技術(shù)與設(shè)計下冊幾個知識點

1、不論何種M化，技術(shù)都是異曲同工的詞匯。它可以寸旨物質(zhì)，士口機器、碰件或器皿，但 ？它也可以包含更廣的架構(gòu)，士口系統(tǒng)、組織方法和技工 5。技術(shù)它是關(guān)口識進化的主體，由社會形塑或形塑社會。設(shè)計是把一種計戈 L規(guī)瀏、設(shè)想通過視覺；的形式傳達岀來 的活動過程。人類通過勞動改造世界，創(chuàng)i<M明，創(chuàng)地物 質(zhì)財富和精彳中財富，而最基礎(chǔ)、最主要的念】造活動是最物。設(shè)一計便_興_建;物活動迎：彳亍AA先的計瀏，可以扣A倉A可建;物活動 的計戈。技術(shù)和計戈 U過 程理解為設(shè)計。、技術(shù)試驗：?按應(yīng)用范圍分：農(nóng)業(yè)試驗、工業(yè)試驗、國防試驗、科學技術(shù)試驗等?:?根據(jù)試驗?zāi)康姆郑盒阅茉囼?、?yōu)化試驗、預(yù)測試驗、信息試驗

2、等加圖? a性能試驗：通過改變所給的條件，測量試驗對象的狀態(tài)變化并分析其原因，明確試驗對象的性能或性能故障，如對產(chǎn)品的高（低）溫試驗、振動顛簸試驗等。? b優(yōu)化試驗：對試驗對象進行條件優(yōu)化或條件組合，如農(nóng)業(yè)中不同品種的對比試驗等。? c預(yù)測試驗：通過試驗，預(yù)測被試對象狀態(tài)的變化及產(chǎn)生的后果，如可以通過老化試驗預(yù)測零件老化后的結(jié)果。（安全帽的超載試驗）?d信息試驗：通過測量、采集、識別和處理信息來影響試驗效果。技術(shù)試驗的方法：?優(yōu)選試驗法：運用數(shù)理統(tǒng)計的方法，選定若干次典型意義的試驗，邏輯地推岀全部試驗所達到的最佳效果，這種試驗方法稱為優(yōu)選試驗法。如不同品種水稻的對比試驗等。?模擬試驗法：通過再

3、現(xiàn)的形式來模擬現(xiàn)實發(fā)生情況的方法稱為模擬試驗法。如汽車的碰撞試驗，在專用的場所模擬現(xiàn)實中的撞車事故，以考察汽車的性能。采用這 試驗，可以減小風險，提高效率。另外，模擬試驗還可以通過縮小（放大） 擬所設(shè)計的現(xiàn)場效果。如水利大壩從論證到、設(shè)計到開工建設(shè)進行了許多 將大壩制成等比例的縮小模型，進行水利試驗。圖?虛擬試驗法：利用計算機技術(shù)來虛擬現(xiàn)實中的技術(shù)設(shè)計原型并進行試驗的方法稱擬試驗法。如：用計算機模擬“勇氣”號火星探測器登陸火星表面的場景效果。?強化試驗法：通過擴大和強化試驗對象的作用，以提高試驗效率的方法稱為強化種方法比例來模 試驗，可以為虛圖試驗法。?女口：檢測產(chǎn)品的抗壓性能時可采用強化試驗

4、法，選用專用的壓力設(shè)備，對產(chǎn)品施加 的壓力，來考察產(chǎn)品承受壓力的最大限度，這是強化外力對產(chǎn)品作用的試驗方?移植試驗法：在相互具有差異的事物之間，將某些共同相關(guān)的因素從一物移植到 物進行試驗，這樣的方法就是移植試驗法。如：作物的移植、學習方法的借用定法。另一等。陀螺儀的原理就是，一個旋轉(zhuǎn)物體的旋轉(zhuǎn)軸所指的方向在不受外力影響時，是不會改變的。人們根據(jù)這個道理，用它來保持方向，制造岀來的東西就叫陀螺儀。我們騎自行車其實也是利用了這個原理。輪子轉(zhuǎn)得越快越不容易倒，因 為車軸有一股保 持水平的力 量。陀螺儀在工作時要給它一個力，使它快速旋轉(zhuǎn)起來，一般能達到每分 鐘幾十萬轉(zhuǎn)，可以工 作很長時間。然后用多種

5、方法讀取軸所指示的方向，并自動將數(shù) 據(jù)信號傳給控制系統(tǒng)?結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性：是指結(jié)構(gòu)在負載的作用下維持其原有平衡狀態(tài)的能力。影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素主要有：重心位置的高低、結(jié)構(gòu)與地面接觸所形成的支撐面的大小和結(jié)構(gòu)的形狀等?當物體受到外力作用時，原有的平衡狀態(tài)被打破而岀現(xiàn)的不穩(wěn)定現(xiàn)象。影響結(jié)構(gòu)強度的主要因素：結(jié)構(gòu)的強度與結(jié)構(gòu)的形狀、使用的材料、構(gòu)件之間的連接方式等因素有密切的關(guān)系.結(jié)構(gòu)的形狀：三角形是框架結(jié)構(gòu)中最基本的形狀之一，它結(jié)實、穩(wěn)定，所用材料最少。四、“開環(huán)控制”與“閉環(huán)控制”的區(qū)別就在于控制系統(tǒng)中有無反饋環(huán)節(jié)，所謂閉環(huán)控制就是存在反饋環(huán)節(jié)的控制。這樣的系統(tǒng)能夠適時地檢測控制的輸出結(jié)果，并將檢

6、測到的信息通過反饋環(huán)節(jié)反映到輸入端，調(diào)整輸入量，達到修正控制誤差、提高控制精確度的目的。反饋技術(shù)被廣泛應(yīng)用在各種需要精確控制的系統(tǒng)中，尤其是電子控制系統(tǒng)，比如：各種放大電路中的增益控制；環(huán)境的溫度、濕度、水位、壓力的控制；機械結(jié)構(gòu)的位置控制、速度控制等等。因此常常使人覺 得：閉環(huán)控制是復(fù)雜的、精確的、自動的控制方式，而開環(huán)控制相對的簡單、粗 糙和非自動。這種感覺常常造成初學者在分析系統(tǒng)時的誤判，需要特別注意。以普通家用壓力鍋的溫度控制過程為例，在密閉狀態(tài)下，鍋內(nèi)的溫度與壓力呈對應(yīng)關(guān)系。加熱鍋體，鍋內(nèi)溫度逐步升高，鍋內(nèi)壓力也隨之升高；當鍋內(nèi)的壓力達到設(shè)定值時，高壓將頂開壓在排氣閥上的重錘，排岀蒸

7、汽，使鍋內(nèi)壓力降低，壓力的降低又造成溫度的降低。由于重錘的重量是恒定，因此當溫度達到設(shè)定值之后，加熱量和排氣量將呈動態(tài)平衡，鍋內(nèi)壓力保持在高于大氣壓力的一個恒定值上，鍋內(nèi)溫度也保持在高于常壓水的沸點溫度的一個恒定值上（一般為1 10 C左右），不再繼續(xù)升高。過程如下圖所示：升溫輻內(nèi)壓力増壓動態(tài)平衡-1 J袒4鍋內(nèi)溫度U降溫分析這樣一個控制問題，首先要界定所+ 9h4;盤鍋內(nèi)壓力排氣考察的系統(tǒng)范圍。從整體效果上看，該控制過程的輸入量是加熱鍋體，加熱鍋體導致的三個 對鍋體 結(jié)果：鍋體升溫、鍋內(nèi)升壓以及排加熱 升溫氣孔排氣，都是輸出量，而輸出量把升溫過程與并未反饋回來影響輸入量，因此它是一個開環(huán)控制

8、系統(tǒng)。而更細致的分析，應(yīng)該恒壓/恒溫過程分別進行分析。分析時考察的系統(tǒng)范圍不同，結(jié)論也不同。壓力鍋的加熱、升溫、升壓過程把加熱爐具與壓力鍋看成一個系統(tǒng)，壓力鍋體因外部加熱而升溫，分析加熱的過程。輸入量一一接通電源或點火，輸岀量一一鍋體升溫、鍋內(nèi)升壓以及排氣孔排氣。控制過程如下圖所示，與用爐火加熱普通鍋體的過程相同，屬于開環(huán)自動控制。重輸出接通電源控制器壓力鍋的恒壓、恒爐開關(guān)程點火執(zhí)行器（加熱被控對象一升溫升壓（鍋體）排氣壓力鍋能夠保持鍋內(nèi)壓力與溫度恒定，主要是依靠了壓在排氣閥上的重錘的作用，因此還可以分析重錘對鍋內(nèi)壓力的控制過程。輸入量一一重錘的重量，輸出量一一鍋內(nèi)氣體的壓力（溫度），在輸入端

9、重錘重力與鍋內(nèi)壓力（反饋量）進行比較，力的差值通過重錘控制排氣孔的排氣量，該過程屬于閉環(huán)自動控制過程。腳梯狀層疊的重錘勺自動控制例子還很多，比如：山地梯田中的水位控制，從山頭到山低由田圾上的排水口的高度平面稻田，水流自上而下逐層灌溉著每一塊田地，稻田中水位的高決定，每一塊稻田的水位都可以單獨的設(shè)定。只要山頭入水口的水流供給量保持在一定的范圍內(nèi)，無論蒸發(fā)量多或少，都能夠確保稻田中基本恒定的水位。幾千年來，勞動人民就是依靠這樣一種簡單的梯田結(jié)構(gòu)，解決了稻田的自動灌溉問題，從控制設(shè)計的角度來看，梯田灌溉的水位控制沒有使用任何反饋調(diào)節(jié)的環(huán)節(jié)，因此也屬于開環(huán)控制。簡單的開環(huán)控制，應(yīng)用得當，通常能夠達到理想的自動控制效果。反之，復(fù)雜的閉環(huán)控制也未必都屬于自動控制。汽車的駕駛就是一個常見的實例：汽車沿著道路行駛，必須有人的操控，從控制的角度看，屬于人工控制，這時我們是將人與車作為一個整體，看成一個系統(tǒng)。駕駛員通過操控方向盤、油門、剎車等機構(gòu)，控制車輛行駛的狀態(tài)；同時，駕駛員還通過視覺，查看車輛與前方道路或障礙物的位置關(guān)系信息，根