(nèi)坐上人并在顛簸的路上行駛時(shí)會(huì)壓低磨擦到后軸制動(dòng)油管，經(jīng)長(zhǎng)期反復(fù)磨擦，造成后軸制動(dòng)油管被嚴(yán)重磨損直至出現(xiàn)漏洞，使制動(dòng)液流出，造成剎車失靈。這是涉及行車安全的嚴(yán)重質(zhì)量問(wèn)題！
案例1：封殺三菱帕杰羅汽車事件
為確保人身安全，根據(jù)《中華人民共和國(guó)進(jìn)出口商品檢驗(yàn)法》及其實(shí)施條例的規(guī)定，特公告如下： 自公告之日起，
吊銷日本三菱帕杰
羅V31、V33越野車
的進(jìn)口商品安全質(zhì)
量許可證書(shū)，禁止
其進(jìn)口。
想一想：
三菱帕杰羅汽車被封殺的原因是什么？
1）沒(méi)有設(shè)計(jì)好汽車制動(dòng)系統(tǒng)中的后軸制動(dòng)油管；
2）沒(méi)有設(shè)計(jì)好汽車懸掛系統(tǒng)中的感載閥；
原因：
小結(jié)：進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，必需要設(shè)計(jì)好各元素或子系統(tǒng)的功能及子系統(tǒng)間的協(xié)調(diào)關(guān)系。
室內(nèi)住宅電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
4、簡(jiǎn)單系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)
系統(tǒng)設(shè)計(jì)多用于比較復(fù)雜的社會(huì)系統(tǒng)工程、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)工程、規(guī)劃系統(tǒng)工程、生態(tài)系統(tǒng)工程、能源系統(tǒng)工程、交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程、農(nóng)業(yè)系統(tǒng)工程、工業(yè)及企業(yè)系統(tǒng)工程、軍事系統(tǒng)工程等方面
手電筒照明供電部分的設(shè)計(jì)
案例分析：手電筒照明供電部分的設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)要求：可照明的手電筒，攜帶方便，使用安全。
設(shè)計(jì)分析： ⒈可把手電筒照明供電部分分為照明和供電兩個(gè)子系統(tǒng)。照明子系統(tǒng)的要素是燈泡、導(dǎo)線，供電子系統(tǒng)的要素是電源和開(kāi)關(guān)。 ⒉手電筒的功能取決于它的各個(gè)組成要素，電源通過(guò)導(dǎo)線的連接驅(qū)動(dòng)燈泡發(fā)光，這些要素缺少任何一個(gè)，手電筒都不能正常工作。 ⒊選擇合適的元器件，使它們相互匹配，并能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
方案A （1）設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的電路，畫(huà)出電路圖。 （2）根據(jù)電路圖，選擇元器件，如燈泡、干電池、導(dǎo)線等，并搭接電路。 （3）通過(guò)控制開(kāi)關(guān)，使燈泡發(fā)光。
設(shè)計(jì)方案：
方案B 選擇元器件為發(fā)光二極管及干電池、金屬筒等，其他步驟參照方案A。
方案C 設(shè)計(jì)一個(gè)自發(fā)手電筒。 采用發(fā)電機(jī)代替干電池進(jìn)行供電。手電系統(tǒng)有以下幾個(gè)部分組成： 手柄——齒輪組——發(fā)電機(jī)——小電珠 用手搖動(dòng)手柄，使齒輪的轉(zhuǎn)速加快，帶動(dòng)一個(gè)由電磁鐵和線圈組成的發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，輸出電流，使小電珠發(fā)光。 方案C不需要使用干電池，所以對(duì)環(huán)境不產(chǎn)生污染。
案例分析：室內(nèi)住宅電器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)要求：
1、用電負(fù)荷：
2、照明和各種家用電器使用安全、方便，相互之間影響小，便于維修。
設(shè)計(jì)分析： ⒈設(shè)計(jì)的目標(biāo)是方便住戶使用，滿足住戶的舒適和審美要求，便于日后維修，遵守《民用建筑照明設(shè)計(jì)規(guī)范》，確保室內(nèi)電器線路的安全。 ⒉戶內(nèi)配電系統(tǒng)有電源配電箱和若干個(gè)回路組成，它們構(gòu)成了室內(nèi)電器線路系統(tǒng)的子系統(tǒng)。 ⒊當(dāng)某一回路發(fā)生故障時(shí)，不影響其他回路的正常工作。
電器線路系統(tǒng)
電源配電箱
照明回路
插座回路
空調(diào)回路
系統(tǒng)分析的基本程序
確定目標(biāo)
收集資料
建立模型
比較各方案的性能指標(biāo)
確定最優(yōu)方案
是否滿意？
建議實(shí)施最優(yōu)方案
否
是
5、系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要過(guò)程
編制《學(xué)校田徑運(yùn)動(dòng)會(huì)競(jìng)賽日程表》
1、提出設(shè)計(jì)問(wèn)題；
學(xué)校每年都舉行田徑運(yùn)動(dòng)會(huì)，如果你是學(xué)生會(huì)的體育部長(zhǎng)，會(huì)如何組織編制好《學(xué)校田徑運(yùn)動(dòng)會(huì)競(jìng)賽日程表》。
2、收集與分析相關(guān)資料（包括外部環(huán)境及約束條件）；
(1)學(xué)習(xí)競(jìng)賽規(guī)程和田徑規(guī)則，了解運(yùn)動(dòng)會(huì)的期限、天數(shù)，作息時(shí)間，開(kāi)、閉幕式(表演內(nèi)容)的時(shí)間；
(2)了解參賽單位人數(shù)、組別設(shè)置；
(3)場(chǎng)地器材條件、跑道條數(shù)、跳躍和投擲場(chǎng)地及器材數(shù)量；
(4)熟悉賽次的安排、錄取辦法、錄取名次、計(jì)分辦法；
(5)掌握裁判員的人數(shù)和水平、等級(jí)情況。
(6)查閱學(xué)校前幾屆運(yùn)動(dòng)的相關(guān)資料。
3、確定設(shè)計(jì)目的；
編制好編排合理，符合競(jìng)賽規(guī)程和學(xué)校實(shí)際的《學(xué)校田徑運(yùn)動(dòng)會(huì)競(jìng)賽日程表》。
4、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
具體講：競(jìng)賽日程的編排視為一個(gè)系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)流程相輔相成的系統(tǒng)，要求系統(tǒng)結(jié)構(gòu)合理，運(yùn)行流程暢通。
A、競(jìng)賽日程的編排原則
（1）比賽的間隔時(shí)間（最短）：200米及200米以下各項(xiàng)為45分鐘；200米以上至1000米各項(xiàng)為90分鐘；1000米以上各項(xiàng)目不在同一天；全能各單項(xiàng)間休息30分鐘（以最后一人結(jié)束比賽到下一項(xiàng)比賽第一人開(kāi)始）。
（2）盡量不安排項(xiàng)目沖突。
（3）盡量照顧兼項(xiàng)之間的時(shí)間間隔，及格賽后間隔一天進(jìn)行正式比賽。
（4）不同組別的同一田賽項(xiàng)目，一般不連續(xù)安排在同一單位。
（5）不同組別的同一徑賽項(xiàng)目，最好銜接進(jìn)行。
（6）跨欄項(xiàng)目一般安排各單元的第一項(xiàng)，還可安排在長(zhǎng)距離競(jìng)走、跑之后進(jìn)行。
（7）決賽時(shí)預(yù)計(jì)能破紀(jì)錄的項(xiàng)目，可分配到各個(gè)單元。
（8）同一時(shí)間不安排、兩個(gè)田賽長(zhǎng)投項(xiàng)目。
（9）競(jìng)走、長(zhǎng)跑時(shí)最好不要安排標(biāo)槍。
（10）撐竿跳高盡可能安排在上午。
（11）接力賽盡量安排在單元的最后。
（12）精彩的項(xiàng)目盡可能安排在開(kāi)、閉幕式后或節(jié)假日。
（13）田賽項(xiàng)目注意場(chǎng)地的合理運(yùn)用。
（14）最后一個(gè)單元盡量少安排項(xiàng)目。
（15）盡可能使田賽和徑賽同時(shí)結(jié)束。
B、競(jìng)賽日程的編排方法
按競(jìng)賽規(guī)程規(guī)定的比賽天數(shù)、單元、時(shí)間、組別和項(xiàng)目等，填寫(xiě)競(jìng)賽日程安排表，再根據(jù)競(jìng)賽規(guī)程中的參賽單位、報(bào)名要求等預(yù)計(jì)各項(xiàng)賽次，然后先填全能項(xiàng)目，后排單項(xiàng)；單項(xiàng)中先排徑賽，后排田賽。
C、編排比賽秩序：
（1）先排全能項(xiàng)目，其次是賽次多的項(xiàng)目，再排跨欄和其他徑賽項(xiàng)目。
（2）參閱兼項(xiàng)表進(jìn)行核對(duì)，檢查有無(wú)兼項(xiàng)沖突。
（3）排完徑賽再排田賽，注意兼項(xiàng)和性質(zhì)相關(guān)項(xiàng)目的先后順序。
（4）全部項(xiàng)目排好后，應(yīng)詳細(xì)檢查，如有不妥之處，再進(jìn)行調(diào)整。
編排出多個(gè)方案，從中篩選最佳方案。
5、系統(tǒng)的評(píng)價(jià)及優(yōu)化
對(duì)《學(xué)校田徑運(yùn)動(dòng)會(huì)競(jìng)賽日程表》進(jìn)行反復(fù)研究、征集意見(jiàn)、調(diào)整修改。
案例分析
書(shū)P087案例分析
書(shū)P089案例分析
強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的主要問(wèn)題：
1、系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的與要求
2、系統(tǒng)各部分之間的相互聯(lián)系與相互作用
3、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化
馬上行動(dòng)
唉！沒(méi)有車位了，又白進(jìn)一趟！
車位指示系統(tǒng)分解為哪幾個(gè)子系統(tǒng)呢？各子系統(tǒng)作用是什么？
2、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)
4、停車引導(dǎo)系統(tǒng)
1、車位探測(cè)系統(tǒng)
請(qǐng)同學(xué)們思考能否自己設(shè)計(jì)出一個(gè)車位指示系統(tǒng)？
車位探測(cè)系統(tǒng)
計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)
顯示系統(tǒng)
停車引導(dǎo)系統(tǒng)
3、顯示系統(tǒng)
評(píng)價(jià)項(xiàng)目 方案1 方案2 方案3
成本投入狀況 少 少 多
實(shí)施的速度 快 快 慢
管理的可行性 可行較 可行 有經(jīng)費(fèi)可行
技術(shù)的先進(jìn)性 一般 一般 先進(jìn)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)的可行性 可行 可行 可行
可能產(chǎn)生的負(fù)效應(yīng) 職工人數(shù)增多 影響學(xué)生正常時(shí)間就餐 投入較慢
整體效果 可行 較可行 較可行
對(duì)上節(jié)練習(xí)第一題中的若干方案進(jìn)行分析(共32張PPT)
常見(jiàn)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)
科羅拉多大峽谷
圖片 有關(guān)結(jié)構(gòu)的 最好能對(duì)單個(gè)的圖片可以放大 觀看參照課本上的
埃及 金字塔
世界上任何事物都存在結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)多種多樣且決定著事物存在的性質(zhì)。
結(jié)構(gòu)（structure)：是指事物的各個(gè)組成部分之間的有序搭配和排列。
案例分析
蒼耳子與尼龍搭扣
鳥(niǎo)與飛機(jī)
鷹眼與導(dǎo)彈跟蹤系統(tǒng)
閱讀：
這座大橋本該是著名設(shè)計(jì)師特奧多羅·庫(kù)帕的一個(gè)真正有價(jià)值的不朽杰作。庫(kù)帕曾稱他的設(shè)計(jì)是“最佳、最省的”。可惜，它沒(méi)有架成。庫(kù)帕自我陶醉于他的設(shè)計(jì)，而忘乎所以地把大橋的長(zhǎng)度由原來(lái)的500米加到600米，以成為世界上最長(zhǎng)的橋。橋的建設(shè)速度很快，施工也很完善。正當(dāng)投資修建這座大橋的人士開(kāi)始考慮如何為大橋剪彩時(shí)，人們忽然聽(tīng)到一陣震耳欲聾的巨響——大橋的整個(gè)金屬結(jié)構(gòu)垮了：19000噸鋼材和86名建橋工人落入水中，只有11人生還。由于庫(kù)帕的過(guò)分自信而忽略了對(duì)橋梁重量的精確計(jì)算，導(dǎo)致了一場(chǎng) 悲劇。
【思考】
1、為什么要研究結(jié)構(gòu)？
2、生產(chǎn)生活中還有哪些產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)是受到自然界事物結(jié)構(gòu)的啟發(fā)而產(chǎn)生的？
3、我們?nèi)祟惡枚嗟胤讲蝗鐒?dòng)物,不能象鳥(niǎo)一樣在空中自由飛翔,不能象魚(yú)一樣在水中歡快游蕩,奔跑速度不如狗，打斗力氣不如虎。人類憑什么能成為動(dòng)物界的統(tǒng)治者呢
結(jié)構(gòu)與力
從力學(xué)角度來(lái)說(shuō), 結(jié)構(gòu)是指可承受一定力的架構(gòu)形態(tài), 它可以抵抗能引起形狀和大小改變的力。
每個(gè)物體都有它的特定的架構(gòu)形態(tài)，這種架構(gòu)形態(tài)體現(xiàn)著它的結(jié)構(gòu)。
物理學(xué)與通用技術(shù)研究力的角度不同,物理學(xué)往往研究外力,把物體當(dāng)質(zhì)點(diǎn),哪怕是地球,在研究它繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),仍把它當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)。
而技術(shù)學(xué)則關(guān)注一個(gè)物體內(nèi)部受力情況。
當(dāng)一個(gè)結(jié)構(gòu)受到外力作用時(shí),內(nèi)部各質(zhì)點(diǎn)之間的相互作用會(huì)發(fā)生改變, 產(chǎn)生一種抵抗的力 , 稱為內(nèi)力。
應(yīng)力是構(gòu)件的單位橫截面上所產(chǎn)生的內(nèi)力。
當(dāng)應(yīng)力達(dá)到某一極限值時(shí), 結(jié)構(gòu)就會(huì)遭到破壞。用公式表示應(yīng)力為：σ =F/s, 其中 ,F 是內(nèi)力 ,S 是受力面積 , σ是應(yīng)力。
拉 力 物體所承受的拉拽力
壓 力 擠壓物體的力
剪切力 兩個(gè)距離很近 ,大小相等,方向相反,且作用于同一物體上的平行力
扭轉(zhuǎn)力 反方向向物體兩端均勻施力 ,使物體發(fā)生扭轉(zhuǎn)形變的力
彎曲力 作用于物體 ,使它產(chǎn)生彎曲的力
構(gòu)件的基本受力形式：拉力、壓力、剪切力、扭轉(zhuǎn)力和彎曲力。
小實(shí)驗(yàn)：
比較不同形狀的紙板承受壓力的大小
回答問(wèn)題：
1、哪種情況下紙板的抗壓能力最強(qiáng)
2、如果把紙板折成瓦楞狀,試驗(yàn)結(jié)果會(huì)發(fā)生什么變化？
３.結(jié)構(gòu)的類型
實(shí)體結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、殼體結(jié)構(gòu)
實(shí)體結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)體本身是實(shí)心的，它的受力特點(diǎn)是：外力分布在整個(gè)體積中，如實(shí)心墻，大壩。
框架結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)體由細(xì)長(zhǎng)的構(gòu)件組成的結(jié)構(gòu)。受力特點(diǎn)：支撐空間而不充滿空間。如鐵架塔，建筑用腳手架，廠房的框架。
殼體結(jié)構(gòu)：通常是指層狀的結(jié)構(gòu)。受力特點(diǎn)是：外力作用在結(jié)構(gòu)體的表面上，如摩托車手的頭盔，飛機(jī)的外殼，貝殼。
實(shí)體結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)體本身是實(shí)心的
受力特點(diǎn)：外力分布在整個(gè)體積中，如實(shí)心墻，大壩。
框架結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)體由細(xì)長(zhǎng)的構(gòu)件組成的結(jié)構(gòu)
受力特點(diǎn)：支撐空間而不充滿空間。如鐵架塔，建筑用腳手架，廠房的框架。
殼體結(jié)構(gòu)：通常是指層狀的結(jié)構(gòu)
受力特點(diǎn)：外力作用在結(jié)構(gòu)體的表面上，如摩托車手的頭盔，飛機(jī)的外殼，貝殼。(共9張PPT)
第二節(jié) 穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的探析
1.結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性
2.結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度
3.結(jié)構(gòu)與功能
3 結(jié)構(gòu)與功能
結(jié)構(gòu)不僅是事物存在的一種形式，而且對(duì)事物的功能和作用產(chǎn)生著直接影響。結(jié)構(gòu)的變化可能導(dǎo)致功能的變化。
殘疾人專用電動(dòng)車
冰上自行車
鏈 接
中國(guó)土木工程網(wǎng)：http://www.civil./
中國(guó)建筑網(wǎng)　http://www./
馬上行動(dòng)
設(shè)計(jì)制作　　屏風(fēng)
（選用本地合適材料）
交流　屏風(fēng)
１、設(shè)計(jì)方案（包括圖樣）
２、模型或原型
３、評(píng)價(jià)報(bào)告（包括說(shuō)明書(shū)）
OeU
要題業(yè)有
YA iT
折疊自行車
Http://www.haoddc.com
差vs
n1
■U
non cnanO en(共43張PPT)
我國(guó)古代《申鑒·時(shí)事》中記載了這樣一個(gè)故事：某人在林中看到別人布了一張捕雀的大網(wǎng)，捕到的雀都是進(jìn)一個(gè)個(gè)網(wǎng)眼的。于是，他回家用一截截短繩結(jié)成了許多互不相連的小繩圈，也去捕雀，有人問(wèn)：“這繩圈是做什么用的？”他說(shuō)：“網(wǎng)雀用的。既然一只雀只鉆一個(gè)網(wǎng)眼，我這種繩圈豈不比一張大網(wǎng)省事？”
自然，此人是一只雀也不會(huì)捕到的。他的可笑之處在于沒(méi)有意識(shí)到網(wǎng)中的每個(gè)網(wǎng)眼時(shí)互相聯(lián)系的而不時(shí)孤立存在的，因此，單個(gè)網(wǎng)眼就沒(méi)有整個(gè)網(wǎng)所具有的捕雀功能。在我們的生活中，如果不用整體的、相互聯(lián)系的系統(tǒng)的觀點(diǎn)解決問(wèn)題，就會(huì)犯與此人同樣的錯(cuò)誤。
一 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
學(xué)習(xí)目標(biāo):
1.從應(yīng)用的角度理解系統(tǒng)的含義.
2.通過(guò)簡(jiǎn)單的系統(tǒng)的案例分析,理解系統(tǒng)的基本特征.
我們?cè)谌粘９ぷ骱蜕钪?經(jīng)常使用“系統(tǒng)”這個(gè)名詞。
例如 ，人體中的消化系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)；一個(gè)學(xué)校中的教學(xué)系統(tǒng)、德育系統(tǒng)、后勤系統(tǒng)；機(jī)器中的傳動(dòng)系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)等等。
那么，究竟什么是系統(tǒng)呢？
你有沒(méi)有騎過(guò)這樣的車
案例分析
自行車及其構(gòu)件組成
部件 功能
車把
腳蹬
鏈輪和鏈條
前后輪
車閘
控制自行車的方向
將動(dòng)力傳遞到后輪,驅(qū)動(dòng)自行車行走
車輪的滾動(dòng)帶動(dòng)自行車整體行進(jìn)
將人腳踩的力傳遞鏈輪鏈條上
控制自行車的速度
同桌之間討論完成p65的“討論”內(nèi)容
故障 導(dǎo)致后果
車閘的橡皮松了
車把固定螺釘松了
鏈條斷了
車輪的輻條斷了
剎車不靈
自行車無(wú)法前進(jìn)
車圈受力不勻而變形
方向把握不準(zhǔn)
討論
系統(tǒng)定義:
由相互聯(lián)系、相互作用、相互依賴和相互制約的若干要素或部分組成的具有特定功能的整體，稱為系統(tǒng)(system)。
系統(tǒng)是要素或部分組成的整體
構(gòu)成系統(tǒng)的條件:
①
至少有兩個(gè)或者兩個(gè)以上的要素(部分)才能組
成系統(tǒng)；
②
要素(部分)之間相互聯(lián)系、相互作用，按照一定方式形成一個(gè)整體；
③
這個(gè)整體具有的功能是各個(gè)要素(部分)的功能中所沒(méi)有的。
要素
結(jié)構(gòu)
功能
請(qǐng)指出下列系統(tǒng)分別由哪些要素組成，并說(shuō)出相互之間有怎樣的聯(lián)系？
臺(tái)燈
手表
學(xué)校的多媒體教室
縫紉機(jī)
我們?cè)谌粘９ぷ骱蜕钪?經(jīng)常使用“系統(tǒng)”這個(gè)名詞。
消化系統(tǒng)
網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
討論：
在我們教室里，有沒(méi)有系統(tǒng)呢？嘗試舉例！
請(qǐng)你說(shuō)出一個(gè)系統(tǒng)，并說(shuō)出該系統(tǒng)由哪些
要素（部分）組成。
班 級(jí)
練習(xí)思考：
人 物 事…
男生女生、老師、班委…….
……
班規(guī)、課程表、作息時(shí)間表…….
練習(xí)思考：
？
一個(gè)班級(jí)是一個(gè)系統(tǒng),課桌椅也是一個(gè)系統(tǒng)，你覺(jué)得課桌椅系統(tǒng)和班級(jí)系統(tǒng)有什么關(guān)系呢？
系統(tǒng) 子系統(tǒng)
系統(tǒng)與子系統(tǒng)的關(guān)系
思考：
班級(jí)系統(tǒng)中有多媒體輔助教學(xué)系統(tǒng)等子系統(tǒng)
班級(jí)也可以看作是 的一個(gè)子系統(tǒng)。
學(xué)校
可以看作是 系統(tǒng)當(dāng)中的一個(gè)子系統(tǒng)
學(xué)校
教育
可分為：自然系統(tǒng)和人造系統(tǒng)。
自然系統(tǒng)：是自然形成的系統(tǒng)。
人造系統(tǒng)：是由人工制造加工而成的系統(tǒng)。
可分為：實(shí)體系統(tǒng)和抽象系統(tǒng)。
實(shí)體系統(tǒng)：是實(shí)物形態(tài)的。
抽象系統(tǒng)：是非實(shí)物形態(tài)的。
可分為：小型、中型、大型、巨型系統(tǒng)
系統(tǒng)的類型
生態(tài)系統(tǒng)
人造肺
人造衛(wèi)星
動(dòng)態(tài)系統(tǒng)：學(xué)校就是一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，它不僅有建筑物還有教師、學(xué)生
靜態(tài)系統(tǒng)：例如：大橋、公路、房屋
封閉系統(tǒng)：是與外界無(wú)明顯聯(lián)系的系統(tǒng)， 如密閉罐中的化學(xué)反應(yīng)
開(kāi)放系統(tǒng)：與外界有環(huán)境有信息、物質(zhì)和能量交互作用，如商業(yè)系統(tǒng)，生產(chǎn)系統(tǒng)，生態(tài)系統(tǒng)
系統(tǒng)的分類總是根據(jù)不同的需要來(lái)劃分的，下列
屬于實(shí)體系統(tǒng)的是 ( )
A.《中學(xué)生守則》 B.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)
C.學(xué)校未來(lái)十年發(fā)展計(jì)劃 D.一頭大象
D
練習(xí):
盲人摸象
盲人摸象現(xiàn)象
“盲人摸象”這個(gè)成語(yǔ),現(xiàn)在通常用來(lái)形容什么現(xiàn)象
通常形容對(duì)事物觀察不全面,只了解一部分
情況沒(méi)有從系統(tǒng)的整體性把握。
三.系統(tǒng)的基本特性------（1）整體性
整體性是系統(tǒng)最基本的特性，在分析系統(tǒng)時(shí)要注意從整體上把握。
系統(tǒng)是一個(gè)整體，它不是各個(gè)要素的簡(jiǎn)單相加，系統(tǒng)的整體功能是各要素在孤立狀態(tài)下所沒(méi)有的。
系統(tǒng)的整體功能大于組成系統(tǒng)的各部分的功能之和，即1＋1>2。
當(dāng)系統(tǒng)的某要素出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，會(huì)影響其它相關(guān)的要素，從而影響系統(tǒng)的整體性能的發(fā)揮。
馬上行動(dòng)
現(xiàn)象 原因
三個(gè)和尚沒(méi)水喝
三個(gè)臭皮匠頂個(gè)諸葛亮
一招不慎，全盤(pán)皆輸
丟卒保車
要素不協(xié)作
1＋1>2
局部影響整體
主要與次要的關(guān)系
根據(jù)系統(tǒng)的整體性特征，解釋右表中所列的現(xiàn)象。
案例分析：巴爾扎克的塑像
法國(guó)雕塑家羅丹要為法國(guó)作家協(xié)會(huì)雕塑一尊巴爾扎克紀(jì)念像。羅丹叫來(lái)幾個(gè)學(xué)生來(lái)欣賞這尊巴爾扎克塑像，一位學(xué)生指著雕像那雙疊合在胸前的手說(shuō)：“這手像極了！我從來(lái)也沒(méi)見(jiàn)過(guò)這么奇妙而完美的手啊！” 這句話引起羅丹的沉思，他突然操起一柄斧子，朝塑像的雙手砍去，瞬間，巴爾扎克斷了雙手，學(xué)生們?nèi)俭@呆住了。
就以上材料，給你以怎樣的啟示？
木桶理論
系統(tǒng)的整體性理解:
任何一個(gè)要素發(fā)生變化或出現(xiàn)故障，都會(huì)影響其他要素或整體的功能發(fā)揮。
　
相關(guān)性是指組成系統(tǒng)的各要素之間或系統(tǒng)整體與部分之間的相互作用、相互聯(lián)系。
如：建筑物的梁柱關(guān)系
鋼材中的碳含量的高低與強(qiáng)度、硬度、韌
性的關(guān)系。
案例：廚具安裝
(2)相關(guān)性
相關(guān)性：
各要素之間相互作用相互聯(lián)系
例：廚房裝修
生態(tài)系統(tǒng)的相關(guān)性
沙發(fā)VS床
沙發(fā)
床
沙發(fā)床
任何系統(tǒng)都具有某種目的,都要實(shí)現(xiàn)一定的功能.
設(shè)計(jì)和分析一個(gè)系統(tǒng)時(shí)，必須事先弄清其目的，否則就無(wú)法構(gòu)成一個(gè)良好、有序的現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。
當(dāng)系統(tǒng)存在多個(gè)目標(biāo)時(shí)，要從整體協(xié)調(diào)的角度出發(fā)尋求平衡，以獲得整體上的最佳效果。
(3)目的性
飛機(jī)渦輪風(fēng)扇噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)：
目的通過(guò)消耗燃料，產(chǎn)生巨大的動(dòng)力
任何系統(tǒng)都是一個(gè)動(dòng)態(tài)的系統(tǒng)，處在運(yùn)動(dòng)變化和發(fā)展之中。
運(yùn)用系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)觀點(diǎn)，有助于使我們不僅看到系統(tǒng)的現(xiàn)狀，而且看到系統(tǒng)的變化和發(fā)展，從而預(yù)測(cè)系統(tǒng)的將來(lái)，掌握系統(tǒng)的發(fā)展規(guī)律。
(4)動(dòng)態(tài)性
動(dòng)態(tài)性：系統(tǒng)處于運(yùn)動(dòng)變化之中
例：生病、看病
思考：有沒(méi)有不具有動(dòng)態(tài)性的系統(tǒng)？？
一個(gè)系統(tǒng)與其所處的環(huán)境之間通常都有物質(zhì)、能量和信息的交換，外界環(huán)境的變化會(huì)引起系統(tǒng)功能和系統(tǒng)內(nèi)各部分相互關(guān)系的變化。系統(tǒng)只有具有對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力，才能保持和恢復(fù)系統(tǒng)原有的特性，發(fā)揮自身作用，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
(5)環(huán)境適應(yīng)性
臥地松：生活在高山上，由于風(fēng)雪等阻力而無(wú)法向上生長(zhǎng)，只得沿地面擴(kuò)張。
水中的紅樹(shù)林：眾多的氣根，像章魚(yú)爪一樣延伸開(kāi)來(lái)。
生物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)
盲校學(xué)生閱讀盲文科普書(shū)籍
中學(xué)生要適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展
馬上行動(dòng)
1、談?wù)劇按何媲飪觥钡牡览怼?br/>人自身是一個(gè)系統(tǒng)，春天穿多一些是對(duì)冬天的一種適應(yīng)，秋天穿少一些是對(duì)夏天氣候的和向冬天過(guò)渡的一種準(zhǔn)備。兩者都是為了使人的身體逐漸適應(yīng)氣溫的變化而不致于生病。
2、家用電冰箱為什么不能緊貼墻壁放置，而應(yīng)該與墻保持一定的間距？
目的是為了有一個(gè)適當(dāng)?shù)纳峥臻g，以保持它能正常工作，更好的適應(yīng)周圍的環(huán)境。
小結(jié)：
1、系統(tǒng)的含義：
　　是由相互聯(lián)系、相互作用、相互依賴
和相互制約的若干要素或部分組成的具有
特定功能的有機(jī)整體。
2、構(gòu)成系統(tǒng)的三個(gè)條件：P65
3、系統(tǒng)的類型P67
3、系統(tǒng)的基本特性
(5)環(huán)境適應(yīng)性
(4)動(dòng)態(tài)性
(3)目的性
(2)相關(guān)性
(1)整體性
整體的角度
聯(lián)系的觀點(diǎn)
發(fā)展的眼光
試一試：飛機(jī)在空中飛行時(shí)，時(shí)常受到大氣對(duì)流的影響而產(chǎn)生顛簸，當(dāng)飛機(jī)的檢測(cè)裝置接收到這一信號(hào)后，經(jīng)過(guò)控制器的調(diào)節(jié)，能在很短的時(shí)間內(nèi)調(diào)整好飛行狀態(tài)，克服大氣對(duì)流對(duì)飛機(jī)飛行的影響，保持平穩(wěn)飛行。這個(gè)現(xiàn)象說(shuō)明了系統(tǒng)的什么基本特性（ ）
A、整體性 B、相關(guān)性
C、環(huán)境適應(yīng)性 D、動(dòng)態(tài)性
練習(xí)
C
閱讀：木桶理論
盛水的木桶是由許多塊木板箍成的，盛水量也是由這些木板共同決定的。若其中一塊木板很短，則此木桶的盛水量就被短板所限制。這塊短板就成了這個(gè)木桶盛水量的“限制因素”（或稱“短板效應(yīng)”）。若要使此木桶盛水量增加，只有換掉短板或?qū)⒍贪寮娱L(zhǎng)才成。人們把這一規(guī)律總結(jié)為“木桶原理”，獲“木桶定律”，又稱“短板理論”。
你的“木桶”又是怎么樣呢？(共7張PPT)
第三節(jié) 簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
---簡(jiǎn)易相片架的設(shè)計(jì)
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
美觀
穩(wěn)定性
強(qiáng)度
成本
功能
人的個(gè)性化需要
壽命
安全
……..
知識(shí)點(diǎn)回顧:
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的主要因素
現(xiàn)在要你來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)相框,你會(huì)從哪些方面來(lái)考慮
如何來(lái)進(jìn)行你的設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)要求:
1.能方便地取放相片;
2.具有一定的穩(wěn)定性和強(qiáng)度,相框不易變形,支架不易松動(dòng),相框與支架連接牢固.
3.具有一定的裝飾性;
4.不一定就是參照課本的圖片設(shè)計(jì),你只要設(shè)計(jì)出你喜歡的相框;
5.從人性化的設(shè)計(jì)觀點(diǎn)出發(fā),讓你的相框多出一些閃亮點(diǎn).
簡(jiǎn)易相片架的設(shè)計(jì)
作品評(píng)分:
項(xiàng)目 創(chuàng)新 美觀 穩(wěn)固 實(shí)用 可行性
比重 30％ 20％ 20％ 20％ 10％
得分
總評(píng)
⊙(共45張PPT)
2.2 流程的設(shè)計(jì)
學(xué)習(xí)目標(biāo)：
1、學(xué)會(huì)分析流程設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的基本因素。
2、能畫(huà)出流程設(shè)計(jì)的框圖。
3、能對(duì)生活、生產(chǎn)中的簡(jiǎn)單事項(xiàng)進(jìn)行流程設(shè)計(jì)。
綜合：指導(dǎo)人們的工作和生活、有效地組織生產(chǎn)。
流程在生產(chǎn)中的意義：有效地組織生產(chǎn)、提高生產(chǎn)效率、保證產(chǎn)品質(zhì)量、保證生產(chǎn)安全。
流程在生活中的意義：節(jié)省時(shí)間、提高生活質(zhì)量、提高工作效率、使我們的生活變得有序、合理。
復(fù)習(xí)：流程對(duì)生活和生產(chǎn)有什么意義？
1、流程設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的基本因素
流程設(shè)計(jì)的目標(biāo)與要求
工作和生活
生產(chǎn)活動(dòng)
節(jié)省時(shí)間、提高工作效率、提高工作質(zhì)量
提高效率、提高質(zhì)量、節(jié)省資源、安全生產(chǎn)、提高經(jīng)濟(jì)效益、提高管理水平
還應(yīng)考慮：
實(shí)現(xiàn)環(huán)保、方便操作
流程設(shè)計(jì)中的基本因素
材料
工藝
設(shè)備
人員和資金
環(huán)境
不同的材料有不同的加工處理方法
不同產(chǎn)品的工藝要求各異，流程設(shè)計(jì)也不同
生產(chǎn)設(shè)備的水平?jīng)Q定了流程的自動(dòng)化水平
人員的技術(shù)水平各必要的資金影響生產(chǎn)的過(guò)程、質(zhì)量和周期
生產(chǎn)過(guò)程對(duì)環(huán)境的污染以及環(huán)境對(duì)生產(chǎn)的反作用
注意：
不同行業(yè)的流程有不同的特點(diǎn)，流程設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的基本因素也各不相同．
如農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中還要考慮： 氣候、季節(jié)、自然災(zāi)害、生態(tài)平衡等
合成氨的生產(chǎn)工藝流程
制氮?dú)?br/>制氫氣
合成塔：
5000C和300atm,氮?dú)狻錃夂铣砂?br/>分離器
氨水
氮?dú)狻錃?br/>答：合成氨生產(chǎn)流程包括了以下的環(huán)節(jié)和時(shí)序:
(1)先進(jìn)行原料氣（N2、H2）的制取-----制取環(huán)節(jié)
(2)氣（N2、H2 ）的凈化，除雜質(zhì)-----凈化環(huán)節(jié)；
(3)用壓縮機(jī)壓縮（至高壓狀態(tài)）------壓縮環(huán)節(jié);
(4)氨合成----合成環(huán)節(jié)；
(5)最后進(jìn)行氨的分離，得到濃氨并將未完全反應(yīng)的N2、H2送回合成塔，再循環(huán)加工利用----分離環(huán)節(jié)。
合成氨的生產(chǎn)工藝流程包含了哪些環(huán)節(jié)
馬上行動(dòng)
1、處于城鄉(xiāng)結(jié)合地帶的某鄉(xiāng)，現(xiàn)要在鄉(xiāng)里新建一個(gè)小化工廠，在流程設(shè)計(jì)上應(yīng)考慮哪些因素？
應(yīng)考慮：工藝方案、降低能源和原材料消耗、減少污染排放、在資金允許的情況下選用精良設(shè)備和技術(shù)人員以提高生產(chǎn)效率。
2、要把北方的大豆移栽到南方，在流程設(shè)計(jì)上要考慮哪些相關(guān)因素？
要考慮：季節(jié)、氣溫、濕度、土壤、病蟲(chóng)害，是否破壞生態(tài)平衡 。
2、流程設(shè)計(jì)的步驟
一、明確設(shè)計(jì)的目標(biāo)和任務(wù)，明確流程應(yīng)遵循的內(nèi)在變化規(guī)律。
二、分析現(xiàn)有材料、設(shè)備、資金、人員、工藝和環(huán)境等因素。
三、列出流程涉及的主要事項(xiàng)，并進(jìn)行初步的排列。
四、分析各事項(xiàng)之間先后順序，合理地安排流程的時(shí)序和環(huán)節(jié)。
五、畫(huà)出流程圖。
確定目標(biāo)，明確任務(wù)
分析基本因素
明確主要事項(xiàng)(步驟)
確定環(huán)節(jié)、時(shí)序
畫(huà)出流程圖
結(jié)束
能否達(dá)到目標(biāo)要求
修改方案
否
一個(gè)產(chǎn)品的生產(chǎn)流程設(shè)計(jì)一般由材料準(zhǔn)備環(huán)節(jié)、加工環(huán)節(jié)、組裝環(huán)節(jié)、質(zhì)量檢查環(huán)節(jié)組成。
案例分析：“小鐵錘的加工流程設(shè)計(jì)”
手工制作
錘頭的加工流程
錘柄的加工流程
下料
磨削圓頭
電鍍
板牙套絲
下料
劃線
銼削
鋸削
劃螺孔中心線
鉆孔
電鍍
淬火
倒角
攻絲
裝配：
把加工好的錘柄擰緊到錘頭的螺孔中。
技術(shù)要求：1、材料：45號(hào)鋼；2、各型面連接圓滑、光潔、紋理整齊的要求；3、工件最后用砂紙打光。
二、流程設(shè)計(jì)的主要因素分析
1、設(shè)備：常用金工工具，臺(tái)鉆，鋸子、銼刀、鏨zàn子、
锪huō刀、麻花鉆、絲錐等。
2、材料：45號(hào)鋼的棒料。
三、明確主要事項(xiàng)（步驟）
1、加工方法：采用手工加工工藝方法。用鐵錘下料；錘頭部分
的加工用銼刀銼平面，臺(tái)鉆鉆孔，手工攻絲；錘柄部分的圓頭用
砂輪機(jī)磨削，螺紋用板牙套絲。
熱處理：錘頭進(jìn)行淬火處理，以提高硬度。
四、流程的環(huán)節(jié)與時(shí)序
小鐵錘加工過(guò)程劃分為三個(gè)環(huán)節(jié)
1、加工錘頭
2、加工錘柄
3、裝配環(huán)節(jié)
圖1
圖2
圖3
五、編制加工流程，按時(shí)序畫(huà)出加工流程圖
錘頭的加工流程圖：
1、下料
2、劃線
3、鋸削
4、銼削
5、（1）劃螺孔中心線
（2）用洋沖打眼
圖1
圖2
6、鉆孔
7、攻絲
8、倒角
9、淬火
錘柄的加工流程圖
1、下料
磨削圓頭
板牙套絲
二、批量生產(chǎn)小鐵錘的流程設(shè)計(jì)
工序號(hào) 工序 設(shè)備
1 下料 電鋸
2 銑A1、A2平面，兩把刀具同時(shí)銑 1號(hào)臥式銑床
3 銑B1、B2平面，兩把刀具同時(shí)銑 2號(hào)臥式銑床
4 銑C1、C2平面，兩把刀具同時(shí)銑 3號(hào)臥式銑床
5 銑D斜面 4號(hào)臥式銑床
6 鉆孔 鉆床
7 攻絲 攻絲
8 去毛刺 手工
9 淬火 淬火設(shè)備
10 電鍍 電鍍?cè)O(shè)備
錘頭的加工流程
錘柄的加工流程
工序號(hào) 工序 設(shè)備
1 下料 電鋸
2 車端面 1號(hào)車床
3 倒角 1號(hào)車床
4 車螺紋 2號(hào)車床
5 車圓頭 2號(hào)車床
6 去毛刺 手工
7 電鍍 電鍍?cè)O(shè)備
圖1 下料
圖2 銑 B1面
圖3 銑 A1面
圖4 銑 B2面
圖5 銑 A2面
圖6 銑 C1、C2面
圖7 銑 D面
圖8 中心鉆打眼、麻花鉆鉆孔
圖9锪刀锪孔
圖10 攻絲
圖11 去毛刺
圖12 淬火
圖13 平面磨床
錘柄加工流程
1、下料
2、車床車端面、倒角
3、車床車螺紋
锪
4、車床車圓頭
批量加工流程有什么特點(diǎn)：
1、機(jī)械化程度高，大多工序由機(jī)床完成；
2、有的工序可以在同一時(shí)間內(nèi)進(jìn)行，提高了工作效率。
在設(shè)計(jì)批量加工流程時(shí)，你認(rèn)為批量加工流程可以劃分為哪些環(huán)節(jié)？
——可分為錘頭加工、錘柄加工兩大環(huán)節(jié)，這兩大環(huán)節(jié)還可分為若干道工序。
加工零件的基本流程：
一、工藝技術(shù)員根據(jù)圖紙編寫(xiě)加工工藝卡（流程卡：注明了工序和每道工序的技術(shù)要求）
二、工藝卡與零件圖紙一起發(fā)到各工種的工人手中，工人按圖紙和工藝卡上的技術(shù)要求進(jìn)行加工。
三、質(zhì)量檢查員按照?qǐng)D紙和工藝卡的技術(shù)要求進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)加工質(zhì)量不合格的根據(jù)情況作出處理，或者返工，或者報(bào)廢。
城市污水處理工藝流程
粗格柵間
進(jìn)水泵房
細(xì)格柵間
曝氣沉沙池
氧化溝
二沉池
出水泵站
出水流入江河
課堂動(dòng)手實(shí)驗(yàn)
活動(dòng)手冊(cè):P2.2-1
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:積木分撿(共25張PPT)
穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的探析
結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度
第一單元 結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)
課堂小游戲
如何不借助其他物品讓一煮熟的雞蛋豎立在光滑的桌面上
一、結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性
1、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性
——結(jié)構(gòu)在負(fù)載的作用下維持其原有平衡狀態(tài)的能力。
一、結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性
一、結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性
[探究一]：不倒翁為什么不倒？
一、結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性
[得出結(jié)論]：
不倒翁不倒讓我們得出什么結(jié)論？
重心的高低影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
重心越低,穩(wěn)定性越好;重心越高,穩(wěn)定性越差。
[鏈接生活現(xiàn)象]：請(qǐng)同學(xué)們想一想生活中有哪些事例是運(yùn)用降低重心來(lái)增加穩(wěn)定性的？
例如：1、以前的農(nóng)作物個(gè)子高，遭遇暴風(fēng)驟雨容易傾覆，造成減產(chǎn)；現(xiàn)在的農(nóng)作物普遍個(gè)子矮。就是利用了重心低結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的原理。
一、結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性
[探究二]：落地電風(fēng)扇為什么不易翻倒？
一、結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性
[得出結(jié)論]：
落地電扇的底座又讓我們得出什么結(jié)論呢？
結(jié)構(gòu)與地面接觸所形成的支撐面的大小影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
支撐面越大越穩(wěn)定，越小越不穩(wěn)定。
注意支撐面和接觸面積的區(qū)別.
一、結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性
[鏈接生活現(xiàn)象]：
請(qǐng)同學(xué)們想一想生活中有哪些事例是運(yùn)用增大支撐面積來(lái)增加穩(wěn)定性？
一、結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性
結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的形狀影響其穩(wěn)定性。
一、結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性
[鏈接生活現(xiàn)象]：
請(qǐng)同學(xué)們想一想生活中有哪些事例是運(yùn)用改變結(jié)構(gòu)形狀來(lái)增加穩(wěn)定性？
一、結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性
[教師總結(jié)]：
影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素：
1、重心位置的高低
2、結(jié)構(gòu)與地面接觸所形成的支撐面的大小
3、結(jié)構(gòu)的形狀
雙腳支撐
單腳支撐
一、結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性
[知識(shí)拓展]
有時(shí)也利用不穩(wěn)定來(lái)為我們生活提供便利。
例如：1、用倒置的啤酒瓶預(yù)報(bào)地震2、在水桶的一邊掛上重物打水
不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
作業(yè)：
收集一些建筑物坍塌的案例，從結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性角度分析其問(wèn)題所在(共18張PPT)
二 控制系統(tǒng)的工作過(guò)程與方式
1 控制系統(tǒng)
控制系統(tǒng)：
任何一種控制的實(shí)現(xiàn)，都要通過(guò)若干個(gè)環(huán)節(jié)，這些環(huán)節(jié)就構(gòu)成了一個(gè)系統(tǒng)，稱為控制系統(tǒng)。
控制系統(tǒng)的輸出與輸入有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
小游戲
請(qǐng)同學(xué)蒙上眼睛在黑板上畫(huà)出下面的頭像。
蒙上眼睛畫(huà)------開(kāi)環(huán)控制
不蒙上眼睛畫(huà)------閉環(huán)控制
控制系統(tǒng)通常又分為開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)與閉環(huán)控制系統(tǒng)
2 開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)
開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)：
控制系統(tǒng)的輸出量不對(duì)系統(tǒng)的控制產(chǎn)生任何影響。
游泳池的定時(shí)注水控制系統(tǒng)
2 開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)
定時(shí)器
進(jìn)水閥門(mén)
游泳池
水流量
設(shè)定注水時(shí)間
游泳池的水位
在控制系統(tǒng)中，為了分析的方便，常采用方框來(lái)表示系統(tǒng)的環(huán)節(jié)，用單向信號(hào)線來(lái)表示系統(tǒng)信號(hào)傳遞的方向，這種圖稱為控制系統(tǒng)的方框圖，它表示了系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)在系統(tǒng)中的位置、功能和相互之間的關(guān)系。
開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖：
2 開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)
控制器
執(zhí)行器
被控對(duì)象
給定值
被控量
控制量
案例分析：自動(dòng)門(mén)的控制系統(tǒng)
2 開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)
控制
電路
電機(jī)
自動(dòng)門(mén)
轉(zhuǎn)動(dòng)
紅外裝置是否檢測(cè)到人體熱輻射發(fā)出的信號(hào)
門(mén)的開(kāi)/關(guān)
控制器
執(zhí)行器
被控對(duì)象
被控量
控制量
案例分析：水泵抽水控制系統(tǒng)
2 開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)
電機(jī)
水泵
水流
轉(zhuǎn)速
接通電源
水流量
控制器
執(zhí)行器
被控對(duì)象
被控量
控制量
開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)，信號(hào)的傳遞是單向的。
3 閉環(huán)控制系統(tǒng)
游泳池水位控制系統(tǒng)
檢測(cè)裝置
控制器
進(jìn)水閥門(mén)
游泳池
給定水位
水流量
比較器
游泳池水位
閉環(huán)控制系統(tǒng)
把系統(tǒng)的輸出量返回到輸入端并對(duì)控制過(guò)程產(chǎn)生影響的控制系統(tǒng)。
閉環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖如下：
3 閉環(huán)控制系統(tǒng)
檢測(cè)裝置
控制器
執(zhí)行器
被控對(duì)象
給定值
被控量
控制量
比較器
與開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)相比，閉環(huán)控制系統(tǒng)多了一個(gè)由檢測(cè)裝置組成的環(huán)節(jié)，構(gòu)成一條閉合回路。
馬上行動(dòng)
3、人工調(diào)節(jié)液面
4、希羅的自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)
1、電冰箱的溫度控制系統(tǒng)
2、走道燈的聲光控制系統(tǒng)
1、電冰箱的溫度控制系統(tǒng)
控制
電路
電機(jī)-壓縮器組
電冰箱
制冷量
箱內(nèi)溫度
預(yù)置溫度
檢測(cè)裝置
（熱敏電阻）
2、走道燈的聲光控制系統(tǒng)
聲-電傳感器
觸點(diǎn)延時(shí)開(kāi)關(guān)
走道燈
燈亮/滅
有/無(wú)聲音
眼睛
大腦
手、閥門(mén)
容器
給定值
比較器
液面位置
3、人工調(diào)節(jié)液面
水流量
4、希羅的自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)
火爐
連動(dòng)
裝置
廟門(mén)
祭壇點(diǎn)火
/火熄滅
門(mén)的開(kāi)/關(guān)
軸的轉(zhuǎn)動(dòng)
控制器
執(zhí)行器
被控對(duì)象
給定值
被控量
控制量
2、開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)
3、閉環(huán)控制系統(tǒng)
反饋環(huán)節(jié)
控制器
執(zhí)行器
被控對(duì)象
給定值
被控量
控制量
比較器
小結(jié)
1、控制系統(tǒng)、開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)、閉環(huán)控制系統(tǒng)的概念(共15張PPT)
第四節(jié) 經(jīng)典結(jié)構(gòu)的欣賞
經(jīng)典結(jié)構(gòu)的欣賞
知識(shí)回顧
什么是結(jié)構(gòu)？結(jié)構(gòu)類型有那些？
穩(wěn)定結(jié)構(gòu)兩個(gè)重要性質(zhì)是什么？
經(jīng)典結(jié)構(gòu)的欣賞
如何欣賞設(shè)計(jì)作品（以建筑為例）？
技術(shù)：包括結(jié)構(gòu)使用功能的實(shí)現(xiàn)、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固耐用、結(jié)構(gòu)造型設(shè)計(jì)的創(chuàng)意和表現(xiàn)力、材料使用的合理性、工藝制造的精湛程度等。
文化：具體包括民族特色、歷史性、時(shí)代性、藝術(shù)性等方面。
經(jīng)典結(jié)構(gòu)的欣賞
經(jīng)典結(jié)構(gòu)之一：趙州橋
橋長(zhǎng)64.40米，跨徑37.02米，是當(dāng)今世界上跨徑最大、建造最早的單孔敞肩型石拱橋。
觀看時(shí)，注意：①橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)？ ②橋的受力分析？ ③橋的文化寓意和民族特色 ？
經(jīng)典結(jié)構(gòu)的欣賞
經(jīng)典結(jié)構(gòu)之二：飛檐
洞庭天下水 岳陽(yáng)天下樓
經(jīng)典結(jié)構(gòu)的欣賞
經(jīng)典結(jié)構(gòu)之二：飛檐
武當(dāng)山道教古建筑的宮殿屋檐的每條垂脊前端，都有一排栩栩如生的禽獸像，形狀各異，數(shù)量不一。這些禽獸被稱為小獸。
龍，是傳說(shuō)中一種能興云作雨的神異動(dòng)物，封建時(shí)代龍又是作為皇帝的象征
經(jīng)典結(jié)構(gòu)的欣賞
經(jīng)典結(jié)構(gòu)之二：飛檐
經(jīng)典結(jié)構(gòu)的欣賞
經(jīng)典結(jié)構(gòu)之二：飛檐
經(jīng)典結(jié)構(gòu)的欣賞
中西經(jīng)典結(jié)構(gòu)欣賞
故宮
文化：漢族文化的代表。建筑色彩以朱墻黃頂為主，表現(xiàn)皇帝的威嚴(yán)。屋頂?shù)娘w檐結(jié)構(gòu)減輕了大屋頂?shù)某林馗校仍鎏砹孙w動(dòng)輕快的美感，同時(shí)又體現(xiàn)了高貴華美的風(fēng)韻，豐富了建筑文化。
技術(shù)：采用了典型的木結(jié)構(gòu)建筑形式。木結(jié)構(gòu)建筑主要采用榫鉚連接。屋頂?shù)娘w檐結(jié)構(gòu)擴(kuò)大了采光面，有利于排泄雨水。
經(jīng)典結(jié)構(gòu)的欣賞
中西經(jīng)典結(jié)構(gòu)欣賞
圣彼得大教堂
文化：體現(xiàn)了明顯的文藝復(fù)興時(shí)期提倡的古典主義形式，主要特征是羅馬式的圓頂穹窿、希臘式的石柱以及平的過(guò)梁相結(jié)合，是典型的哥特式教堂。整個(gè)教堂采用巨大的石材結(jié)構(gòu)，象征著不朽和永恒。
技術(shù)：穹頂輪廓渾圓飽滿，穹頂上的肋與圍繞鼓座一圈的雙柱一一對(duì)應(yīng)并向上延伸至頂部的采光亭，肋間以十道斷面小強(qiáng)度大的環(huán)形鐵箍抵抗穹頂向外的側(cè)推力。
法
國(guó)
巴
黎
圣
母
院
德
國(guó)
科
隆
教
堂
荷
蘭
阿
姆
斯
特
丹
比
利
時(shí)
布
魯
塞
爾
經(jīng)典結(jié)構(gòu)的欣賞
我國(guó)城市的標(biāo)志性建筑
北京 天安門(mén)
經(jīng)典結(jié)構(gòu)的欣賞
對(duì)作品進(jìn)行欣賞，除了技術(shù)和文化兩角度外，還可以從哪些角度欣賞？
中國(guó)傳統(tǒng)建筑特微
中國(guó)園林建筑特微
中國(guó)民間結(jié)構(gòu)欣賞- - ->西關(guān)大屋
經(jīng)典結(jié)構(gòu)的欣賞
課堂練習(xí)
選定大佛山本地的一個(gè)經(jīng)典建筑結(jié)構(gòu)，通過(guò)你對(duì)該建筑的認(rèn)識(shí)及瀏覽相關(guān)網(wǎng)頁(yè)資料，談?wù)勀闳绾螐奈幕⒓夹g(shù)兩個(gè)角度欣賞該結(jié)構(gòu)。(共23張PPT)
穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的探析
結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度
第一單元 結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)
結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1、了解內(nèi)力和應(yīng)力的概念，知道內(nèi)力和應(yīng)力的關(guān)系。
2、了解結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的概念，理解影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的因素
結(jié)構(gòu)強(qiáng)度:指結(jié)構(gòu)具有的抵抗被外力破壞的能力.
【學(xué)習(xí)過(guò)程】
根據(jù)你的生活經(jīng)驗(yàn)填寫(xiě)下表：
事件 結(jié)果 原因
分別在一根竹竿和一根同樣尺寸的脆性塑料桿上不斷加掛相同質(zhì)量的重物
沿著垂直于重心線的方向撞擊一根完整的鋼管與用同樣的方法撞擊一根中間有焊接縫的鋼管
竹竿比脆性塑料桿能掛更多的重物而不會(huì)斷裂
竹竿材料的抗拉性能更強(qiáng)
中間有焊接縫的鋼管受到撞擊時(shí)容易損壞
因?yàn)橛羞B接點(diǎn)
一、關(guān)于結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的概念
內(nèi)力：當(dāng)物體受到外力作用時(shí),內(nèi)部各質(zhì)點(diǎn)之間的相互作用發(fā)生改變,產(chǎn)生一種抵抗外力與形變的力.
應(yīng)力：構(gòu)件單位橫截面積上產(chǎn)生的內(nèi)力.
公式：
二、影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的主要因素
案例分析：
空調(diào)安裝架
注意結(jié)構(gòu)對(duì)強(qiáng)度的影響有兩點(diǎn):
一是結(jié)構(gòu)的外部形狀
二是結(jié)構(gòu)的構(gòu)件截面形狀
結(jié)構(gòu)的外形相同，構(gòu)件的截面不同，其強(qiáng)度不一樣。
影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的幾個(gè)主要因素
（1）結(jié)構(gòu)的形狀
（2）使用的材料
（3）構(gòu)件之間的連接方式
三角形是框架結(jié)構(gòu)中最基本的形狀之一,它結(jié)實(shí)、穩(wěn)定，所用材料最少。
(1)結(jié)構(gòu)的形狀
各種形狀的橫截面構(gòu)件，所承受力的程度是不一樣的。
小試驗(yàn)
試驗(yàn)?zāi)康模簻y(cè)試不同截面形狀的構(gòu)件做成的懸梁的強(qiáng)度
試驗(yàn)準(zhǔn)備：剪貼周長(zhǎng)相同、截面分別為三角形、圓形、正方形紙筒各一個(gè)，重物若干。
試驗(yàn)過(guò)程： 1、分別將不同形狀的紙筒的一端固定在桌子上，形成懸梁結(jié)構(gòu)。2、分別在不同形狀的紙筒的另一端懸掛相同質(zhì)量的重物，并依次不斷加相同質(zhì)量的重物，觀察結(jié)果
結(jié)構(gòu)的 材料
不同材料構(gòu)成的結(jié)構(gòu)，其強(qiáng)度各不相同。有抗拉力、壓力、剪切力和扭曲力性能的，所以在不同結(jié)構(gòu)不同要求中，選擇不同特性的材料。
梁的示意圖
壓力
拉力
為什么北川希望小學(xué)在地震中屹立不倒？
結(jié)構(gòu)的材料
（1）鉸連接：被連接的構(gòu)件在連接處不能相對(duì)移動(dòng)，但可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。
如折疊傘傘骨間的連接，門(mén)與門(mén)框的連接等
結(jié)構(gòu)的連接方式
結(jié)構(gòu)的連接方式
（2）剛連接：被連接的構(gòu)件在連接處既不能相對(duì)移動(dòng)，也不能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。
具體有榫接、膠接、焊接等
榫接
膠接
焊接
剛連接
還有什么方法可以使相框變牢固？
探究
練習(xí)：在自行車各部件之間的連接中
剎車連桿之間屬于_____連接；
鉸
練習(xí)：在自行車各部件之間的連接中
輻條與鋼圈之間屬于______連接
剛
練習(xí)：在自行車各部件之間的連接中
三角架屬于_____連接；
剛
比較圖中同一結(jié)構(gòu)的幾種連接方式,請(qǐng)預(yù)言哪種連接方式的強(qiáng)度更好。(共23張PPT)
第四單元 控制與設(shè)計(jì)（Control&Design）
通古今中外 用現(xiàn)代未來(lái) 技神乎其也 術(shù)在行動(dòng)中
4.3閉環(huán)控制系統(tǒng)的干擾與反饋
復(fù)習(xí)鞏固：開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)通用方框圖
輸入量
控制器
執(zhí)行器
被控對(duì)象
輸出量
控制量
公共汽車車門(mén)的開(kāi)關(guān)控制是氣動(dòng)控制，司機(jī)操作開(kāi)關(guān)的裝置，電流控制“電磁閥”的啟閉，通過(guò)電磁閥決定壓縮空氣的流向，最后由壓縮空氣推動(dòng)雙向汽缸內(nèi)的活塞帶動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)開(kāi)門(mén)或關(guān)門(mén)。
開(kāi)關(guān)門(mén)的按鈕
（輸入量）
電磁閥
雙向汽缸
汽車車門(mén)
車門(mén)的開(kāi)關(guān)
（輸出量）
位移（控制量）
鞏固練習(xí)
一、閉環(huán)控制系統(tǒng)
開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)給游泳池注水
設(shè)定注水的時(shí)間
定時(shí)器
進(jìn)水閥門(mén)
游泳池
游泳池的水位
輸入
輸出
水流量
給定水位
控制器
進(jìn)水閥門(mén)
游泳池
水流量
檢測(cè)裝置
×
+
-
改成根據(jù)水位來(lái)確定注水時(shí)間
比較器
游泳池的水位
1.閉環(huán)控制系統(tǒng)定義
系統(tǒng)的輸出量返回到輸入端并對(duì)控制過(guò)程產(chǎn)生影響的控制系統(tǒng)稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)。
2.閉環(huán)控制系統(tǒng)方框圖
給定量
控制器
執(zhí)行器
被控對(duì)象
控制量
檢測(cè)裝置
被控量
×
+
-
比較器
案例分析
在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及日常生活應(yīng)用中，常常會(huì)需要對(duì)容器中的液位（水位）進(jìn)行自動(dòng)控制。
抽水馬桶就是典型的案例：
請(qǐng)嘗試畫(huà)出抽水馬桶的控制系統(tǒng)方框圖
三、干擾與反饋
在控制系統(tǒng)中，除輸入量（給定值）以外，引起被控量變化的各種因素稱為干擾因素。
例如：人在逆風(fēng)中騎自行車
風(fēng)
應(yīng)保持的速度
自行車
行車速度
在空調(diào)的控制系統(tǒng)中，下列哪些處于干擾因素？
⑴開(kāi)門(mén)、開(kāi)窗；
⑵房間里增加人；
⑶打開(kāi)房間里的吊扇；
⑷房間里的人走動(dòng)。
馬上行動(dòng)
游泳池水位控制系統(tǒng)的干擾因素
定時(shí)器的誤差（定時(shí)控制系統(tǒng)）
進(jìn)水閥門(mén)水流量的不穩(wěn)定性
控制系統(tǒng)中，為了克服干擾，保持輸出穩(wěn)定，需要將輸出量通過(guò)適當(dāng)?shù)臋z測(cè)裝置返回到輸入端并與輸入量進(jìn)行比較，這種比較過(guò)程稱為反饋。
閉環(huán)控制系統(tǒng)是指在系統(tǒng)的輸出端與輸入端之間存在反饋回路，輸出量對(duì)控制過(guò)程產(chǎn)生影響的控制系統(tǒng)。
閉環(huán)控制系統(tǒng)的核心是通過(guò)反饋來(lái)減少被控量（輸出量）的偏差。
四、閉環(huán)控制系統(tǒng)與開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)的比較
比較項(xiàng)目 開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng) 閉環(huán)控制系統(tǒng)
能否自動(dòng)調(diào)整和補(bǔ)償 不能 能
控制精度 比較低 高
結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單 相對(duì)復(fù)雜
適用場(chǎng)合 控制精度要求不高而系統(tǒng)本身的元件又比較穩(wěn)定的場(chǎng)合 要求高精度和高可靠性的場(chǎng)合
五、黑箱方法
西瓜
拍
控制系統(tǒng)
系統(tǒng)的輸入
系統(tǒng)的輸出
所謂黑箱方法是將要研究的系統(tǒng)作為黑箱，通過(guò)對(duì)系統(tǒng)輸入與輸出關(guān)系的研究，進(jìn)而推斷系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其功能的方法。
聲音
馬上行動(dòng)：列舉黑箱方法應(yīng)用的例子，并填寫(xiě)下表。
黑箱方法應(yīng)用的例子 輸入 輸出 需要了解的情況
信息學(xué)奧賽選手程序 初始數(shù)據(jù) 運(yùn)算結(jié)果 程序是否正確
⑴路燈控制系統(tǒng)
路燈控制系統(tǒng)一般分兩種，一種是定時(shí)控制，比如下午6點(diǎn)自動(dòng)打開(kāi)，早上7點(diǎn)自動(dòng)關(guān)閉；另一種是增加感光電路，當(dāng)光照低到某個(gè)值時(shí)自動(dòng)打開(kāi)路燈，反之自動(dòng)關(guān)閉。
五.馬上行動(dòng)
光線亮度
感光 傳感器
開(kāi)關(guān)電路
燈
燈的亮滅
開(kāi)關(guān)信號(hào)
設(shè)定的時(shí)間
定時(shí)電路
開(kāi)關(guān)電路
燈
開(kāi)關(guān)信號(hào)
燈的亮滅
⑵電冰箱的溫度控制系統(tǒng)
設(shè)定溫度
控制電路
壓縮機(jī)
電冰箱
輸出溫度
溫度檢測(cè)裝置
+
-
比較器
⑶走道路燈的聲控系統(tǒng)
聲音
聲音 傳感器
開(kāi)關(guān)電路
燈
開(kāi)關(guān)信號(hào)
燈亮
(4)交通路口紅綠燈自動(dòng)控制（根據(jù)車流量大小改變紅綠燈時(shí)間）系統(tǒng)
設(shè)定紅綠燈停留時(shí)間
控制電路
紅綠燈 轉(zhuǎn)換器
紅綠燈
紅綠燈停留時(shí)間
車流量檢測(cè)裝置
開(kāi)關(guān)
+
-
比較器
課堂小結(jié)
1.閉環(huán)控制系統(tǒng)方框圖
給定量
控制器
執(zhí)行器
被控對(duì)象
控制量
檢測(cè)裝置
被控量
×
+
-
比較器
干擾：在控制系統(tǒng)中，除輸入量（給定值）以外，引起被控量變化的各種因素
反饋：控制系統(tǒng)中，為了克服干擾，保持輸出穩(wěn)定，將輸出量通過(guò)適當(dāng)?shù)臋z測(cè)裝置返回到輸入端并與輸入量進(jìn)行比較的過(guò)程。
作業(yè)
路燈控制系統(tǒng) 路燈控制系統(tǒng)一般分兩種，一種是定時(shí)控制，比如下午6點(diǎn)自動(dòng)打開(kāi)，早上7點(diǎn)自動(dòng)關(guān)閉；另一種是增加感光電路，當(dāng)光照低到某個(gè)值時(shí)自動(dòng)打開(kāi)路燈，反之自動(dòng)關(guān)閉。
電冰箱的溫度控制系統(tǒng)
走道路燈的聲控系統(tǒng)
交通路口紅綠燈自動(dòng)控制（根據(jù)車流量大小改變紅綠燈時(shí)間）系統(tǒng)(共37張PPT)
第二節(jié)
系統(tǒng)的分析
一、系統(tǒng)分析的含義
1.決策的方法
決策方法有經(jīng)驗(yàn)決策和科學(xué)決策；
系統(tǒng)分析是一種科學(xué)決策的方法。
一、系統(tǒng)分析的含義
2.系統(tǒng)分析的含義
為了發(fā)揮系統(tǒng)的功能，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的目標(biāo)，運(yùn)用科學(xué)的方法對(duì)系統(tǒng)加以周詳?shù)目疾臁⒎治觥⒈容^、試驗(yàn)，并在此基礎(chǔ)上擬定一套有效處理步驟和程序，或?qū)υ瓉?lái)的系統(tǒng)提出改進(jìn)方案的過(guò)程，就是系統(tǒng)分析。
案例分析
漢字激光照排系統(tǒng)
一、系統(tǒng)分析的含義
王選教授
激光照排機(jī)
激光照排機(jī)的工作原理是將計(jì)算機(jī)處理的文字圖形信號(hào)通過(guò)激光掃描的方式在膠片上成像。
二、系統(tǒng)分析的一般步驟
系統(tǒng)分析的出發(fā)點(diǎn)為了發(fā)揮系統(tǒng)的整體功能，目的是尋求解決問(wèn)題的最佳決策，而生產(chǎn)和生活中的一些問(wèn)題，往往存在著許多相互關(guān)聯(lián)和一些不確定的因素，所以最佳決策只是在若干方案中尋求的相對(duì)令人滿意的方案。
二、系統(tǒng)分析的一般步驟
系統(tǒng)分析的一般步驟可以描述為：
明確問(wèn)題
設(shè)立目標(biāo)
收集資料
制定方案
分析計(jì)算
評(píng)價(jià)比較
檢驗(yàn)核實(shí)
作出決策
約束條件：對(duì)系統(tǒng)的功能起著限制作用，并且是不能認(rèn)為調(diào)節(jié)的條件
案例分析
田忌賽馬
二、系統(tǒng)分析的一般步驟
戰(zhàn)國(guó)時(shí)代，齊王常與他的大將田忌賽馬，雙方約定每場(chǎng)各出一匹馬，分三場(chǎng)進(jìn)行比賽。齊王的馬有上、中、下三等，田忌的馬也有上、中、下三等，但每一等都比不上齊王同等的馬，于是田忌屢賽屢輸。一日，田忌的賓客、對(duì)軍事頗有研究的孫臏給田忌出了一個(gè)主意，結(jié)果以二比一贏了齊王。
田忌賽馬
田忌的賽馬共有6種方案：
方法 田忌 齊王 方法 田忌齊王
1 上馬 ： 上馬
中馬 ： 中馬
下馬 ： 下馬 2 上馬 ： 上馬
中馬 ： 下馬
下馬 ： 中馬
3 上馬 ： 中馬
中馬 ： 下馬
下馬 ： 上馬 4 上馬 ： 中馬
中馬 ： 上馬
下馬 ： 下馬
5 上馬 ： 下馬
中馬 ： 上馬
下馬 ： 中馬 6 上馬 ： 下馬
中馬 ： 中馬
下馬 ： 上馬
在以上各方案中，齊王與田忌的賽馬結(jié)局有以3：0贏的，也有以2：1贏的，但只有一種情況是田忌以2：1取勝于齊王的，孫臏正是把這種方案推薦給了田忌，就是上述方案3。
1.整體性原則
系統(tǒng)分析首先著眼于系統(tǒng)整體，要先分析整體，在分析部分；先看全局，后看局部；先看全過(guò)程，再看某一階段；先看長(zhǎng)遠(yuǎn)，再看當(dāng)前。
三、系統(tǒng)分析的主要原則
案例分析
丁謂修復(fù)皇宮
三、系統(tǒng)分析的主要原則
2.科學(xué)性原則
系統(tǒng)分析一方面要有嚴(yán)格的工作步驟，另一方面盡可能地運(yùn)用科學(xué)方法和數(shù)學(xué)工具進(jìn)行定量分析，使決策的過(guò)程和結(jié)果更具說(shuō)服力。
三、系統(tǒng)分析的主要原則
試解釋“三三進(jìn)九不如二五一十”的道理。
與其平均發(fā)展，不如突出長(zhǎng)處
要在某種合金鋼中加入某元素以提高它的強(qiáng)度，假如試驗(yàn)范圍是每噸加入量為1000～2000g，那么究竟應(yīng)加入多少？
人類很早就想實(shí)現(xiàn)“上天”的夢(mèng)想，人們于是模仿鳥(niǎo)的外型和飛行動(dòng)作進(jìn)行嘗試，但不管裝上翅膀還是以人力驅(qū)動(dòng)撲翼飛機(jī)，結(jié)果都以失敗告終。吸取經(jīng)驗(yàn)后，海斯勒和維林吉爾在別人的基礎(chǔ)上采用科學(xué)的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，取得了成功。他們抓住了人力飛機(jī)是依靠人做動(dòng)力的關(guān)鍵，進(jìn)行了分析計(jì)算。他們知道，一個(gè)強(qiáng)鍵的運(yùn)動(dòng)員連續(xù)做功的功率只能達(dá)到250W左右，同時(shí)他們還知道：P=k1v3 ‘ s=k2/v2得出以下結(jié)論：飛機(jī)的速度應(yīng)很低，機(jī)翼面積應(yīng)該很大；而且由于飛行速度低，即使飛機(jī)的結(jié)構(gòu)稍大，也不會(huì)增加太大的阻力。于是，他們參考了自行車車輪的構(gòu)造原理，利用中央垂直管和牽引鋼絲組成的機(jī)翼支撐結(jié)構(gòu)，使面積很大的機(jī)翼并不太重。此外，他們還對(duì)飛機(jī)設(shè)計(jì)進(jìn)行了許多細(xì)節(jié)的改進(jìn)。1936年，他們的飛機(jī)飛到5米的高度，航行了45米，空中飛行時(shí)間達(dá)到20秒，終于實(shí)現(xiàn)了依靠人力“飛天”的夢(mèng)想。　　
案例：人力飛機(jī)
人類很早就想實(shí)現(xiàn)“上天”的夢(mèng)想，人們于是模仿鳥(niǎo)的外型和飛行動(dòng)作進(jìn)行嘗試，但不管裝上翅膀還是以人力驅(qū)動(dòng)撲翼飛機(jī)，結(jié)果都以失敗告終。吸取經(jīng)驗(yàn)后，海斯勒和維林吉爾在別人的基礎(chǔ)上采用科學(xué)的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，取得了成功。他們抓住了人力飛機(jī)是依靠人做動(dòng)力的關(guān)鍵，進(jìn)行了分析計(jì)算。他們知道，一個(gè)強(qiáng)鍵的運(yùn)動(dòng)員連續(xù)做功的功率只能達(dá)到250W左右，同時(shí)他們還知道：P=k1v3 ‘ s=k2/v2得出以下結(jié)論：飛機(jī)的速度應(yīng)很低，機(jī)翼面積應(yīng)該很大；而且由于飛行速度低，即使飛機(jī)的結(jié)構(gòu)稍大，也不會(huì)增加太大的阻力。于是，他們參考了自行車車輪的構(gòu)造原理，利用中央垂直管和牽引鋼絲組成的機(jī)翼支撐結(jié)構(gòu)，使面積很大的機(jī)翼并不太重。此外，他們還對(duì)飛機(jī)設(shè)計(jì)進(jìn)行了許多細(xì)節(jié)的改進(jìn)。1936年，他們的飛機(jī)飛到5米的高度，航行了45米，空中飛行時(shí)間達(dá)到20秒，終于實(shí)現(xiàn)了依靠人力“飛天”的夢(mèng)想。　　
通過(guò)運(yùn)用科學(xué)的方法海斯勒他們?nèi)〉昧顺晒Α?可見(jiàn)系統(tǒng)分析還需要遵循科學(xué)性的原則。
3.綜合性原則
系統(tǒng)分析總是為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)目標(biāo)服務(wù)的。當(dāng)存在多個(gè)目標(biāo)時(shí)，需要綜合分析，統(tǒng)籌兼顧，不可顧此失彼，因小失大。
三、系統(tǒng)分析的主要原則
系統(tǒng)的優(yōu)化是指在給定的條件（約束條件）下，根據(jù)系統(tǒng)的優(yōu)化目標(biāo)，采取一定的手段和方法，使系統(tǒng)的目標(biāo)值達(dá)到最大化（或最小化）。
影響系統(tǒng)優(yōu)化的因素是指對(duì)系統(tǒng)的目標(biāo)函數(shù)產(chǎn)生顯著影響，并且可以人為調(diào)節(jié)的因素。
四、系統(tǒng)的優(yōu)化
案例分析
利潤(rùn)問(wèn)題
四、系統(tǒng)的優(yōu)化
約束條件
76 16 4760
為使系統(tǒng)達(dá)到最優(yōu)的目標(biāo)而提出的求解方法稱為最優(yōu)化方法。系統(tǒng)優(yōu)化的方法是多樣的，但無(wú)論運(yùn)用怎樣的優(yōu)化方法，都需要經(jīng)過(guò)若干次完善和驗(yàn)證，才能得出最優(yōu)解或滿意解。
四、系統(tǒng)的優(yōu)化
數(shù)學(xué)模型
估算、試驗(yàn)
最優(yōu)解
滿意解
完善、驗(yàn)證
案例：裝修施工的組織優(yōu)化
裝修進(jìn)度（周）
3 6 9 12 15
A 水電 K
木工 K
油漆 K
B 水電 K
木工 K
油漆 K
C 水電 K
木工 K
油漆 K
流水施工
優(yōu)點(diǎn)：
（1）工期____
（2）需要水電、木工和油漆各____個(gè)裝修隊(duì)同時(shí)工作。
(3)相對(duì)于平行施工的方式,這種方式在施工時(shí)間內(nèi)投入的人力、施工設(shè)備、材料____。
一、系統(tǒng)分析的含義
二、系統(tǒng)分析的一般步驟
三、系統(tǒng)分析的主要原則
四、系統(tǒng)的優(yōu)化
小 結(jié)
（一）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
系統(tǒng)設(shè)計(jì)：
在系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出滿足預(yù)定目標(biāo)的系統(tǒng)的過(guò)程。
1．系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的涵義：
2．系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的主要問(wèn)題：
（一）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
（1）系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的與要求。
（2）系統(tǒng)各部分之間的相互聯(lián)系與相互作用。
（3）系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化。
理解：從系統(tǒng)的整體出發(fā)，以系統(tǒng)整體功能的最優(yōu)為目的。
理解：運(yùn)用系統(tǒng)的思想綜合考慮各部分之間的關(guān)聯(lián)、沖突問(wèn)題，注重各部分的橫向、縱向聯(lián)系。依據(jù)系統(tǒng)的基本特性，既要考慮當(dāng)前，也要考慮長(zhǎng)遠(yuǎn)。
理解：從系統(tǒng)整體考慮優(yōu)化，統(tǒng)籌兼顧，再在此基礎(chǔ)上完善個(gè)部分的設(shè)計(jì)。
3．系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟：
（一）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
（1）將系統(tǒng)分解為若干子系統(tǒng)；
（2）確定各子系統(tǒng)的目標(biāo)、功能及其相互關(guān)系；
（3）對(duì)子系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)；
（4）對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)。
可以概括為“總——分——總”。就是當(dāng)我們要設(shè)計(jì)一個(gè)系統(tǒng)對(duì)象時(shí)，可以先將對(duì)象分解為一個(gè)子系統(tǒng)，分析和確定各個(gè)子系統(tǒng)的目標(biāo)、功能以及它們之間的相互關(guān)系和結(jié)構(gòu)組成，然后單獨(dú)對(duì)每個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)及優(yōu)化，然后對(duì)由完成的子系統(tǒng)作為構(gòu)件的系統(tǒng)整體進(jìn)行總體技術(shù)設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)。
1.遵守設(shè)計(jì)的一般過(guò)程、方法和原則（見(jiàn)《技術(shù)與設(shè)計(jì)1》P35～P39）
2.遵守系統(tǒng)設(shè)計(jì)中特有的兩條原則：
（1）設(shè)計(jì)好系統(tǒng)中的每一個(gè)元素或子系統(tǒng)。
（2）設(shè)計(jì)好各元素或子系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)關(guān)系。
4.系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方法要點(diǎn)：
（一）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
（二）簡(jiǎn)單系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)：
系統(tǒng)設(shè)計(jì)多用于比較復(fù)雜的社會(huì)系統(tǒng)工程、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)工程、規(guī)劃系統(tǒng)工程、生態(tài)系統(tǒng)工程、能源系統(tǒng)工程、交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程、農(nóng)業(yè)系統(tǒng)工程、工業(yè)及企業(yè)系統(tǒng)工程、軍事系統(tǒng)工程等方面。
案例分析：“室內(nèi)住宅電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)”
（二）簡(jiǎn)單系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)：
下面我們就對(duì)楊輝購(gòu)買的一套135.6m2的三室二廳的新房室內(nèi)電氣線路進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì).
（二）簡(jiǎn)單系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)：
（一）系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的與要求：
1．分析室內(nèi)照明的功能需求，書(shū)房、臥室、客廳、廚房、衛(wèi)生間和涼臺(tái)的照明要求是如何的？
2．系統(tǒng)組成部分之間的相互聯(lián)系和作用：針對(duì)不同的照明需求來(lái)選擇怎樣的燈具？
3．如何計(jì)算家居總用電量？
4．室內(nèi)照明的電線敷設(shè)的安全標(biāo)準(zhǔn)？
5．系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案及其優(yōu)化：
（二）簡(jiǎn)單系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)：
（二）設(shè)計(jì)要求:
1.用電負(fù)荷:照明用電負(fù)荷800w，娛樂(lè)用電負(fù)荷1500w，廚房用電負(fù)荷1300w，空調(diào)用電負(fù)荷3000w。最大功率P=800w+1500w+1300w+3000w=11100w
2．照明和各種家用電器使用安全、方便，相互之間影響小，便于維修。
（二）簡(jiǎn)單系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)：
（三）設(shè)計(jì)分析；
1．設(shè)計(jì)的目的方便住戶使用，滿足住戶的舒適和審美要求，便于維修，安裝規(guī)范，確保室內(nèi)電氣線路的安全。
2．室內(nèi)配電系統(tǒng)由電源配電箱和若干個(gè)回路組成，它們構(gòu)成了室內(nèi)電器線路系統(tǒng)的子系統(tǒng)。
3．當(dāng)某一回路發(fā)生故障時(shí)，不影響其他回路的正常工作。
（二）簡(jiǎn)單系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)：
（四）設(shè)計(jì)方案：
1．電源配電箱
電源通過(guò)住宅的專用配電箱再進(jìn)入室內(nèi)房間，配電箱中應(yīng)有短路、過(guò)載和漏電保護(hù)，具有過(guò)負(fù)載、
過(guò)電壓和漏電保護(hù)功能。每戶應(yīng)設(shè)置強(qiáng)弱電箱，配電箱內(nèi)應(yīng)設(shè)動(dòng)作電流30MA的漏電保護(hù)器，分路經(jīng)過(guò)控開(kāi)后，分別控制照明，空調(diào)，插座等。控開(kāi)的工作電流應(yīng)與終端電器的最大工作電流相匹配，一般情況下，照明10A，插座16A，柜式空調(diào)20A，進(jìn)戶40-60A。
（二）簡(jiǎn)單系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)：
2．電路的設(shè)計(jì)
楊揮家用電負(fù)荷最大值約為11.1kw，通過(guò)安全電流11.1kw/220v=21A,電流過(guò)大各線路必須采用單獨(dú)的電路回路。室內(nèi)配電系統(tǒng)采用多回路形式，本例設(shè)計(jì)有照明回路、插座回路、空調(diào)回路，對(duì)于廚房、浴室設(shè)立單獨(dú)回路。
（二）簡(jiǎn)單系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)：
3．導(dǎo)線與電器設(shè)備選擇
（1）導(dǎo)線:為了防火、維修及安全，最好選用有長(zhǎng)城標(biāo)志的“國(guó)標(biāo)” 塑料或橡膠絕緣保護(hù)層的單股銅芯電線，線材槽載面積一般是：照明用線選用1.5平方毫米，插座用線選用2.5平方毫米，空調(diào)用線不得小于4平方毫米，接線選用綠黃雙色線，接開(kāi)關(guān)線(火線)用紅、白、黑、紫等任一種。但在同一家裝工程中用線的顏色用途應(yīng)一致。
（2）電器設(shè)備：電源配電箱、電表、控制開(kāi)關(guān)漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)、電源插座、開(kāi)關(guān)面板、插座的選材面板的尺寸應(yīng)與預(yù)埋的接線盒的尺寸一致；表面光潔、品牌標(biāo)志明顯，有防偽標(biāo)志和國(guó)家電工安全認(rèn)證的長(zhǎng)城標(biāo)志；開(kāi)關(guān)開(kāi)啟時(shí)手感靈活，插座穩(wěn)固，銅片要有一定的厚度；面板的材料應(yīng)有阻燃性和堅(jiān)固性。
（二）簡(jiǎn)單系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)：
（五）線路布置
1．智能系統(tǒng)：在住宅電氣線路設(shè)計(jì)中應(yīng)預(yù)埋電話線、有線電視信號(hào)線、視頻線、網(wǎng)絡(luò)線，在客廳和三間睡房預(yù)埋電話線、有線電視信號(hào)線、視頻線、選擇其中一間睡房作為書(shū)房，預(yù)埋網(wǎng)絡(luò)線。
2．照明回路：在睡房、客廳、飯廳、廚房、浴室、涼臺(tái)室安裝一個(gè)主光源吊燈，在睡房和客廳的墻壁上安裝輔助光源壁燈。
3．功能電路：廚房放置冰箱、電飯堡、電熱水器，排氣扇電源插座，浴室安裝淋浴器、洗衣機(jī)的電源插座，睡房和客廳安裝空調(diào)的電源插座，書(shū)房安裝娛樂(lè)電視機(jī)、音響、電腦等的電源插座都是獨(dú)立的電源回路。
（二）簡(jiǎn)單系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)：
4．線路布置圖：在形成了住宅的電氣線路設(shè)計(jì)方案后，繪制出線路走向位置尺寸圖和線路布線圖，編寫(xiě)《電氣線路設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)》草擬布線圖。
（1）劃線。確定線路終端插座，開(kāi)關(guān)，面板的位置，在墻面標(biāo)畫(huà)出準(zhǔn)確的位置和尺寸。
（2） 開(kāi)槽。
（3）電源線配線
（4） 埋設(shè)暗盒及敷設(shè)PVC電線管。
（5） 穿線。
（6） 安裝開(kāi)關(guān)，面板，各種插座，強(qiáng)弱電箱和燈具。
（7） 檢查。
（8） 完成電路布線圖，并向住戶反饋設(shè)計(jì)方案，根據(jù)住戶的意見(jiàn)進(jìn)行修正。提交設(shè)計(jì)單位備案。(共52張PPT)
問(wèn)題：水塔里的水，有時(shí)是用光了，直到水龍頭沒(méi)水出來(lái)才知道要抽水，而抽水有時(shí)候直到水溢出水塔才能發(fā)現(xiàn)。這樣由人工抽水即不及時(shí)又有可能造成浪費(fèi)。怎么樣來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題？
放一浮子，隨水位升降。過(guò)低時(shí)觸動(dòng)觸發(fā)點(diǎn)，電路通，抽水機(jī)工作，水位到一定高度后，觸動(dòng)另一個(gè)觸發(fā)點(diǎn)，電路斷開(kāi)，抽水機(jī)停止工作。
思考：
我們聽(tīng)到過(guò)的“控制”有哪些？
如：自動(dòng)控制、控制情緒、自我控制的能力、控制溫度、控制人口增長(zhǎng)、控制病情等等
其實(shí)控制存在與當(dāng)今社會(huì)的各個(gè)方面，控制是普遍存在的
控制的手段與應(yīng)用
第一節(jié)
一、為什么需要控制
《摩登時(shí)代》片斷
2、自動(dòng)飲水鳥(niǎo)
http://www./u81/v_MzIyNDM4ODY.html
事物的發(fā)展與變化具有多樣性。
例如: 下雨
下雪
事物發(fā)展的結(jié)果可能是人們預(yù)先期望的，也可能是與預(yù)期的目標(biāo)不相符，甚至是不希望得到的。如果人們想達(dá)到某一特定的目的，就必須運(yùn)用適當(dāng)?shù)氖侄蝸?lái)實(shí)現(xiàn)。
一、控制的手段
大禹治水
思考：大禹治水過(guò)程中，通過(guò)什么手段實(shí)現(xiàn)了什么樣的目的？
木牛流馬
“（建興）九年，亮復(fù)出祁山，以木牛運(yùn),糧盡退軍，與魏將張郃交戰(zhàn)，射殺郃。十二年春，亮悉大眾由斜谷出，以流馬運(yùn)。…”
——《三國(guó)志》
木牛和流馬是漢代獨(dú)輪手推車的兩種改進(jìn)設(shè)計(jì)，通過(guò)改進(jìn)使人的負(fù)重有所減輕。木牛是一種輪子稍小一些的獨(dú)輪手推車，載重大，前由人拉、后由人推，運(yùn)行較慢；流馬載重小，輪子稍大一些，由一人推，運(yùn)行速度很快。諸葛亮所說(shuō)“木牛流馬”應(yīng)是比喻它們運(yùn)行的靈便程度和載重量的大小：木牛行動(dòng)較笨而慢，像牛；流馬
行動(dòng)敏捷而快，像馬。不
是說(shuō)它們外形像牛像馬。
控制是根據(jù)自己的目的，通過(guò)一定的手段使事物沿著某一確定方向發(fā)展的行為和過(guò)程。
控制的含義
小試驗(yàn)1
目的：探究圓形齒輪與條形齒輪組合的控制作用。
任何一種控制都是有目的、有對(duì)象、有手段的
小試驗(yàn)1
目的：探究圓形齒輪與條
形齒輪組合的控制作用。
觀察: 當(dāng)圓形齒輪和條形齒輪組合在一起時(shí)
1、當(dāng)圓形齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，條形齒輪如何運(yùn)動(dòng)？
2、當(dāng)條形齒輪水平運(yùn)動(dòng)時(shí)，圓形齒輪會(huì)如何運(yùn)動(dòng)？
小實(shí)驗(yàn)1
目的：探究圓形齒輪與條形齒輪組合的控制作用。
現(xiàn)象：
圓周運(yùn)動(dòng)
直線運(yùn)動(dòng)
汽車的傳動(dòng)系統(tǒng)
小試驗(yàn)2
目的：探究圓形齒輪與其他元件組合的控制作用。
第一節(jié)　控制的手段與應(yīng)用
探究對(duì)象: 會(huì)翻跟頭的小螵蟲(chóng)。
第一節(jié)　控制的手段與應(yīng)用
觀察小螵蟲(chóng)的底部，思考小螵蟲(chóng)為什么會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)及翻轉(zhuǎn)？
小試驗(yàn)2：探究圓形齒輪與其他元件組合的控制作用。
小試驗(yàn)2：探究圓形齒輪與其他元件組合的控制作用。
第一節(jié)　控制的手段與應(yīng)用
觀察圓形齒輪
如何控制螵蟲(chóng)的
轉(zhuǎn)動(dòng)及翻轉(zhuǎn)。
小試驗(yàn)2：探究圓形齒輪與其他元件組合的控制作用。
第一節(jié)　控制的手段與應(yīng)用
轉(zhuǎn)動(dòng)問(wèn)題
小試驗(yàn)2：探究圓形齒輪與其他元件組合的控制作用。
第一節(jié)　控制的手段與應(yīng)用
翻轉(zhuǎn)問(wèn)題
1、控制的對(duì)象是什么
理解控制現(xiàn)象，需要明確：
2、控制要達(dá)到什么目的
3、采取什么控制手段
控制是普遍存在的
控制事例 控制的對(duì)象 控制的目的 控制的手段
大禹治水
電風(fēng)扇扇葉轉(zhuǎn)速快慢的控制
人力三輪車轉(zhuǎn)彎中的方向控制
洪水
安息洪波、大治水患
疏通河道，泄洪為主
電風(fēng)扇扇葉
調(diào)節(jié)速度
換擋
人力三輪車
改變?nèi)嗆囆旭偟姆较?br/>雙手轉(zhuǎn)動(dòng)車把
馬上行動(dòng)
請(qǐng)同學(xué)們說(shuō)說(shuō)你在生活學(xué)習(xí)中所見(jiàn)到的應(yīng)用控制的事例。
學(xué)校：學(xué)校的音樂(lè)鈴聲、多媒體教學(xué)系統(tǒng)、自動(dòng)噴泉等。
家庭：冰箱、電飯煲、微波爐等。
社會(huì)：交通信號(hào)燈、電子警察、電梯、程控電話交換機(jī)等
控制的應(yīng)用
控制的實(shí)現(xiàn)需要通過(guò)一定的手段。從控制過(guò)程中人工干預(yù)的情形來(lái)分，控制有手動(dòng)控制和自動(dòng)控制。
1、手動(dòng)控制
概念：控制系統(tǒng)必須在人的直接干預(yù)下才能完成控制任務(wù)。
特點(diǎn)：有人直接干預(yù)。
電梯
木 門(mén)
風(fēng) 扇
遙控模型
手動(dòng)沖床
開(kāi)車
2、自動(dòng)控制
概念：在控制的過(guò)程中不需要人的干預(yù)，就可按期望規(guī)律或預(yù)定程序進(jìn)行的控制系統(tǒng)。
特點(diǎn)：不需要人的直接干預(yù)。
自動(dòng)門(mén)
太陽(yáng)能路燈
自動(dòng)扶梯
自動(dòng)洗車
下列哪些是自動(dòng)控制？哪些是人工控制？
馬上行動(dòng)
自發(fā)電手電筒
人工控制
現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)家電
生活
自動(dòng)控制
汽車自動(dòng)裝配生產(chǎn)線
工業(yè)生產(chǎn)
汽車油漆
自動(dòng)控制
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)
水 車
自動(dòng)控制
溫室
自動(dòng)控制
農(nóng)田灌溉
電源
控制室
水泵
自動(dòng)控制
農(nóng)田灌溉
折射式微噴
射流式微噴
錘式微灌
自動(dòng)控制
課后思考
自動(dòng)控制技術(shù)在各行各業(yè)的應(yīng)用，一方面減輕了人的勞動(dòng)強(qiáng)度，解放了勞動(dòng)生產(chǎn)力，另一方面也可能造成失業(yè)人數(shù)增加。對(duì)此，你有什么看法？
1、控制的涵義
（明確對(duì)象、目的、手段）
2、手動(dòng)控制和自動(dòng)控制
小結(jié)：(共18張PPT)
2.3 流程的優(yōu)化
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.能解釋流程的改進(jìn)與設(shè)備、材料等之間的關(guān)系;
2.能概括某種簡(jiǎn)單生產(chǎn)流程優(yōu)化過(guò)程中所應(yīng)考慮的主要問(wèn)題;
3.能對(duì)生活、生產(chǎn)中的簡(jiǎn)單對(duì)象進(jìn)行流程的改進(jìn)設(shè)計(jì)，并用文字或圖表說(shuō)明流程的改進(jìn)方案的優(yōu)越之處。
什么叫做流程的優(yōu)化
在流程的設(shè)計(jì)和實(shí)施過(guò)程中，經(jīng)常需要進(jìn)行不斷的修改和完善，這種對(duì)流程修改的過(guò)程，叫做流程的優(yōu)化。
一、流程優(yōu)化的內(nèi)容
——提高工作效率、降低成本、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、節(jié)約能耗、減少環(huán)境污染、保證安全生產(chǎn)。
——工期優(yōu)化、工藝優(yōu)化、成本優(yōu)化、技術(shù)優(yōu)化、質(zhì)量?jī)?yōu)化。
——流程的優(yōu)化應(yīng)在綜合考慮各項(xiàng)指標(biāo)的基礎(chǔ)上，抓住主要矛盾，突出重點(diǎn)指標(biāo)的優(yōu)化，綜合權(quán)衡，以達(dá)到整體優(yōu)化的目的。
目的
包括
注意
案例1：工期優(yōu)化
拆卸
2天
零件修理5天
機(jī)件檢查1天
零件加工8天
電器修理3天
組裝
3天
試車
1天
總工期為18天
優(yōu)化后：總工期為15天
1
7
6
5
4
3
2
拆卸
2天
零件修理5天
機(jī)件檢查1天
零件加工8天
電器修理3天
組裝
3天
試車
1天
1
7
6
3
5
4
2
馬上行動(dòng)
制作臺(tái)燈流程的工期優(yōu)化
買電器元件
2小時(shí)
焊底座
2小時(shí)
組裝
2小時(shí)
做燈罩
4小時(shí)
調(diào)試
1小時(shí)
1
5
4
3
2
4
買電器元件（2小時(shí)）
焊底座（2小時(shí)）
組裝
2小時(shí)
做燈罩（4小時(shí)）
調(diào)試
1小時(shí)
1
5
3
2
共需要11個(gè)小時(shí)
優(yōu)化后：只需要7個(gè)小時(shí)
案例2：法蘭的制造----工藝優(yōu)化
1、切削法
2、少切削法
下料
切削
鉆孔
檢查
特點(diǎn)：工藝簡(jiǎn)單 缺點(diǎn)：切削過(guò)程耗費(fèi)時(shí)間太長(zhǎng)，生產(chǎn)效率低，且材料利用率很低
加熱變軟
鍛壓成型
熱處理提高硬度
特點(diǎn)：工藝較多,使用的設(shè)備多 優(yōu)點(diǎn)：切削量少,減少了材料的浪費(fèi),生產(chǎn)效率高.
假設(shè)鋼材的價(jià)格為3800元/噸，比較不同加工工藝下浪費(fèi)的鋼材金額。
加工方法 1個(gè)法蘭用料質(zhì)量 材料利用率 1萬(wàn)個(gè)法蘭用料質(zhì)量 浪費(fèi)總金額
切削法
9.2kg 40%
少切削法 90%
噸
噸
元
元
3.無(wú)切削法
例如，電視機(jī)、錄音機(jī)機(jī)殼的加工，首先是用鋼材做出機(jī)殼的模具，然后在注塑機(jī)上一次注塑成型，一套模具可以加工出成千上萬(wàn)個(gè)機(jī)殼。這種方法使加工流程變得非常簡(jiǎn)單。
通常用無(wú)切削法加工的材料有塑料、鑄鐵等。
案例：成本優(yōu)化
方案 線路 路程(km)
1 ABCDA
2 ABDCA
3 ACBDA
4 ACDBA
5 ADCBA
6 ADBCA
46
51
47
59
58
51
46
二、流程優(yōu)化的條件
材料、設(shè)備和工藝的改變是流程改進(jìn)的原因和動(dòng)力。
1、銀行取款流程的優(yōu)化屬于哪種優(yōu)化 需要什么條件
屬于設(shè)備優(yōu)化，依賴于計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)等設(shè)備的改善。
馬上行動(dòng)
國(guó)有銀行排隊(duì)現(xiàn)象驚人 一個(gè)業(yè)務(wù)需85分鐘
1、銀行取款流程的優(yōu)化屬于哪種優(yōu)化 需要什么條件
屬于設(shè)備優(yōu)化，依賴于計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)等設(shè)備的改善。
設(shè)備的改進(jìn)、程序設(shè)計(jì)和自動(dòng)控制思想的引入。
2、利用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行機(jī)械加工，首先要根據(jù)圖紙要求，在電腦上編制加工程序，然后機(jī)床自動(dòng)按程序進(jìn)行加工，保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。這一優(yōu)化的條件是什么？
洗衣流程的優(yōu)化
現(xiàn)有一桶水用來(lái)洗衣服，有兩種方法：一是用整桶水洗一次；二是分成兩個(gè)半桶洗兩次。請(qǐng)問(wèn)哪種情況衣服洗得更干凈？
例如，一件濕衣服含有1kg水，其中含洗滌劑20g。假設(shè)用4kg水漂洗一次，隨即把衣服擰干到剩下0.5kg水，那么這件衣服還留著2g洗滌劑。如果換一種方法，先把衣服擰干到只剩下0.5kg水,然后用2kg水漂洗一次，擰干到剩下0.5kg水，再用2kg水重復(fù)一次。這樣，同樣使用4kg水，衣服里的洗滌劑就只留下0.4g了。
當(dāng)我們提取或洗滌某種東西時(shí)，用大量溶劑提取或洗滌一次，其效果遠(yuǎn)不如用同樣多的溶劑，分成幾次提取或洗滌好。這個(gè)“少量多次”的原則在日常生活中常常用到。如煎中藥，一般是煎兩次，才能把藥的有效成分都提取出來(lái)：如第一次用1kg水煎一小碗，第二次用0.5kg水煎一小碗，一共用去1.5kg水。若一次用1.5kg水煎一碗中藥，效果就差多了。
全自動(dòng)洗衣機(jī)的工作流程，就是借鑒了這一思路。
洗衣流程的優(yōu)化
小試驗(yàn)
試驗(yàn)?zāi)康模?br/>以提高效率為目的，優(yōu)化制作紙制提兜的流程。
試驗(yàn)準(zhǔn)備：
牛皮紙或較厚一點(diǎn)的紙，糨糊，訂書(shū)機(jī)等。
試驗(yàn)過(guò)程：
1、設(shè)計(jì)圖樣，畫(huà)出圖紙。
2、編寫(xiě)單人制作紙?zhí)岫档牧鞒蹋?huà)出流程圖，并測(cè)量單人制作一個(gè)提兜提兜所需要的時(shí)間。
單人制作紙?zhí)岫盗鞒谭郑褐谱骷埗岛吞崾謨蓚€(gè)環(huán)節(jié)
（1）制作紙兜：作圖、畫(huà)線、折紙、裁剪、粘貼
（2）制作提手：折紙、裁剪、粘貼
（3）將紙兜與提手連接起來(lái)。
3、編寫(xiě)多人流水化制作10個(gè)提兜的流程，畫(huà)出流程圖，并測(cè)量和計(jì)算流水化制作提兜時(shí)平均每個(gè)人所需要的時(shí)間。
畫(huà)出聯(lián)合收割機(jī)的工作流程
收割
脫粒
清選
分離
集糧
某公司對(duì)工作過(guò)程的改革
某公司在改單前，其驗(yàn)收部門(mén)雖然產(chǎn)生了貨物到達(dá)的信息，但卻無(wú)權(quán)處理它，而露要將驗(yàn)枚報(bào)告交至付款部門(mén)。后來(lái)采用新的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了信息的收集、存儲(chǔ)和分享，使驗(yàn)收部門(mén)自己就能獨(dú)立完成產(chǎn)生信息和處理信息的任務(wù)。這樣，該公司在二作過(guò)程中減少了一個(gè)環(huán)節(jié)，精減了75％的員工，降低了成本，極大地提高了效率。(共23張PPT)
認(rèn)識(shí)流程
假如：茶葉有了，火也準(zhǔn)備好了；但沒(méi)有開(kāi)水；開(kāi)水壺、茶壺、茶杯還都沒(méi)洗。那我們?cè)撛趺崔k？
甲的做法是：先洗好開(kāi)水壺，灌上涼水，放在火上；在等待水開(kāi)的時(shí)候，洗茶壺，洗茶杯，拿茶葉；等水開(kāi)了，就泡茶。
乙的做法是：先洗開(kāi)水壺，洗茶壺，洗茶杯，拿茶葉；一切都準(zhǔn)備好了，才灌水燒水；坐待水開(kāi)泡茶。
丙的做法是：先洗凈開(kāi)水壺，灌上涼水，放在火上，坐等水開(kāi)；水開(kāi)以后才急急忙忙找茶葉，洗茶壺，洗茶懷；然后泡茶。
甲的做法是：先洗好開(kāi)水壺，灌上涼水，放在火上；在等待水開(kāi)的時(shí)候，洗茶壺，洗茶杯，拿茶葉；等水開(kāi)了，就泡茶。
流程的涵義：
流程是一項(xiàng)活動(dòng)或一系列連續(xù)有規(guī)律的事項(xiàng)或行為進(jìn)行的程序，這些活動(dòng)、事項(xiàng)或行為以確定的方式發(fā)生或執(zhí)行，導(dǎo)致特定結(jié)果的實(shí)現(xiàn)。
我們也可以把流程理解為為了一定的目的去做事情的順序。
自行車前輪裝圈上軸的過(guò)程
上鋼絲
裝外胎
裝內(nèi)胎
裝氣門(mén)
裝前軸
編花
這是自行車的前輪裝圈上軸過(guò)程，它經(jīng)歷了一系列具體的步驟，而這些步驟都有開(kāi)始的時(shí)間和持續(xù)的時(shí)間，并且這一系列步驟都是按一定的先后順序進(jìn)行的。
我們把這種時(shí)間上的先后順序稱為時(shí)序。
任何一項(xiàng)生產(chǎn)或生活活動(dòng)都有一定的時(shí)序。時(shí)序體現(xiàn)了具體活動(dòng)內(nèi)容的先后關(guān)系，在這種先后關(guān)系中有的步驟是不可以顛倒的，有的是可以顛倒的 。
二、時(shí)序
【馬上行動(dòng)】
請(qǐng)大家討論完成39頁(yè)馬上行動(dòng)列舉生活中時(shí)序不可顛倒的事例。
時(shí)序不可顛倒的事例 理 由
1、只有先拆開(kāi)自行車的外胎，才能檢查和修補(bǔ)漏氣的內(nèi)胎 內(nèi)胎被保護(hù)在外胎之內(nèi)
2、煎雞蛋時(shí)，先放油，后放雞蛋 高溫下，在鍋與雞蛋之間沒(méi)有油潤(rùn)滑，會(huì)燒焦雞蛋
3、
4、
濃硫酸稀釋時(shí)，是把濃硫酸倒入水中。
稀釋濃硫酸時(shí)會(huì)放出大量的熱。
注射青霉素要先皮試再注射
有人對(duì)青霉素過(guò)敏有生命危險(xiǎn)
不可顛倒的時(shí)序往往反映了事物或活動(dòng)的內(nèi)在規(guī)律或機(jī)理，我們應(yīng)尊重和遵循這些規(guī)律或機(jī)理。對(duì)于一些可以顛倒的時(shí)序，我們應(yīng)注意分析和比較，并根據(jù)一定的目的和條件，進(jìn)行適當(dāng)?shù)陌才拧?br/>我們把完成某個(gè)具體目標(biāo)、組成某項(xiàng)生產(chǎn)或某個(gè)活動(dòng)過(guò)程的若干階段或小的過(guò)程稱為環(huán)節(jié)。
環(huán)節(jié)是一個(gè)相對(duì)的概念，依據(jù)問(wèn)題性質(zhì)的不同和不同的人的理解，環(huán)節(jié)的劃分會(huì)有所不同。
環(huán)節(jié)的劃分是相對(duì)的，環(huán)節(jié)本身又可以是一個(gè)流程，即流程具有層次性。
三、環(huán)節(jié)
P40馬上行動(dòng)
高中新生的入學(xué)手續(xù)有哪些環(huán)節(jié)？每個(gè)環(huán)節(jié)由哪些具體事項(xiàng)組成？
環(huán) 節(jié) 具體事項(xiàng)
1、
2、
3、
4、
報(bào)名
向班主任報(bào)到
注冊(cè)
憑錄取通知書(shū)向?qū)W校注冊(cè)
繳費(fèi)
學(xué)校收繳學(xué)雜費(fèi)，并開(kāi)發(fā)票給學(xué)生
領(lǐng)取物品
住校生領(lǐng)取生活學(xué)習(xí)用品，安置寢室
下圖是一個(gè)男子乒乓球單打比賽程序的結(jié)構(gòu)圖，共有16個(gè)代表隊(duì)，采取單淘汰制決出冠軍，請(qǐng)你說(shuō)出環(huán)節(jié)。
四、流程的表達(dá)
任何一個(gè)流程都反映了一定時(shí)序，體現(xiàn)出一定的環(huán)節(jié)。
為了使流程的描述清晰可見(jiàn)，我們一般采作流程圖來(lái)表達(dá)流程。
流程圖是多種多樣的，有文字、表格、圖示、模型、動(dòng)畫(huà)等。最常用的是方框流程圖。
開(kāi)學(xué)典禮活動(dòng)安排
9：00開(kāi)學(xué)典禮開(kāi)始
9：05介紹與會(huì)領(lǐng)導(dǎo)、來(lái)賓及其他與會(huì)者
9：10來(lái)賓致詞
9：30教師代表發(fā)言
9：50新同學(xué)代表發(fā)言
10：10老同學(xué)代表發(fā)言
10：20領(lǐng)導(dǎo)講話
10：30開(kāi)學(xué)典禮結(jié)束
自習(xí)
綜合
藝術(shù)
政治
周會(huì)
8
自習(xí)
綜合
歷史
化學(xué)
歷史
7
物理
數(shù)學(xué)
通用技術(shù)
信息技術(shù)
語(yǔ)文
6
體育
地理
通用技術(shù)
信息技術(shù)
體育
5
生物
外語(yǔ)
地理
數(shù)學(xué)
外語(yǔ)
4
數(shù)學(xué)
物理
數(shù)學(xué)
語(yǔ)文
物理
3
政治
語(yǔ)文
外語(yǔ)
物理
數(shù)學(xué)
2
外語(yǔ)
語(yǔ)文
語(yǔ)文
外語(yǔ)
化學(xué)
1
五
四
三
二
一
高一（1）班課程表
文字表達(dá)
圖示表達(dá)
表格表達(dá)
動(dòng)畫(huà)片制作流程
動(dòng)畫(huà)片制作流程
前期
中期
后期
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回 顧
1.什么是流程？
2.什么是時(shí)序？
3.什么是環(huán)節(jié)？
4.流程的表達(dá)方式有哪些？(共23張PPT)
設(shè)計(jì)的一般思路是什么？
控制也需要設(shè)計(jì)。
發(fā)現(xiàn)與明確問(wèn)題
制作模型或原型
測(cè)試評(píng)估及優(yōu)化
產(chǎn)品的使用與維護(hù)
制定設(shè)計(jì)方案
第四單元 控制與設(shè)計(jì)
第四節(jié) 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施
我們知道在設(shè)計(jì)的一般過(guò)程中，首先要發(fā)現(xiàn)和明確問(wèn)題，那么在對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)我們要明確那些問(wèn)題呢？
1、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般思路:
1）要設(shè)計(jì)好一個(gè)控制系統(tǒng)，需要做到：
（1）明確這個(gè)系統(tǒng)要達(dá)到的目的是什么？
（2）所要控制的對(duì)象是什么？
（3）被控對(duì)象有哪些重要特征？被控量和控制量分別是什么？
被控對(duì)象的特征往往難以直接得到，通常是通過(guò)了解被控對(duì)象的輸入與輸出之間的關(guān)系來(lái)分析它的基本特性，從而確定控制器的運(yùn)算方式。
（4）外界的主要干擾因素有哪些？
一個(gè)控制系統(tǒng)中可能同時(shí)存在若干個(gè)干擾因素，需要分清主次，找出對(duì)系統(tǒng)影響最大的干擾因素。
（5）選擇怎樣的設(shè)計(jì)方案既能達(dá)到目的，又經(jīng)濟(jì)、又易于實(shí)現(xiàn)。
為達(dá)到實(shí)現(xiàn)控制的目的，應(yīng)采用易于實(shí)現(xiàn)的控制方式，降低控制成本、減少對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響等。
（6）如何選擇設(shè)備和元件。
注意在選擇元器件時(shí)要優(yōu)先考慮標(biāo)準(zhǔn)件的使用。
在以上問(wèn)題都確定后：
（1）要根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)對(duì)控制精度的要求以及條件的可行性來(lái)確定是用開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)還是閉環(huán)控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)所要最終達(dá)到的目的。
（2）畫(huà)出控制方框流程圖。
（3）畫(huà)出必要的設(shè)計(jì)圖紙（控制電路設(shè)計(jì)或系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)）和實(shí)施圖紙，撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)等。
2）開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
電風(fēng)扇控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)：
被控對(duì)象——電風(fēng)扇，
被控制量——電風(fēng)扇輸出的風(fēng)速，
控制量——電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
設(shè)計(jì)的目的有：
一是有定時(shí)關(guān)閉電風(fēng)扇。
二是有不同的風(fēng)速。
三是又定時(shí)，又有不同的風(fēng)速。
案例分析：電吹風(fēng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
請(qǐng)同學(xué)快速閱讀書(shū)中案例《電吹風(fēng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)》，分析這個(gè)系統(tǒng)要達(dá)到的目的是什么？控制的對(duì)象是什么？被控對(duì)象有哪些特性？被控量的控制量分別是什么？外界的干擾因素是什么？經(jīng)濟(jì)實(shí)用？
被控對(duì)象——電吹風(fēng)；
被控量——風(fēng)的速度和溫度；
控制量——電機(jī)的電壓；
干擾因素——房間溫度、電源電壓的波動(dòng)；
這個(gè)案例是開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的案例，用以說(shuō)明開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過(guò)程與方法，體現(xiàn)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般思路。
3）閉環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
對(duì)于簡(jiǎn)單的閉環(huán)控制系統(tǒng)有如下的要求：
(1)必須是穩(wěn)定的。一是工作時(shí)要穩(wěn)定，二是干擾出現(xiàn)時(shí)要穩(wěn)定，這個(gè)穩(wěn)定是通過(guò)調(diào)節(jié)而出現(xiàn)的穩(wěn)定。
(2)控制精度要符合要求,即系統(tǒng)的輸出值與給定值之差應(yīng)控制在允許的范圍之內(nèi)。
(3)有較好的抗干擾性能。
(4)幾項(xiàng)要求有時(shí)產(chǎn)生矛盾，要平衡有側(cè)重點(diǎn)的解決。
案例分析：抽水馬桶水箱的自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
這個(gè)案例是閉環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的實(shí)例，用以說(shuō)明閉環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過(guò)程與方法，體現(xiàn)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般思路。
討論：在上述案例中，如果要節(jié)約用水，減少水箱每次沖水的量，你能設(shè)計(jì)哪幾種方案？
水箱一次的沖水量實(shí)際上是隨水箱的橫截面積和水位設(shè)定高度而變化的，
即：沖水量=水箱的橫截面積×設(shè)定高度
因此，要減少每次沖水量，應(yīng)該從減少水箱橫截面積和設(shè)定高度入手。
具體方案可以有：
1）將杠桿支點(diǎn)右移，使浮球在較小的高度上關(guān)閉進(jìn)水閥。
2）在水箱中放入比水重的物體，起到減小水箱平均截面積的作用。
3）控制進(jìn)水閥開(kāi)啟的時(shí)間，使其在水未放完之前關(guān)閉出水閥。這相當(dāng)于改變?cè)O(shè)定高度。
4）在水箱中放置1~2塊磚頭，以減少水箱的實(shí)際蓄水量。
5）設(shè)計(jì)兩種沖水方式，一種是半箱水沖洗，一種是整箱水沖洗。
2、控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施案例
我們了解了控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般思路，下面我們一起來(lái)分析和了解控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施案例。
閱讀書(shū)中案例《自動(dòng)升旗簡(jiǎn)易控制裝置的設(shè)計(jì)》
各方案的特點(diǎn)：
方案A：在控制上采用機(jī)械裝置，對(duì)電子知識(shí)要求不高，但升旗和唱國(guó)歌的啟動(dòng)需要人工同步，定時(shí)裝置的精度不高，容易產(chǎn)生不協(xié)調(diào)現(xiàn)象。
方案B：此方案同樣有啟動(dòng)不容易同步的問(wèn)題，但定時(shí)器的精度較高。
其實(shí)，對(duì)升旗來(lái)說(shuō)，可以采用人工控制。
方案C：可以增加學(xué)生的知識(shí)面，但需要補(bǔ)充電子線路的知識(shí)，比較費(fèi)時(shí)，課時(shí)難以保證。
方案D:升旗和唱國(guó)歌同步啟動(dòng)，由于CD唱機(jī)比較普遍，器材準(zhǔn)備較其它方案容易。
因此：方案D實(shí)現(xiàn)較容易。
1、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般思路。
2、控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施案例。
小結(jié):
1.水車
2.晾衣控制裝置
練習(xí):
章節(jié)練習(xí)：
腳踏運(yùn)動(dòng)
自行車輪
摩擦輪
傳動(dòng)機(jī)構(gòu)
發(fā)電機(jī)
蓄能穩(wěn)壓裝置
電視機(jī)
1.該套裝置中，綜合運(yùn)用了機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能及穩(wěn)壓等技術(shù)原理，運(yùn)用了蓄能、系統(tǒng)、穩(wěn)壓和控制等多種技術(shù)。其簡(jiǎn)要過(guò)程可以用方框圖表示如下：
2.（1）一般家用太陽(yáng)能熱水器溫度控制是如何實(shí)現(xiàn)的？
家用太陽(yáng)能熱水器通常都是在出水的地方裝有冷水管和熱水管，使用時(shí)，通常采用不斷調(diào)節(jié)熱水管和冷水管的流量實(shí)現(xiàn)溫度控制。
（2）這是一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)，其中有一個(gè)感溫元件不斷測(cè)量出水管內(nèi)的水溫，當(dāng)水溫低于某值時(shí)，便切換到電加熱器加熱的狀態(tài)。
一般來(lái)說(shuō)，賓館供應(yīng)的熱水溫度要比較高，使客人有調(diào)節(jié)的余地，因此它必須保證熱水高于一定的溫度。其方法是設(shè)計(jì)一個(gè)閉環(huán)溫度控制系統(tǒng)，使供應(yīng)的熱水不低于某一溫度。
控制系統(tǒng)的工作過(guò)程大致如下：測(cè)溫裝置測(cè)量?jī)?chǔ)水箱熱水的溫度，當(dāng)水溫低于某一給定溫度時(shí)，控制裝置將輸出一個(gè)信號(hào)去接通加熱裝置，使之給水箱加熱；當(dāng)溫度高于給定溫度時(shí)，控制裝置就會(huì)切斷加熱器電源，停止加熱。
給定溫度
控制裝置
加熱裝置
熱水箱
輸出溫度
測(cè)溫裝置
這一過(guò)程的的方框圖可以表示如下：

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