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(共22張PPT)
系統與設計
系統的設計
奔馳防撞車系統
系統的分類
按人的干預情況
自然系統
人造系統
由哪幾個子系統組成？
汽車系統
傳動系統：離合器、變速器、萬向傳動裝置和驅動橋等
方向系統：轉向盤的轉向器及轉向傳動裝置等
制動系統：供能裝置、控制裝置、傳動裝置和制動器等
點火系統：蓄電池、發電機、分電器、點火線圈和火花塞等
（1）系統設計的一般步驟。
①將系統分解為若干個小系統
②確定各子系統的目標、功能及相互關系
③對子系統進行技術設計和評價
④對系統進行總體技術設計和評價
一、系統的設計
（2）含義
在系統分析的基礎上，設計出滿足預定目標的系統的過程。
一、系統的設計
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。
系統各部分之間的相互聯系與相互作用。
系統設計要運用系統的思想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。
系統設計方案的優化
首先從系統整體考慮優化，統籌兼顧，再在此基礎上完善各部分的設計。
教學設計
一、系統的設計
（3）系統設計應考慮的主要問題。
——系統的整體功能
——系統的各部分之間的聯系
——系統的整體優化
汽車電子安全系統
車道偏離警示系統
自動泊車系統
1.要實現的總體目標是安全、經濟、快速地完成筑路工程。
2.要選擇好筑路技術設計方案，如公路要越過兩座山坡，是穿隧
道還是繞道行。
3.要考慮工期、人員、材料的具體安排方案，降低材料成本，減
少材料浪費，在不增加過多人員的前提下，提高工程進度等。
馬上行動
為座落在山里的村莊策劃一個筑路工程設計方案，需要籌劃：資金分配、人員調配、地質勘探、路向選擇、材料購置、施工進度等。
從系統設計的思路出發，怎樣理順這些關系？
（1）需求分析
在哪些場合要用手電筒？
晚上上下樓梯、家里意外停電、無路燈情況下行夜路等
既然有需求，就有設計產品的必要，通過需求分析可以確定設計目標，尋求設計思路。
二、系統設計實例1
1．手電筒照明供電部分的設計
（2）設計目標和要求分析
無路燈情況下行夜路的手電筒
應當電力充足，持續時間長，要不然半路上會沒電。
學生晚上上下樓梯用的手電筒
應當小巧，方便攜帶，照明時間一般不需要很長。
要求：性能穩定，使用安全，環保，使用成本低等
（3）對手電筒的系統組成分析
外殼、開關、電珠、聚光鏡、電源及一些附件
電源通過導線驅動燈泡發光，發光時間有賴于電源的能量又和燈泡的功率有關；手電筒的亮度則取決于燈泡的功率、發光功率以及燈泡和電源的匹配。
照明：
亮度不需要太亮，最好能省電；
供電：
電源雖然功率不要求大，最好壽命長一點
照明系統：燈泡、燈座、聚光鏡等
供電系統：電源、開關、導線等
（4）設計方案
方案A：設計電路圖，用燈泡、干電池、電線、開關組成電路，使燈泡發光
方案B：設計電路圖，用燈泡、紐扣電池、電線、開關組成電路，使燈泡發光。
方案C：設計一個自發電手電筒。利用小型手動發電裝置提供電源來驅動小電珠發光。
手動裝置
發電裝置
小電珠
（5）對幾種方案進行評價，確定方案
方案A：
結構簡單，亮度高；
發光效率低比較費電，電池易變質，泄露化學有毒物，容易忘記購買新電池。
方案B：
結構簡單，體積最小，攜帶方便，工作電流小，省電，發光效率高；
但電池電量不足，工作時間短，經常要換新的紐扣電池，使用成本也比較高。
方案C：
自發電手電筒不用買電池，使用成本低；不會出現電池耗盡而用不了的情況，比較可靠；不用電池就不會造成環境污染，比較安全環保。
（6）對自發電手電筒的設計優化
采用LED燈，增加亮度，提高發光效率
增加電池盒，需要時放個小的鋰電池，可作為備用電源
防水防摔設計
亮度可調節
2．家庭電路系統的設計
某家庭有如下一些日用電器，試設計其電路系統。 照明電燈 4盞 共160W 電視機 1臺 70W 電冰箱 1臺 110W 空調器 1臺 400W 洗衣機 1臺 200W 電熨斗 1臺 300W 抽油煙機 1臺 60W
二、系統設計實例2
（1）分析系統設計要求 共有七類用電器，總電功率為1300W，要求各用電器能夠安全正常工作。—般家用電器的電源電壓為220V。
（2）確定系統的設計方案 電表和總開關各作為一個元素，七類用電器也各作為一個元素。 方案①若該家庭的電表為10A，它允許的最大電功率P=U×I=220×10=2200(W)。總電功率為1300W的用電器完全能夠安全使用。 可采取下圖的電路系統設計。
方案②若該家庭的電表為5A，它允許的最大電功率為P=U×I=220×5=1100（W）。總電功率為1 300W的用電器超出了允許的最大電功率，如果仍按照以上設計，用電器將無法工作。換句話說，發生了矛盾沖突，需要加以解決。
研究一下各用電器的功率，不難發現其中有兩個用電器功率較大，分別是空調器（400W）和電熨斗（300W）。家用電熨斗并不需要隨時使用，家用空調器主要是在夏季工作，如果將這兩個用電器的使用時間錯開，則用電器的總電功率低于允許的最大電功率（1100W）。為實現這一功能，電路系統中需增加一個雙向開關進行控制。改進后的電路系統的設計方案如下圖所示。
P91 練習1
方案1 增加窗口
方案2 錯開放學時間
方案3 新建食堂
評價項目 方案1增加窗口 方案2錯開放學時間 方案3新建食堂
成本投入狀況 少 少 多
實施的速度 快 快 慢
管理的可行性 可行 較可行 有經費可行
技術的先進性 一般 一般 先進
技術實現的可行性 可行 可行 可行
可能產生的負效應 職工人數增多 影響學生正常時間就餐 投入較慢
整體效果 可行 較可行 較可行

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