《系统的设计教学》PPT课件.ppt

系统的设计,系统的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。它既包含了对某个系统进行技术设计本身的内容，同时又需要运用系统的思想和方法对其设计过程进行分析、设计。,1、系统的设计的涵义,系统设计的目的与要求 系统设计要从整体出发，以系统整体功能的最优为目的。 系统各部分之间的相互联系与相互作用。 系统设计要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。 系统设计方案的优化 首先从系统整体考虑优化，统筹兼顾，再在此基础上完善各部分的设计。,2、系统设计应考虑的主要问题,用系统的观点理顺各种关系，分别从筑路方案的总体目标、路线规划方案的选择、方案的优化作出思考。 1、总体目标：安全、经济、快速地完成筑路工程。 2、要选择好筑路技术设计方案，如做好有关环境的地质勘探，遇到山坡时是穿隧道还是选择绕行等。,3、要考虑施工的工期、人员的调配、材料的分期采购和储存。 4、要考虑如何降低材料的成本和消耗、在不增加人工的前提下提高工程进度等。,将系统分解为若干子系统 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 对系统进行技术总体设计和评价,3、系统设计的一般步骤,室内住宅电气系统的设计,4、简单系统的设计的实现,系统设计多用于比较复杂的社会系统工程、经济系统工程、规划系统工程、生态系统工程、能源系统工程、交通运输系统工程、农业系统工程、工业及企业系统工程、军事系统工程等方面,手电筒照明供电部分的设计,案例分析：手电筒照明供电部分的设计,设计分析： 可把手电筒照明供电部分分为照明和供电两个子系统。照明子系统的要素是灯泡、导线，供电子系统的要素是电源和开关。 手电筒的功能取决于它的各个组成要素，电源通过导线的连接驱动灯泡发光，这些要素缺少任何一个，手电筒都不能正常工作。 选择合适的元器件，使它们相互匹配，并能达到设计要求。,设计要求：可照明的手电筒，携带方便，使用安全。,方案A （1）设计一个简单的电路，画出电路图。 （2）根据电路图，选择元器件，如灯泡、干电池、导线等，并搭接电路。 （3）通过控制开关，使灯泡发光。,设计方案：,方案B 选择元器件为发光二极管及干电池、金属筒等，其他步骤参照方案A。,方案C 设计一个自发手电筒。 采用发电机代替干电池进行供电。手电系统有以下几个部分组成： 手柄齿轮组发电机小电珠 用手摇动手柄，使齿轮的转速加快，带动一个由电磁铁和线圈组成的发电机旋转，线圈在磁场中转动时将机械能转化为电能，输出电流，使小电珠发光。 方案C不需要使用干电池，所以对环境不产生污染。,案例分析：室内住宅电器系统的设计 设计要求： 1、用电负荷： 2、照明和各种家用电器使用安全、方便，相互之间影响小，便于维修。 设计分析： 设计的目标是方便住户使用，满足住户的舒适和审美要求，便于日后维修，遵守民用建筑照明设计规范，确保室内电器线路的安全。 户内配电系统有电源配电箱和若干个回路组成，它们构成了室内电器线路系统的子系统。 当某一回路发生故障时，不影响其他回路的正常工作。,电器线路系统,电源配电箱,照明回路,插座回路,空调回路,系统分析的基本程序,对上节练习第一题中的若干方案进行分析p91,方案1. 在就餐时间增加食堂的窗口和工作人员。 2.不同年级学生的下课时间错开10分钟。 3.新建一个学生食堂。,关键是运用系统的思想，设计分选设备中各个部分，使它们之间构成特定的关系，才能实现分选并达到的可调孔径的目的。,2、可调孔径的分选装置的改进设计 在许多行业，常使用分选设备实现物质的分类和筛选，并有自动分选和手动分选之分。右图是一个简单的分选装置，现要进行改进设计。 设计要求：利用周边的材料或废弃物，运用系统的思想设计并制作简易分选机，使筛选孔径的大小可调节。,运用系统的思想解决： 应增加管道和集水设备； 实现定时排水浇洒； 当集水设备装满是，通过下水道排水。,3、高架桥或高楼雨水收集利用问题。 设计要求：在高架桥现有排水管道的基础上，增加必要的蓄水管道或设施，使之能够收集雨水、定时排水并浇洒到桥下花坛的植物上，当雨水量过大时，还可通过相应的 途径排出。 利用系统设计的思路分析并提出解决问题的方案，有条件的可以进行设计方案的试验。,系统与设计,系统的结构,系统的分析,系统的设计,【本章内容梳理】,1.网箱养鱼是一种科学养鱼方法。它是利用网片装配成一定形状的箱体，设置在较大的水体中，通过网眼进行网箱内外水体交换，使网箱内形成一个适宜鱼类生活的活水环境。利用网箱养鱼，不仅提高了水面的利用率，而且提高了鱼产量。根据这个案例，选择恰当的答案 ( ) A增加系统的要素，就能使系统得到优化 B增加了网箱，其实是增加了系统的约束条件 C采用网箱养殖，系统的目标函数产生了显著的影响 D网箱养殖，是系统优化的必然选择,C,（1）人们往往希望汽车跑得又快又省油，但车速过快会格外耗油，有个折衷的最适当的速度叫经济速度，最省油。 （2）过度发展畜牧业，导致绿洲变沙漠。 （3）“一个和尚挑水吃，两个和尚抬水吃，三个