技术与设计2总复习2

1、教师：周广芸 TelE-mail ： 精彩语录： 当一个人说累的时候，或许是心累了，试着当一个人说累的时候，或许是心累了，试着 除去一天的浮躁，找一块安静的净土，给心灵暂除去一天的浮躁，找一块安静的净土，给心灵暂 且放一个假且放一个假 系统 控制系统 稳固 规律 结构 流程 环境适应性 整体性 相关性 目的性 动态性 开环 闭环 干扰 反馈 方框图 内力应力p17 受力形式 框架 实体 壳体 稳定性 强度 铰连接p19 刚连接 时序 环节 优化：工期 工艺技术质 量成本 流程图 结构的结构的受力形式受力形式2-12-1理解理解 单选题单选题 流程中的环节与时序及其流程

2、中的环节与时序及其意义意义2-22-2理解理解 单选题单选题 系统的系统的基本特性基本特性2-32-3理解理解 单选题单选题 影响系统优化的影响系统优化的因素因素2-32-3理解理解 单选题单选题 控制系统的控制系统的干扰因素干扰因素分析分析2-42-4应用应用 单选题单选题 控制系统中控制系统中反馈环节反馈环节的作用的作用2-42-4理解理解 单选题单选题 结构结构强度与稳定性强度与稳定性的改进与优化的改进与优化2-12-1应用应用简答简答 控制系统控制系统工作过程分析与应用工作过程分析与应用2-42-4应用应用简答简答 技术与设计2重点 结构 实体结构：结构体是实心的结构；受力特点：外力分

3、布在 整个体积中 框架结构：结构体由细长的构件组成；受力特点：承受竖 向、水平重力荷载 壳体结构：通常是指层状的结构；受力特点：外力作用在 结构体的表面上 常 见 结 构 的 认 识 结构与力 结构的类型 受拉：物体所承受的拉拽力物体所承受的拉拽力 受压：挤压物体的力挤压物体的力 受剪切：两个距离很近两个距离很近 , ,大小相等大小相等, ,方向相反方向相反, ,且作用于同一物体且作用于同一物体 上的平行力上的平行力 受弯曲：作用于物体作用于物体 , ,使它产生弯曲的力使它产生弯曲的力 受扭转：反方向向物体两端均匀施力反方向向物体两端均匀施力 , ,使物体发生扭转形变的力使物体发生扭转形变的力

4、 稳 固 结 构 的 探 析 结构与稳定性 结构与强度 结构在荷载作用下维持其原有平衡状态的能力 影响稳定性三要素：重心、支撑面、结构形状 结构具有抵抗外力破坏的能力 影响强度三要素：结构形状、材料、构件之间的连接方式 内力、应力内力、应力p17;铰连接、刚连接铰连接、刚连接p19 结构 内力（拉力、压力、弯曲力、扭转 力、剪切力）p16 应力（容许应力） 框架、实体、壳体 稳定性 强度 铰连接p19 刚连接 当一个结构受到外力作用时,内部各质点之 间的相互作用会发生改变, 产生一种抵抗的 力 , 称为内力。 内力特点： 1）由外力引起，随外力增大而增大； 应力是构件的单位横截面上所产生的内力

5、。 即 =F/s 当应力达到某一极限值时, 结构就会遭到 破坏。因而设计中必须使构件的强度留有 必要的余量，作为设计时应力的最高限度， 这个最高限度称为容许应力。 不同的材料有不同的容许应力（ ）s 用同样大小的力量拉绳子，细绳比粗绳容易 断。这是因为粗绳与细绳相比较，其受力面积大， 其承受的应力小，所以变形小 扭铰的绳子为什么不容易拉断，是因为增大了受力 面积。 1）海南世纪大桥规定限载30吨,，为什么要这么做？ 它的根据是什么？ （2）如图示为一木制花架，已知立柱最粗处直径 为3厘米，最细处直径为最粗处直径的一半。对图 中的支柱，最薄弱的地方在哪里？为什么？假如外 力冲击产生的内力为30N

6、，你能计算出支柱上的最 大应力是多少吗 利用应力公式和强度的概念分析计算得出结论：在 内力一定的情况下，受力面积越小，应力越大，所 以，应该是最细处承受的应力最大。因此，支柱最 容易断裂的地方是最细处，即该处强度最小。 S=r2 r为0.75（最细处直径为最粗处直径的一 半） =F/s 组成结构的构件的基本受力形式主要有 绳索类 受拉 组成结构的构件的基本受力形式主要有 大坝、桥墩、底座 受压 组成结构的构件的基本受力形式主要有 梁 受弯曲 构件受弯曲 构件 构件 一端 固定 两端 固定 图1 图2 组成结构的构件的基本受力形式主要有 车轮轴 受扭转 组成结构的构件的基本受力形式主要有 受剪切

7、 组成结构的构件的基本受力形式主要有 受拉、受压、受弯曲、 受扭转、受剪切 拉拉 力力 物体所承受的拉拽力物体所承受的拉拽力 受拉受拉 压压 力力 挤压物体的力挤压物体的力 受压受压 剪切力剪切力 两个距离很近两个距离很近 , ,大小相等大小相等, ,方向相方向相 反反, ,且作用于同一物体上的平行力且作用于同一物体上的平行力 受剪切受剪切 扭转力扭转力 反方向向物体两端均匀施力反方向向物体两端均匀施力 , ,使物使物 体发生扭转形变的力体发生扭转形变的力 受扭转受扭转 弯曲力弯曲力 作用于物体作用于物体 , ,使它产生弯曲的力使它产生弯曲的力 受弯曲受弯曲 受拉：绳索类如钢丝、拔河的绳子、辐

8、条 受压：桥墩、 树桩 、活塞 受弯曲：梁 受扭转：（车轮）轴 受剪切：剪刀 结构的稳定性主要取决于 重心位置的高低 支撑面的大小 形状 请说出如图的台灯结构设计中存在的缺陷，并有针 对性的提出改进措施（最少3个以上) 底座太小，稳定性不强，应增大底座 与地面的接触面积（支撑面） 灯罩太大，应把灯罩缩小到合适大小（形状） 支撑杆太长，重心高不稳定，应把支 撑杆缩短到合适位置。（重心） 2结构的强度主要取决于 结构的形状 结构的材料 构件的连接方式(铰连接，刚连接) 1）铰连接：被连接的构件在 连接处不能相对移动，但可相对 转动，具体有松螺栓、松铆等。 结构的连接方式结构的连接方式 2 2）刚连

9、接：）刚连接：被连接的构件在连接处 既不能相对移动，也不能相对转动， 具体有榫接、胶接、焊接、固定铆接 等。 流程 生活和生产中的流程 流程的设计 流程的优化 时序 环节 流程：项活动或一系列连续有规律的事项或行为进行的 程序 流程的表达方式：文字、表格、图示、模型、动画 时间上的先后顺序 特征：可颠倒、不可颠倒 某个活动过程中若干阶段或小的过程 特征：可分解，划分不一 目标：提高效率、质量、节省资源、安全生产、提高经济效益 、提高管理水平 基本因素：材料、工艺工艺、设备设备、人员人员、资金资金和和环境环境 确定目标，明确任务确定目标，明确任务 分析事物的内在属性和规律分析事物的内在属性和规律

10、 确定环节、安排时序确定环节、安排时序 画出流程图画出流程图 步骤 内容：工期、工艺、成本、技术、质量 条件：建立在设备和工艺水平提高、对流程的内在 机理进一步研究的基础上 流程 时序 环节 优化（技术优化、质量优 化、工期优化、成本优化） 流程图 补充知识点 过程的经历中,各个环节按照一定的时间顺序先后出 现、完成。这种时间顺序，称为时序。 10 在流程中，时序体现了各环节之 间的关系是（） A 相互作用 B 相互制约 C 时间顺序 D 微观结构 1.使用高压锅时要先放蒸汽,再开锅盖,否则有可能 引发爆炸。从流程的角度来说,下列观点错误的 是( )。 A.任何流程的时序都是可以更改的 B.不

11、可颠倒的时序往往反映了事物的内在规律 C、合理、正确的流程引导我们正确做事 D.任何一项活动都有一定的时序 2.学校的照明用电线路出现故障时,正常的操作规程 是,电工师傅首先切断电源,然后再进行线路检修, 如 果违反这一操作规程,颠倒顺序,可能会出现安全问 题,这个案例说明( )。 A.有些操作流程中的时序是不可以颠倒的 B.有些操作流程中的时序是不必按顺序执行的、 c.所有流程中的时序在时间上是有严格先后顺序的 D.有些操作流程中的时序是可以随意颠倒的 过程的全部,包含了若干个过程.这些小过程称为环 节。 环节：根据某种逻辑，将一项活动分为的若干小的过 程。 环节是一个相对的概念，依据问题性

12、质的不同和不 同人的理解，环节的划分可能分有所不同。有时我 们需把若干环节合并成一个环节，有时需把一个环 节分成多个更小的环节。 下面关于流程的叙述错误的是（ ) A 在生产活动中，针对各种不同的生产过程和 工艺要求，往往会有相应的流程 B 流程有几个或多个环节组成 C 流程中各个环节在时间上不能并行 D 流程是指若干环节随着时间的变化依次完成 的进程流 练习关键词 环节 6.人们邮寄包裹的一般流程是:取包裹单购买标准 包装箱包装和密封填写包裹单交寄手续 收 回执单。我们看到,它的全部过程可以分解为若干个 小的过程,每个小过程都有明确的任务。我们 把这 些小过程称为( )。 A.步骤 B.时序

13、 c.环节 D.顺序 关于环节，下列哪种说法不正确？ A环节的划分具有相对性，但也有一定的规律 B环节可包含目标具体的事项，但不可分解 C环节的划分有大有小，有时有不同的划分方法 D一般地说，在某项生产或某个活动中，环节是 不可缺少的 提高工作效率、降低成本、降低劳动强度、节约能 耗、减少环境污染、保证安全。P054 工期优化、工艺优化、成本优化、技术优化、质量 优化等。P054 整体的全面优化，或某个指标优化。 某一个指标得到了优化，而使另外的指标下降了。 因此，在进行流程优化时，要综合平衡，以取得整 体优化的成效。 :目的-缩短加工时间。 主要手段-在不改变工艺的条件下，将某些环节的 串行

14、改为并行。 :例如法兰盘切削加工流程到少切削流程 ：比如路程优化 例如中医借助西医检测手段、 银行引进计算机系统 （1）对流程内在机理的深入了解。比如对洗涤原 理的了解，就会在流程中安排两次漂洗； （2）设备和工艺水平的提高。比如，只有在具备 锻压设备时，才可能将法兰盘的加工改为少量切削 加工； （3）人员技术水平的提高。 3 关于流程优化，下列叙述正确的是（ ) A 流程优化一定要减少工期 B 流程优化一定要减少环节 C 流程优化必定要减少环节或减少工期 D 流程优化可能要增加环节 4、下列有可能属于流程优化目的的是（ ) 提高工作效率； 提高产品质量； 保护环境； 节约成本。 A B C

15、D 练习关键词 优化 4.手工洗衣服的流程一般分为洗衣和漂洗两大环节。从优 化该流程的角度考虑,以下做法比较合适的是( )。 A用常规数量的洗涤剂洗衣服,一次性用大量的水漂洗 B.用常规数量的洗涤剂洗衣服,用少量水进行多次漂洗 c.用数量更少的洗涤剂,增加洗衣时间,用少量水一次性漂 洗 D.用数量更多的洗涤剂,缩短洗涤时间,用大量水多次漂洗 5.自行车补胎的操作流程中,用锥子将破口四周的胎 皮和补丁铿毛,目的是为了清洁附着表面却增大摩 擦力,使补丁与胎皮的附着力更强。而小李在修理被 扎破的自行车后轮胎时,就没有打磨周围的胎皮 和 补丁,用胶水直接就把补丁贴上去。这个案例说明小 李的操作流程(

16、)。 A有重要环节缺陷 B.进行了时间优化 c.进行了工期优化 D.进行了成本优化 原来银行柜台存取款的流程是:填单记账存单 付款;现在由于采用了计算机,现行的银行柜台 存取 款流程是:报数记账付款。针对这个流程优化案 例,下面说法正确的是( )。 A.所有流程的优化就是减少环节 B.所有流程的优化就是要采用计算机 c.所有流程的优化都要重新划分环节 D.根据流程的优化目的和需要的条件进行优化 2005年中国移动海南分公司从建立服务体系、完 善服务流程入手,实施了流程穿越项目,让公司的 决策者、管理者和流程制订者深入基层,亲身体验业 务受理的全过程,查找服务流程中存在的问题,从 而 推动业务流

17、程的优化及再造。这个案例说明该公司 重点在进行( )。 A工期优化 B.技术优化 c.成本优化 D.质量优化 9.某种环保型高能固体蓄电池的生产工艺流程是:固 体蓄电池的硬件组装配置电解质灌注检验 密封一份再检验人库。如果外购已组装好的半成 品蓄电池,那么固体蓄电池的硬件组装环节可以省掉 , 这个案例说明该公司的服务流程优化是( )。 A工期优化 B.技术优化 c.成本优化 D.质量优化 流程图的表达： 文字 表格 图示 模型 动画演示 流程图的表达： 文字 表格 图示 神舟7号的发射流程 设计过程流程图 点火逃逸塔分离助推器分离 一二级分离整流罩分离 船箭分离 2 下列图表中，不是流程图的是

18、（ ) 某科技小组制作一盏台灯的工序和所需时间如下 请根据所学的知识，对这一流程进行优化设计。 流程设计中的基本因素：材料、工艺、设备、人员 、资金和环境等 流程设计的步骤： 分析基本因 素 明确主要事 项 确定环节和时 序 画出流程 图 是否达到要 求 结束 修 改 方 案 流程设计步骤 是 否 确定目标 明确任 务 17下列图表中，不是流程图的是（ ）。 A列车时刻表 B学校课程表 C产品加工工序表 D零件的三视图 17以前，对内脏疾病的诊断流程通常为：病人口 述医生检查项目化验诊断。有了“B超”技术之 后，在诊断中加入“B超”透视，可以使得对这类疾病 的诊断更加准确。这种诊断流程优化的实

19、现，是由 于（ ）。 A、医术水平提高了 B、病人强烈的要求 C、技术设备改进了 D、医院管理水平提高了 06、07年会考题 21小峰同学利用假日在他家后院种植一棵芒果树 苗，其种植环节主要有：放树苗培土，挖坑， 浇水，施农家底肥，种植果树的正确流程是（ ）。 A. B. C. D. 13氢气燃烧实验的流程如图。小李在实验室做该 实验时，将试管中收集好的氢气未经验纯就直接点 燃，导致试管炸裂。这个事例告诉我们（ ）。 A盛装氢气的试管太小 B验纯环节是可有可无的 C有些流程的环节是不可缺少的 D氢气燃烧实验是危险的，不该在实验室操作 收集氢气验纯点燃 第第13题图题图 19小鑫利用钳工工具，将

20、图一矩形铁块加工成图 二梯形铁块，其加工环节主要有：锯割，划线 ，锉削，铁块加工的正确流程是（ ）。 A. B. C. D. 1313有患者在滴注某公司生产有患者在滴注某公司生产的克林霉素磷酸酯葡 萄糖注射液时出现呕吐、过敏性休克、肝肾功能损 害等症状。据调查，主要原因是在该药品的生产工 艺流程中消毒时间缩短了1 分钟。这个事件说明（ ）。 A以后生病不能再注射葡萄糖液 B任何生产工艺流程都可以随意调整操作时间 C所有流程都能反映事物的合理的内在机理 D生产工艺流程要严格遵循事物的内在属性和规 律 17小袁要制作一个轮船模型，主要环节有： 选择材料，准备相应的工具和设备，表面处 理，按设计图样

21、对材料进行划线、锯割、切削等 加工，装配。正确的操作流程是（ ）。 A B C D 2010年会考题 19.小明使用电脑时，电源插座中的保险管烧了，于是他决定 换保险管。更换保险管的正确流程是()。 A.切断电源拧开保险盖取下坏保险管接通电源换上新保险管拧上保险盖 B.切断电源拧开保险盖取下坏保险管换上新保险管拧上保险盖接通电源 C.拧开保险盖取下坏保险管切断电源换上新保险管拧上保险盖接通电源 D.切断电源取下坏保险管拧开保险盖换上新保险管拧上保险盖接通电源 21.竹筒饭是民族地区的特色风味。做竹筒饭的过 程有如下环节：锯割竹筒淘米装米(将适量米 和水装入竹筒并密封)烧煮(将竹筒放入火中烧或

22、锅中蒸煮)。做出的竹筒饭风味独特，是因为() 。 A.竹筒装的米少 B.做竹筒饭的过程比做普通饭多了锯割竹筒的环节 C.竹筒的密封好 D.竹筒饭的整体制作工艺与普通做饭的工艺不同 16海南黎族山兰酒的传统酿造工艺颇为独特，其酿造 流程是：准备山兰稻米等原料；制作“酒饼”；將山 兰米蒸熟揉散成粒，掺入适量酒饼；装坛幷密封坛口， 埋到笆蕉树下自然发酵成酒。对该酿造工芝说法正确的是 () A不用“酒饼”，直按将蒸熟的山兰来装坛也能酿出优质 山酒 B环节掺入“酒饼”的多少不影响山兰酒的质量 C随意调整环节中的酿造环境不影响山兰酒的质量 D环节坛口密封不严，会影响山兰酒的品质 21机器纺织的毛衣与手工编

23、织的毛衣相比，更细 密、平整，而且机器编织的生产效率更高，以下说 法正确的是(), A两者编织的工芝流程不同 B两者编织工芝相比，生产环节、时间都不变 C机器比人更聪明 D机器纺织仅仅是对手工编织的工期优化 系统系统 系统及其特性系统及其特性 系统的分析系统的分析 系统系统 由相互联系、相互作用、相互依赖和相互制约的若由相互联系、相互作用、相互依赖和相互制约的若 干要素或部分组成的具有特定功能的有机整体。干要素或部分组成的具有特定功能的有机整体。 构成系统的三要素构成系统的三要素 子系统子系统 系统的类型系统的类型 系统基本特性系统基本特性 整体性：非各个要素的简单相加整体性：非各个要素的简单

24、相加 相关性：各要素之间相互作用相互联系相关性：各要素之间相互作用相互联系 目的性：实现一定的功能目的性：实现一定的功能 动态性：系统处于运动变化之中动态性：系统处于运动变化之中 环境适应性：对环境变化的适应能力环境适应性：对环境变化的适应能力 步骤步骤 主要原则主要原则 整体性原则整体性原则 科学性原则：定量定性分析方法科学性原则：定量定性分析方法 综合性原则综合性原则 1、明确问题、设立目标、明确问题、设立目标 2、收集资料、制定方案：、收集资料、制定方案： 3、分析计算、评价比较：、分析计算、评价比较： 4、检验核实、作出决策、检验核实、作出决策 系统的优化系统的优化 系统的设计系统的设

25、计 步骤：步骤： （1）将系统分解为若干子系统，（）将系统分解为若干子系统，（2）确定各子系统的）确定各子系统的 目标、功能及其相互关系，对子系统进行技术和评价，（目标、功能及其相互关系，对子系统进行技术和评价，（3） 对系统进行总体技术设计和评价等对系统进行总体技术设计和评价等 主要问题：设计的目标和要求；系统各部分之间的相互联系和主要问题：设计的目标和要求；系统各部分之间的相互联系和 相互作用；系统设计方案的优化相互作用；系统设计方案的优化 系统 系统的基本特性：环境适应性、 整体性、相关性、目的性、动 态性 系统分析 系统优化 系统设计 下面哪一点不能成为我们判断“自行车构成一个系 统”

26、的依据？ A自行车由车架、车把、鞍座、脚蹬、链轮、链 条、车轮、车闸等部件组成 B车架、车把、鞍座、脚蹬、链轮、链条、车轮 、车闸等部件相互联系、相互作用 C自行车具有代步的功能 D自行车具有的功能是单个部件所没有的 下面关于系统的叙述，错误的是（ ） A系统是一个整体，即具有整体的特性功能、目 标和作用的有机整体 B系统的目的性是指每个系统都具有特殊的功能 C系统必须适应外部环境的变化 D在一个系统中，有时各子系统之间往往是互不 相干的，甚至是相互对立的。 2、通过简单的系统的案例分析，理解系统的基本特性， 初步掌握系统分析的基本方法。 (1) ) 整体性整体性：侧重于侧重于“部分影响整体部

27、分影响整体”。 是系统的最基本的特性，也是观察和分析系统最基本的思想 和方法。 1系统的任何一个要素（部分）发生变化或出现故障时，都 会影响其他要素（部分）或整体的功能的发挥。 2系统的整体功能大于组成系统的各部分的功能之和。 不能离开整体去分析系统中的任何一个组成部分。 例：弃卒保车、“阿波罗”登月飞船上的零件、“木桶理论 ”、一招不慎全盘皆输、-巴尔扎克的塑像 (2）相关性相关性侧重于侧重于“部分与部分之间的关联部分与部分之间的关联” 构成系统的各元素之间是相互联系、相互作用、相 互依赖、相互影响的关系，是彼此相关的。 例：古代建筑的“梁柱结构”、合金钢材料各种性 能的相互影响、家庭装修工

28、程 (3) 目的性目的性： 任何系统都具有某种目的，都要实现一定的功能， 这是区别不同系统的主要标志。 (4) 动态性动态性 物质都是不断变化，因此系统是一个动态的系统， 处在运动变化和发展之中。 (5) 环境适应性环境适应性 系统都存在于一定的环境之中，并不断的与外界环 境进行物质、能量和信息的交换，系统必须适应外 部环境的变化。 例：“春捂秋冻”、电冰箱不能紧贴墙放置 10、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， 就具有了交通的功能，这个案例说明系统最基本的特性是 ：（ ） A、目的性 B、动态性 C、整体性 D、适应性 11、“

29、丢卒保车”、“一招不慎，全盘皆输”是我们日常 生活中的常用语言，它们主要反映了系统基本特性中的（ ） A、整体性 B、相关性 C、动态性 D、目的性 12、飞机在空中飞行时，时常受到大气对流的影响而产生 颠簸，当飞机的检测装置接收到这一信号后，经过控制器 的调节，能在很短的时间内调整好飞行状态，克服大气对 流对飞机飞行的影响，保持平稳飞行。这个现象说明了系 统的什么基本特性？（ ） A、整体性 B、相关性 C、环境适应性 D、动态性 原来，冬天的时候为了保暖，我们经常在窗子上贴一层薄 膜，而在夏天时我们就换上纱窗，这体现了系统设计的哪 一方面特性（ ） A、整体性 B、动态性 C、相关性 D、

30、目的性 14、合金钢材料中，碳含量的高低影响着钢的强度、硬度和 韧性，从而影响钢的耐磨性。碳含量高，则硬度高、韧性 差；碳的含量低、则硬度低、耐磨性差。这反应了系统的 什么基本特性（ ） A、相关性 B、环境适应性 C、动态性 D、整体性 在大自然中鹿、兔奔跑速度快，能逃避猛兽追捕；刺猬身上 长尖刺使猛兽无从下口；黄鼬遇敌时突放臭气扰乱猛 兽神志，影响其情绪，在其迟疑间跑掉。这是生态系统基 本特性中的( ) A整体性 B相关性 C动态性 D环境适应性 明确问题、 设立目标 分析计算、 评价比较 检验核实、做 出决策 收集资料、制 定方案 （1）整体性原则 例：田忌赛马、丁谓修复皇宫、街道各部门

31、施工 （2）科学性原则 系统分析一方面要有严格的工作步骤，另一方面 应尽可能地运用科学方法和数学工具进行定量分 析，使决策的过程和结果更具用说服力。 例：种稻“三三进九不如二五一十” （3）综合性原则 例：孝襄高速公路、都江堰水利工程、埃及阿斯 旺水坝 、同学在物理实验室做科学实验中，有一类实验， 如：阿基米德定律的验证、重力加速度、匀加速运 动等。从实验中得到某些实验数据，并通过其数据 进行实验的计算和试验分析，从而验证某一科学定 律正确与否，这一类实验的处理方法称为（ ） A 整体性分析法 B科学性定量分析法 C科学性定性分析法 D综合性分析法 在水稻种植中,一般是两季稻的总产量高于三季稻

32、, 因此人们常说: “三三进九不如二五一十”，这里使 用了系统分析方法中的（ ） A、定性分析方法 B、整体性原则 C、系统优化 D、定量分析方法 对具体的系统案例进行评价，指出可改进之处 说出系统优化的目的和意义（P81） 结合案例，分析系统优化的实现 知道系统优化的一般过程，针对一个具体案例， 提出系统优化的方案 3、理解系统优化的意义，能结合实例分析影响系 统优化的因素。 实现系统的最优化，就可以在一定资源条件下， 取得最佳的经济效果，而投入的人力、物力、财 力达到最小。 影响系统优化的因素 约束条件：对系统起限制作用的，并且是不可人 为调节的。 影响因素：是指对系统的目标产生显著影响，

33、并 且可以人为调节的因素。 例：农作物种植系统的优化农业间作套种、 利润问题 列车提速是对铁路运输系统的优化。以下说法正确的 是（ ） A.只要有先进的机车，就能提速。 B.不仅需要有先进的机车，还需要道路、桥梁、隧道 等基础设施的配套改进。 C.只有使用“动车组”才能提速。 D.只有重新铺设铁路，才能提速。 系统的优化是在一定的条件下，使系统达到更理想、 更佳效果的过程。请判断以下事例，不能使系统达 到优化的是（ ） A、为交通闭塞的某村修建一条公路 B、为了提高竹笋的产量，竹子种得越密越好 C、利用农作物生长的季节差、时间差进行间作套种 D、在耕地少的地区开发低丘缓坡，建立经济林基地 影响

34、系统优化的因素是指（ ） A、对系统起着限制作用，并且不能人为调节的因素。 B、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。 C、对系统起着限制作用，并且可以人为调节的因素。 D、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。 某家具厂要安排一周的生产计划，产品是桌子和椅 子。制作一张桌子需4木板及20小时，制作一只 椅子需6木板几及18小时的工时，每周能拥有的 木材板料是600，可利用的工时是400小时；每 张桌子的利润是50元，每只椅子的利润是60元。 按合同每周至少要交付8张桌子和5只椅子，并假定 所有产品都能够销售出去。那么，该厂每周生产桌 子和椅子的数量分别为多

35、少时获得的利润最大？ （提示：用数学方法，设利润为Smax，桌子x张， 椅子y张，由题意列式： Smax=50 x+60y 20 x+18y400 x8 y5 4x+6y600 由题意可看出，x取最小，y取最大，Smax为最大 即x=8，y=13，Smax=1180元 如图：甲乙为产粮基地，ABC为国家粮库，运费及各 粮库能存粮食，如图：问如何调运粮食，使运费最 省？ （提示：设好参数列式： x1+x2+x3=35 y1+y2+y3=80 x1+y1=25 x2+y2=50 x3+y3=40 S=5x1+2x2+3x3+3y1+7y2+4y3 从题意中可以看出某些信息，最后可得Smin=175

36、万 元） 系统设计应考虑的主要问题 系统设计的目的与要求。系统设计要从整体出发，以系 统整体功能的最优化为目的。 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 意各部分的横向、纵向联系。依据系统的动态性、环境适 应性，既要考虑当前，也要考虑长远。 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。 系统设计的一般步骤 系统设计的步骤主要包括：将系统分解为若干子系统，确 定各子系统的目标、功能及相互关联，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等。 4、知道简单系统设计的基本方法。 5、

37、能对生活或生产中的简单对象，根据设计要求完成系统的方案设计。 国家体育场“鸟巢”是一个复杂系统，它的许多细节 都体现了设计者的智慧： “鸟巢”把整个体育场室外地 形微微隆起，将很多附属设施置于地形下面，这样既避免 了下挖土方所耗的巨大投资，而隆起的坡地在室外广场的 边缘缓缓降落，依势筑成热身场地的2000个露天座席， 与周围环境有机融合，并节省了投资。“鸟巢”在设计建 设中，还在场地和空间的多功能上下了很大功夫，运动员 通道的长度、运动员休息室的衣柜，观众厕所坑位的男女 比例，媒体工作间里的引水点分布等等问题也都经过相关 部门的仔细研究和计算。为了提高场馆利用效率，除能够 承担开幕、闭幕和体育

38、比赛外，还将满足健身、商务、展 览、演出等多种需求，为成功实施“后奥运开发”奠定坚 实基础。 请结合材料说明系统分析的原则。 8、整体性原则：先从整体着眼，统筹规划体育场场外 地形与附属设施和露天座席，使体育场与环境有机融合， 并节省了投资。 科学性原则：运用科学方法和数学工具进行定量分析， 运动员通道的长度、运动员休息室的衣柜，观众厕所坑位 的男女比例，媒体工作间里的引水点分布等等问题都经过 相关部门的仔细研究和计算。 综合性原则：体育场有多个目标，不仅可以满足体育赛 事的要求，还满足健身、商务、展览、演出等多种需求， 第一目标是满足体育赛事需要，在不损害此目标的前提下 ，可以完成其他目标。

39、 13、从系统设计分析的角度看，不属于在建立核电站时 同时建立配套工程抽水蓄能电站的原因是：（ ） A、遵守系统设计特有的两条原则之一，即设计好系统中 的每一个元素或子系统以及它们之间的协调关系； B、抽水蓄能电站是为了核电站安全、经济运行而配套建 设的； C、抽水蓄能电站担负着电网的调峰填谷和事故备用的任 务，保障电网正常运行； D、建立雄伟壮观的工程，吸引游客，增加旅游业收入。 17.收录机是将收音机和录音机结合起来而形成的一个系统， 具有收音、放音和录音功能。以下说法正确的是（） A收录机就是把收音机和录音机两者的功能简单相加 B收录机内录广播节目的功能是单独的收音机或录音机所不 具备的

40、 C收录机的收音部分和录音部分之间没有任何关联 D录音部分出现故障对收录机的整体功能没有影响 13.某公司将碳纤维以适当的比例加入到水泥沙浆中，开发出 碳纤维增强型混凝土，该混凝土与普通混凝土相比，抗张强 度增加2-5倍，在相同工程质量要求下，用此混凝土制出的 隔墙，比普通混凝土隔墙薄1/3-1/2,重量轻1/3-1/2。以 下说法不正确的是 A碳纤维、水泥与沙浆任何一个要素的变化都会对混凝土的性 能产生影响 B碳纤维以合适的比例加入水泥与沙浆中，是对混凝土的一种 优化 C碳纤维、水泥与沙浆的混合比例会影响混凝土的强度 D碳纤维、水泥与沙浆主要是对混凝土有影响，对建筑质量影 响不大 22.某景

41、区湖的湖底沉积了大量淤泥，管理员要对 其进行清理。清理工程需要挖掘、运输、淤泥处 置等多项费用。为了完成清理工程的同时节约资 金，最好的做法是 A自己雇佣工人完成挖掘、运输、淤泥处置工作 B通过工程招标降低挖掘、运输、淤泥处置等费用 C通过工程招标降低挖掘、运输费用降低，同时将 湖底挖出的淤泥当肥料出售 D自己购买挖掘机械和运输车辆，完成该工程 20.据记载，第一辆摩托车（哈雷戴维森摩托车）诞 生于1903年美国威斯康星州的一个工棚中，曾引 发出美国的“摩托车文化”。该辆摩托车有威廉 哈雷等青年工人用一堆普通的零件组装而成，这 说明（） A该摩托车没有技术含量 B组装的摩托车的整体功能大于各零

42、件功能之和 C该摩托车采用当时最先进的零件组装 D组装的摩托车的整体功能小于各零件功能之和 23风能太阳能路灯是以风能和太阳能为能源的公共 场所照明装置，其综合成本远低于普通市电供电路灯 ，且能够有效保护环境。从系统的观点看，以下说法 正确的是（ ）。 A风能太阳能路灯相对于普通路灯进行了工期优化。 B风能太阳能路灯是对公共照明系统的一种优化。 C风能太阳能路灯相对于普通路灯进行了管理优化。 D风能太阳能路灯综合成本很高不宜采用。 23列车提速是对铁路运输系统的优化。以下说法 正确的是（ ）。 A.只要有先进的机车，就能提速 B.不仅需要有先进的机车，还需要道路、桥梁、隧道 等基础设施的配套改

43、进 C.只有使用“动车组”才能提速 D.只有重新铺设铁路，才能提速 控制控制 控制的手段控制的手段 与应用与应用 控制系统控制系统 工作过程工作过程 与方式与方式 手段手段 人工干预：人工控制、自动控制人工干预：人工控制、自动控制 执行机构：机械控制、气功控制、液压控制、电子控制执行机构：机械控制、气功控制、液压控制、电子控制 应用：生活、军事国防、生产、农业应用：生活、军事国防、生产、农业 控制系统：控制系统：任何一种控制的实现，都要经过若干个环节共同实现，任何一种控制的实现，都要经过若干个环节共同实现， 这些环节所涉及的装置就构成了一个系统，控制系统的输出和输入这些环节所涉及的装置就构成了

44、一个系统，控制系统的输出和输入 有一定的对应关系有一定的对应关系. . 闭环控制系统的闭环控制系统的 干扰与反馈干扰与反馈 控制系统的控制系统的 设计与实施设计与实施 开环控制系统：开环控制系统：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。 闭环控制系统：闭环控制系统：把系统的输出量返回到输入端并对控制过程产生把系统的输出量返回到输入端并对控制过程产生 影响的控制系统。影响的控制系统。 干扰：干扰：在控制系统中，除输入量（给定量）以外能引起被控量在控制系统中，除输入量（给定量）以外能引起被控量 变化的各种因素变化的各种因素。 反馈：反馈：将输出量通过

45、适当的检测装置返回到输入端并与输入量将输出量通过适当的检测装置返回到输入端并与输入量 进行比较的过程进行比较的过程 开闭环比较：开闭环比较：闭环控制系统关键是增加了一个能对输出量进行闭环控制系统关键是增加了一个能对输出量进行 检测的装置，使输出量能反馈到输入端并与给定量比较，从而检测的装置，使输出量能反馈到输入端并与给定量比较，从而 使输出量稳定在给定的范围之内。使输出量稳定在给定的范围之内。 确定控制的目的确定控制的目的 分析被控对象的主要特性分析被控对象的主要特性 确定被控量、控制量确定被控量、控制量 分析主要干扰因素分析主要干扰因素 控制系统的方案选择控制系统的方案选择 实施控制系统所需

46、的设备、元件、实施控制系统所需的设备、元件、 成本分析等成本分析等 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， 这种控制系统称为开环控制系统。这种控制系统称为开环控制系统。 控制器控制器执行器执行器 被控对象被控对象 输入量输入量输出量输出量 控制量控制量 闭环控制系统就是系统的输出端与输入端之间存在闭环控制系统就是系统的输出端与输入端之间存在 反馈回路，输出量对控制过程产生影响的控制系统。反馈回路，输出量对控制过程产生影响的控制系统。 闭环控制系统是通过反馈环节克服干扰因素而使系闭环控制系统是通过反馈环节克服干扰因素而使系 统达到稳定。统达到稳定

47、。 控制器控制器执行器执行器 被控对象被控对象 给定量给定量 + + 被控量被控量 控制量控制量比较器比较器 检测装置检测装置 - - 控制系统控制系统反馈反馈控制精度控制精度结构结构成本成本应用范围应用范围 闭环闭环 开环开环 有反馈有反馈 无反馈无反馈 精度高精度高 精度较低精度较低 结构复杂结构复杂 结构简单结构简单 一般来一般来 说成本说成本 较高较高 一般来一般来 说说成本成本 低低 高精度、高精度、 高可靠、高可靠、 系统本身系统本身 不稳定的不稳定的 应用领域应用领域 控制精度控制精度 要求不高要求不高 本身很稳本身很稳 定的应用定的应用 在控制系统中，除在控制系统中，除输入量（

48、给定值）输入量（给定值）以外，引起以外，引起被被 控量控量变化的各种因素称为干扰因素。变化的各种因素称为干扰因素。 干扰既存在于闭环控制中，也存在于开环控制中干扰既存在于闭环控制中，也存在于开环控制中 声控灯开环控制，除输入的人的声音外，其他声音声控灯开环控制，除输入的人的声音外，其他声音 就是其干扰因素；就是其干扰因素； 空调房的温度控制属于闭环控制，室外环境温度的空调房的温度控制属于闭环控制，室外环境温度的 变化就是它的干扰因素；变化就是它的干扰因素； 将输出量通过适当的将输出量通过适当的检测装置检测装置返回到输入端并与输返回到输入端并与输 入量进行入量进行比较比较的过程。的过程。 反馈的

49、作用：减少被控量和输入量的偏差；克服干反馈的作用：减少被控量和输入量的偏差；克服干 扰；扰； 比较加热炉温度自动控制系 统与手动控制系统，我们发现，控控 制器代替人脑制器代替人脑实现了温度控制的功能，执行器代替人手执行器代替人手实现了 调压的功能，检测装置代替了人眼检测装置代替了人眼实现了检测温度值的功能。 黑箱方法黑箱方法也是控制论的主要方法。具体是： 首先给黑箱一系列的刺激（系统输入），再通过观察黑箱的 反应（系统输出），从而建立起输入和输出之间的规律性联 系，从而了解其内部结构和功能。 西瓜 拍声音 黑箱 十字路口的红绿灯定时控制十字路口的红绿灯定时控制 系统系统 楼宇的防盗报警系统楼宇

50、的防盗报警系统 火灾自动报警系统火灾自动报警系统 公园音乐喷泉自动控制系统公园音乐喷泉自动控制系统 自动门的控制系统自动门的控制系统 车辆超速检测系统车辆超速检测系统 音乐喷泉的控制音乐喷泉的控制 公共汽车车门开关系统公共汽车车门开关系统 宾馆酒店的自动叫醒服务宾馆酒店的自动叫醒服务 系统系统 家用缝纫机速度控制系统家用缝纫机速度控制系统 走道路灯声光控制系统走道路灯声光控制系统 视力保护提醒器视力保护提醒器 希罗自动门控制系统希罗自动门控制系统 普通电风扇控制系统普通电风扇控制系统 自动烘手机控制系统自动烘手机控制系统 电吹风的控制系统电吹风的控制系统 自动升旗控制系统自动升旗控制系统 电冰

51、箱的温度控制系统 加热炉的温度自动控制系统 交通路口红绿灯自动控制(根据车流量大小改变红绿 灯时间)系统 蔬菜大棚的温度控制系统 抽水马桶水箱的自动控制系统 供水水箱的水位自动控制系统 花房的温度控制系统 工业锅炉压力控制系统 P101 1.人工、 人工、 自动、 自动 2.机械控制：普通水龙头 电子控制：电子计算器、家用电冰箱 气动控制：化工生产中常用的气动阀门，公共汽车 的车门开关 液压控制：建筑工地的打桩机、修理汽车用的液压 千斤顶 3.调节自行车后轮的车闸与后车圈的距离，使后轮 的车闸更靠近后车圈 P107 1.开环控制系统（有争议） 2.粮库的温度湿度自动控制 控制器控制器 （控制装

52、置）（控制装置） 执行器执行器 （降温除湿装置）（降温除湿装置） 被控对象被控对象 （粮库）（粮库） 被控量被控量 （ 粮 库 内（ 粮 库 内 温、湿度）温、湿度） 给定量给定量 （设定的温、（设定的温、 湿度）湿度） 检测装置检测装置 （感温、湿装置）（感温、湿装置） 控制量控制量 （降温除湿时间）（降温除湿时间） 比较器比较器 重重锤锤出出气气孔孔 压压力力锅锅 重重锤锤 - 重重锤锤重重力力+ 锅锅内内压压力力 3. P116 1.王大伯盖了一个具有自动调节温度的小型花房，花房的温度冬季一 般控制在18左右，夏季一般控制在25左右。请分析它可能的工 作过程，并画出花房温度控制系统的方框

53、图。提示：该花房温控设备 包括控制器、加热元件和制冷元件、检测装置、比较器等。 控制器控制器加热元件和加热元件和 制冷元件制冷元件 花房花房 给定温度给定温度 + + 实际温度实际温度 时序时序比较器比较器 检测装置检测装置 - 2.在可调光台灯的使用中，当用手调节旋钮时，灯的 亮暗变化情况就会马上反映出来。阐述其工作原理， 并画出这一控制系统的方框图。 控制电路控制电路可变电阻可变电阻 灯泡灯泡 设定的档位设定的档位灯泡亮度灯泡亮度 电流电流 3.了解帆板运动，指出帆板运动员在 行进中是怎样实现“凭风借力好行船” 的，说明其控制的过程。 如果要将帆板设计成一个闭环控制系 统，你认为应该增加哪

54、些环节，提出 你的构想。 人同时观测风向（由风标显示）和风帆的角度，经过大脑的判断，如果风帆的角度人同时观测风向（由风标显示）和风帆的角度，经过大脑的判断，如果风帆的角度 不符合风力的最大的要求，则大脑指挥运动员转动风帆，使之达到要求。在这个系不符合风力的最大的要求，则大脑指挥运动员转动风帆，使之达到要求。在这个系 统中，风帆是控制对象，风帆角度是控制量，风向是输入量。只不过这个输入量是统中，风帆是控制对象，风帆角度是控制量，风向是输入量。只不过这个输入量是 一个随时间而变化的未知函数。一个随时间而变化的未知函数。 如果要将帆板设计成一个闭环自动控制系统，则既要安装风向测量装置，又要要将帆板设

55、计成一个闭环自动控制系统，则既要安装风向测量装置，又要 安装风帆角度测量装置，并使二者同步。两个测量装置将测得的结果同时输入安装风帆角度测量装置，并使二者同步。两个测量装置将测得的结果同时输入 到计算机控制装置中，在这里得到误差信号，还得增加一个根据误差信号去转到计算机控制装置中，在这里得到误差信号，还得增加一个根据误差信号去转 动风帆的执行机构，以实现帆板的自动控制动风帆的执行机构，以实现帆板的自动控制 P124 1.该套装置中，综合了机械能转化为电能等技术原 理，综合了控制、系统等设计的技术 2.（1）家用太阳能热水器的水温通常采用不断调 节热水管与冷水管的流量实现 （2）这是一个闭环控制

56、系统，其中有一感温元件 不断测试水管内的温度，当水温低于某一值时，便 切换到电加热器加热的状态。 控制器控制器 （控制电路）（控制电路） 执行器执行器 （加热器）（加热器） 被控对象被控对象 （水箱）（水箱） 被控量被控量 （水温）（水温） 给定量给定量 （设定的水温）（设定的水温） 检测装置检测装置 （感温装置）（感温装置） 控制量控制量 （加热时间）（加热时间） 比较器比较器 十字路口的红绿灯定时控制系统 电脑电脑时序控时序控 制装置制装置 红绿灯红绿灯 设定亮、灭时序设定亮、灭时序灯亮、灭灯亮、灭 电流电流 4.火灾自动报警系统 感烟控感烟控 制装置制装置 报警驱动报警驱动 电路电路 报

57、警部报警部 件件 烟雾信号烟雾信号报警信号报警信号 电流电流 6.公园音乐喷泉自动控制系统 声电转声电转 换装置换装置 电动机电动机水泵水泵 音乐信号强度音乐信号强度喷泉水柱高喷泉水柱高 度度 转动转动 7.自动门的控制系统 控制电控制电 路路 电机电机自动门自动门 人体热辐射信号人体热辐射信号门的开启或门的开启或 关闭关闭 转动转动 10.普通家用电饭煲的煮饭系统 保温保温 限温限温 控制控制 装置装置 发热盘发热盘 内锅内锅 煮饭指令煮饭指令 锅内的温度锅内的温度 温度温度 11.公共汽车车门开关系统 电磁阀电磁阀 活塞活塞 汽车汽车 车门车门 开关信号开关信号 行程行程 门的开启门的开启

58、 或关闭或关闭 13.宾馆酒店的自动叫醒服务系统 电脑电脑 拨号装置拨号装置电话机电话机 时间设定时间设定电话铃声电话铃声 电流电流 14.家用缝纫机速度控制系统 脚踏板脚踏板 传动装置传动装置缝纫机缝纫机 脚踏速度脚踏速度缝纫速度缝纫速度 转动转动 16.走道路灯声光控制系统 声光检声光检 测控制测控制 装置装置 触点延时触点延时 开关开关 楼道灯楼道灯 声光信号声光信号灯亮或灭灯亮或灭 电流电流 18.希罗自动门控制系统 动力动力 控制控制 装置装置 祭坛祭坛 点火点火 灭火灭火 庙门庙门 开启开启 关闭关闭 转动轴转动轴 庙门庙门 旋转旋转 20.普通电风扇控制系统 控制电控制电 路路

59、电动机电动机 电风扇电风扇 设定的档位设定的档位风速风速 转速转速 21.自动烘手机控制系统 控制电控制电 路路 鼓风机鼓风机 、加热、加热 电炉丝电炉丝 烘手机烘手机 装置装置 红外感知信号红外感知信号风的温度风的温度 转动转动 23.电吹风的控制系统 控制电控制电 路路 电机、电电机、电 热丝、风热丝、风 扇扇 电吹风电吹风 装置装置 设定电吹风的档设定电吹风的档 位位 风的速度和风的速度和 温度温度 电压电压 24.自动升旗控制系统 定时装定时装 置置 电动机电动机 滑轮、滑轮、 国旗国旗 定时时间定时时间升旗速度升旗速度 转动转动 3.电冰箱的温度控制系统 控制电控制电 路路 电机电机

60、压压 缩机组缩机组 电冰箱电冰箱 给定温度给定温度 + + 冰箱实际温度冰箱实际温度 制冷量制冷量比较器比较器 温度传感器温度传感器 - 5.加热炉的温度自动控制系统 电子电子控控 制器制器 加热器加热器 加热炉加热炉 给定温度给定温度 + + 炉内温度炉内温度 时序时序比较器比较器 热电偶热电偶 - 9.交通路口红绿灯自动控制(根据车流量大小改变红 绿灯时间)系统 电脑电脑 时序控时序控 制器制器 红绿灯红绿灯 路口路口 给定车流量给定车流量 + + 车流量大小车流量大小 时序时序比较器比较器 路口车流量监路口车流量监 控装置控装置 - 12.蔬菜大棚的温度控制系统 控制装控制装 置置 降温