技術(shù)與設(shè)計(jì)二第三四單元復(fù)習(xí)講義

第三單元系統(tǒng)與設(shè)計(jì)一、會(huì)考內(nèi)容與會(huì)考要求(一)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)1、系統(tǒng)的含義（理解）系統(tǒng)是由相互聯(lián)系、相互作用、相互依賴(lài)、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)必須具備三個(gè)方面的條件（理解）第一、有兩個(gè)或兩個(gè)以上的要素構(gòu)成；第二、要素之間相互作用、相互聯(lián)系，并按一定方式構(gòu)成整體；第三、整體具有的功能是各個(gè)要素的功能所沒(méi)有的。3、系統(tǒng)的分類(lèi)（了解）

根據(jù)不同的需要，系統(tǒng)可分為:

1)自然系統(tǒng)與人造系統(tǒng)、

2)實(shí)體系統(tǒng)和抽象系統(tǒng)等不同的系統(tǒng)。4、系統(tǒng)的基本特性（理解）1）整體性

—系統(tǒng)的整體功能是各要素在孤立狀態(tài)下所沒(méi)有的。

2）相關(guān)性—各要素間或整體與部分間的相互作用，相互聯(lián)系3）目的性—具有某種目的和功能4）動(dòng)態(tài)性—任何系統(tǒng)都處在運(yùn)動(dòng)變化和發(fā)展中5）環(huán)境適應(yīng)性—系統(tǒng)必須適應(yīng)外部環(huán)的變化對(duì)系統(tǒng)整體性的理解：1。系統(tǒng)整體的功能是要素在孤立狀態(tài)下沒(méi)有的。理解：（1）一堆沙子、鋼筋、水泥等等材料散放在一起沒(méi)什么意義，但是如果將它們按照一定的結(jié)構(gòu)形式造成一座橋梁，就具有了交通的功能。（2）構(gòu)成宇宙飛船需要幾百萬(wàn)個(gè)零件。2。要素出現(xiàn)故障，影響整體功能的發(fā)揮。理解：飛機(jī)失事，自行車(chē)閘失靈。3。整體的功能不是要素功能之和。理解舉例：（3）兩只眼的視覺(jué)功能不是單眼的兩倍，而是六倍。用系統(tǒng)整體性來(lái)解釋的例子：（4）丟卒保車(chē)。（5）一個(gè)和尚挑水吃，兩個(gè)和尚抬水吃，三個(gè)和尚沒(méi)水吃。（6）三個(gè)臭皮匠，頂個(gè)諸葛亮。（7）一招不慎，滿盤(pán)皆輸系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性和環(huán)境適應(yīng)性系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性：系統(tǒng)不是一成不變的，比如零件會(huì)磨損，物件有使用壽命，食物有保質(zhì)期，人會(huì)長(zhǎng)大直到老死。系統(tǒng)的環(huán)境適應(yīng)性：系統(tǒng)必須適應(yīng)環(huán)境。比如春暖秋凍。(二)系統(tǒng)的分析1、系統(tǒng)分析的基本方法和一般步驟（應(yīng)用）1）系統(tǒng)分析是一種科學(xué)決策的方法。系統(tǒng)分析的顯著特點(diǎn)是全面思考和解決問(wèn)題。借助于系統(tǒng)分析，可以正確地提出整體目標(biāo)，恰當(dāng)?shù)剡x擇方案，科學(xué)地確定行動(dòng)的方略。2）系統(tǒng)分析的一般步驟，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2、系統(tǒng)分析的主要原則（了解）1）整體性：先分析整體，再分析部分；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)，后看當(dāng)前。2）科學(xué)性：要盡可能地運(yùn)用科學(xué)方法和數(shù)學(xué)工具進(jìn)行定量計(jì)算。3）綜合性：當(dāng)系統(tǒng)存在若干個(gè)目標(biāo)時(shí)，應(yīng)將目標(biāo)排出優(yōu)先次序，首先選取最優(yōu)的目標(biāo)，然后盡可能在不損害第一個(gè)目標(biāo)的前提下完成下一個(gè)目標(biāo)。3、分析影響系統(tǒng)優(yōu)化的因素（應(yīng)用）1）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。2）通過(guò)對(duì)這些因素的優(yōu)化，使要做的事達(dá)到最優(yōu)的效果。（三）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1、簡(jiǎn)單系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法(應(yīng)用)1)含義: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。

2)系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的主要問(wèn)題

系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的與要求系統(tǒng)各部分之間的相互聯(lián)系與相互作用系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化

3)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟。

①將系統(tǒng)分解為若干個(gè)小系統(tǒng)②確定各子系統(tǒng)的目標(biāo)、功能及相互關(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)行總體技術(shù)設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)2、簡(jiǎn)單系統(tǒng)設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟和方法:1、設(shè)計(jì)要求：系統(tǒng)要達(dá)到的目的和要求2、設(shè)計(jì)分析：（1）系統(tǒng)分解若干個(gè)子系統(tǒng)（2）運(yùn)用系統(tǒng)的思想考慮要解決的主要因素3、設(shè)計(jì)方案：4、試驗(yàn)和評(píng)價(jià)：二、試題：1、計(jì)算機(jī)程序?qū)儆谑裁聪到y(tǒng)，也屬于什么系統(tǒng)：（）

A、人造系統(tǒng)、抽象系統(tǒng)

B、人造系統(tǒng)、實(shí)體系統(tǒng)

C、自然系統(tǒng)、實(shí)體系統(tǒng)

D、自然系統(tǒng)、抽象系統(tǒng)

答案：A2、下面關(guān)于系統(tǒng)的敘述，錯(cuò)誤的是（

）

A、系統(tǒng)是由兩個(gè)或兩個(gè)以上的要素組成

B、整體具有的功能是各個(gè)要素的功能中所沒(méi)有的

C、在一個(gè)系統(tǒng)中，有時(shí)各要素之間往往是互不相干的，甚至是相互對(duì)立的

D、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)展中

答案：C3、前人雖不知系統(tǒng)論，但已經(jīng)不自覺(jué)地應(yīng)用了系統(tǒng)理論。在以下例子里，未能很好地體現(xiàn)系統(tǒng)理論的是（）A．丁謂修復(fù)皇宮B．田忌賽馬C．都江堰水利工程

D．阿斯旺水壩答案：D關(guān)于阿斯旺大壩阿斯旺大壩是埃及現(xiàn)代化的起點(diǎn).30多年來(lái),它為埃及的工農(nóng)業(yè)建設(shè)立下了汗馬功勞,經(jīng)濟(jì)效益極大：新增農(nóng)田灌溉面積近200萬(wàn)公頃；另有70萬(wàn)公頃的單季作物土地變成了雙季耕種農(nóng)田,農(nóng)田復(fù)種指數(shù)增加.

阿斯旺大壩在攔截河水的同時(shí),也截住了河水?dāng)y帶而來(lái)的淤泥,下游的耕地失去了這些天然肥料而變得貧瘠,加之沿尼羅河兩岸的土壤因缺少河水的沖刷,鹽堿化日益嚴(yán)重,可耕地面積逐年減少,因而抵銷(xiāo)了因修建大壩而增加的農(nóng)田.

由于沒(méi)有了淤泥的堆積,自大壩建成后,尼羅河三角洲正在以每年約5毫米的速度下沉.專(zhuān)家估計(jì),如果以這個(gè)速度下沉,再過(guò)幾十年,埃及將損失15％的耕地,1000萬(wàn)人口將不得不背井離鄉(xiāng).

由于納賽爾湖庫(kù)區(qū)沉淀了大量富含微生物的淤泥,浮游生物大量繁殖,水庫(kù)及水庫(kù)下游的尼羅河水水質(zhì)惡化,以河水為生活用水的居民的健康受到危害.以歷史和辯證的眼光來(lái)看,阿斯旺大壩的建立為埃及的經(jīng)濟(jì)發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ).但隨著時(shí)代的前進(jìn),在農(nóng)業(yè)社會(huì)顯得極為重要的灌溉工程,到了工業(yè)和服務(wù)業(yè)產(chǎn)值比重大大增加的時(shí)代,它的負(fù)面作用也日益彰顯.

4、一堆沙子、鋼筋、水泥等等材料散放在一起沒(méi)什么意義，但是如果將它們按照一定的結(jié)構(gòu)形式造成一座橋梁，就具有了交通的功能，這個(gè)案例說(shuō)明系統(tǒng)最基本的特性是：（）

A、目的性B、動(dòng)態(tài)性C、整體性D、適應(yīng)性

答案：C5、下列日常用語(yǔ)中體現(xiàn)系統(tǒng)環(huán)境適應(yīng)性的是（）A．春暖秋凍B．丟卒保車(chē)C．一招不慎、全盤(pán)皆輸D．三個(gè)臭皮匠頂個(gè)諸葛亮答案：A6、電腦的主機(jī)箱應(yīng)該放在通風(fēng)良好的地方，如果放在封閉的空間就會(huì)造成電腦死機(jī)。這一現(xiàn)象說(shuō)明系統(tǒng)具有的基本特性是()A．整體性B.目的性C.相關(guān)性D.環(huán)境適應(yīng)性答案：D7、趙明同學(xué)家所在街道的人行道路在一年內(nèi)進(jìn)行了鋪設(shè)通訊線路、煤氣管道、下水管道修理三次施工，給市民帶來(lái)了生活的不便，這說(shuō)明對(duì)于道路的改造不符合系統(tǒng)設(shè)計(jì)的（）原則

A、整體性原則B、動(dòng)態(tài)性原則

C、綜合性原則D、人性化設(shè)計(jì)的原則

答案：A8、某些情況下，綜合若干方案的優(yōu)點(diǎn)，會(huì)取得意外效果．現(xiàn)代醫(yī)學(xué)采用中西醫(yī)結(jié)合的方法攻克了許多疑難雜癥．上述例子利用了系統(tǒng)分析中的（）．Ａ．整體性原則Ｂ．科學(xué)性原則Ｃ．綜合性原則Ｄ．定量分析方法答案：C9、關(guān)于系統(tǒng)分析以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

A、系統(tǒng)分析是一種科學(xué)決策的方法

B、系統(tǒng)分析的顯著特點(diǎn)是全面地思考和解決問(wèn)題

C、系統(tǒng)分析是一種經(jīng)驗(yàn)決策的方法

D借助于系統(tǒng)分析，可以正確地提出整體目標(biāo)，恰當(dāng)?shù)剡x擇方案、科學(xué)地確定行動(dòng)的方略。

答案：C10、城市公交系統(tǒng)既要強(qiáng)化公共交通的安全，又要縮短車(chē)輛行駛的時(shí)間，實(shí)現(xiàn)社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益雙豐收。上述例子利用了系統(tǒng)分析中的（）Ａ、綜合性原則Ｂ、科學(xué)性原則Ｃ、整體性原則Ｄ、定量分析方法答案：A11、系統(tǒng)優(yōu)化的意義（）A、獲取系統(tǒng)的最佳效益或最佳性能

B、改善系統(tǒng)的環(huán)境C、調(diào)整系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

D、改變系統(tǒng)的特征答案：A12、影響系統(tǒng)優(yōu)化的因素是指（）

A、對(duì)系統(tǒng)起著限制作用，并且不能人為調(diào)節(jié)的因素。

B、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。

C、對(duì)系統(tǒng)起著限制作用，并且可以人為調(diào)節(jié)的因素。

D、對(duì)系統(tǒng)的目標(biāo)函數(shù)產(chǎn)生顯著影響，并且不能人為調(diào)節(jié)的因素。答案：B13、分析題

“阿波羅登月計(jì)劃”總負(fù)責(zé)人韋伯博士認(rèn)為，我們沒(méi)有使用一項(xiàng)別人沒(méi)有的技術(shù)。阿波羅登月飛船的每件東西都是原來(lái)已有的科學(xué)技術(shù)短程的物化，都有其特殊的功能，但就其單項(xiàng)技術(shù)來(lái)說(shuō)，它的任何一個(gè)部件都不具有上天的功能，然而登月飛船卻具有了宇宙飛行的功能。請(qǐng)你根據(jù)所學(xué)的系統(tǒng)知識(shí)，談?wù)勀銓?duì)這段話的理解。參考答案：1）整體性是系統(tǒng)的最基本特性。2）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。3）系統(tǒng)的整體功能可以大于組成系統(tǒng)各部分的功能之和。4）阿波羅登月飛船是一個(gè)整體，雖然每一個(gè)部件不具有上天的功能，但是它們按照一定的結(jié)構(gòu)形成一個(gè)整體，就具有了飛船的功能。本題屬稍難題，主要考核對(duì)系統(tǒng)的整體性特性的理解14、分析題請(qǐng)看故事：猴子和鹿比本領(lǐng)，看誰(shuí)先摘到小河對(duì)岸那棵大樹(shù)上的桃子。比賽開(kāi)始，小鹿順利地過(guò)了河，可來(lái)到大樹(shù)下，卻怎么也夠不到桃子，在那里干著急。而小猴也因?yàn)椴粫?huì)游泳只能在河邊打轉(zhuǎn)。最后，還是小猴想出了辦法，他對(duì)小鹿說(shuō)：“兄弟，現(xiàn)在咱們誰(shuí)都無(wú)法摘到桃子，就不用比賽了，不過(guò)你回來(lái)馱我過(guò)河，讓我去摘桃子吧。”后來(lái)兩人依照猴子的方法共同完成了摘桃子的任務(wù)。上面的故事可以用系統(tǒng)的觀點(diǎn)加以說(shuō)明，請(qǐng)你分析上面的故事。分析題參考答案：猴子和鹿在各自獨(dú)立的狀態(tài)下都沒(méi)有摘桃子的能力，當(dāng)它們相互配合構(gòu)成一個(gè)整體成為一個(gè)系統(tǒng)之后，卻能夠形成摘桃子的能力。這里可以用系統(tǒng)的整體性來(lái)解釋?zhuān)合到y(tǒng)的各個(gè)要素由于相互的聯(lián)系、作用、配合、甚至制約形成一個(gè)整體，同時(shí)整體產(chǎn)生了要素不具備的新功能。本題屬稍難題，主要考核對(duì)系統(tǒng)的整體性特性的理解15、分析應(yīng)用題：澳門(mén)大橋是一座雙向四車(chē)道（中間用欄桿隔離）的現(xiàn)代化大橋，連接了二個(gè)島嶼之間的交通，絕大部分居民都居住在A島，工作在B島，早晨上班時(shí)汽車(chē)大多數(shù)從A島向B島行駛，晚上下班時(shí)汽車(chē)又大多從B島向A島行駛，結(jié)果造成早晨A島到B島，晚上B島到A島的單向交通十分擁擠，澳門(mén)政府為了解決這個(gè)問(wèn)題，向市民征求意見(jiàn)，最后一個(gè)小學(xué)六年級(jí)的學(xué)生的方案被采用了。你如何解決這個(gè)單向的交通擁擠問(wèn)題？請(qǐng)?zhí)岢鼋鉀Q這一問(wèn)題的幾種途徑，并選擇一種最經(jīng)濟(jì)、最有效可行、最容易實(shí)現(xiàn)的辦法，運(yùn)用系統(tǒng)分析方法，分步驟說(shuō)明你分析思考的過(guò)程。分析應(yīng)用題參考答案：1、明確問(wèn)題、設(shè)立目標(biāo)：解決上下班交通擁擠，要求經(jīng)濟(jì)、容易實(shí)現(xiàn)、有可行性。方案：

1）新建一座大橋。

2）停用私家車(chē)，采用公交車(chē)上下班。

3）采用活動(dòng)欄桿，早晨上班A島到B島加寬到三車(chē)道，B島到A島縮小為一車(chē)道，晚上下班時(shí)相反。2、收集資料、制定立案：3、分析計(jì)算、評(píng)價(jià)比較：

方案一：新建一座大橋，投資大、工期長(zhǎng)、不可行。方案二：采用公交車(chē)上下班，能解決交通擁擠，但停用私家車(chē)不現(xiàn)實(shí)，也不可行。方案三：采用活動(dòng)欄桿，無(wú)需投資，并保持原有交通方式，又能解決交通擁擠，方案可行。

4、檢驗(yàn)核實(shí)、作出決策：經(jīng)反復(fù)論證和試行，方案三行之有效，最終采用方案三。本題屬稍難題，主要考核對(duì)系統(tǒng)分析的應(yīng)用能力16、分析應(yīng)用題：某中學(xué)設(shè)有兩個(gè)學(xué)生食堂，正常情況下每個(gè)食堂的就餐人數(shù)是500人。近兩年，隨著學(xué)校辦學(xué)規(guī)模的擴(kuò)大，就餐人數(shù)隨之增加，每個(gè)食堂就餐人數(shù)達(dá)到670人左右，每到中午就餐時(shí)間，學(xué)生們排著長(zhǎng)隊(duì)等待就餐。如何減少學(xué)生就餐排隊(duì)時(shí)間？請(qǐng)?zhí)岢鼋鉀Q這一問(wèn)題的幾種途徑，并選擇一種經(jīng)濟(jì)、最有效可行、最容易實(shí)現(xiàn)的辦法，運(yùn)用系統(tǒng)分析方法，分步驟說(shuō)明你分析思考的過(guò)程。參考答案：系統(tǒng)分析：

1、明確問(wèn)題、設(shè)立目標(biāo)：解決就餐時(shí)的排隊(duì)，要求經(jīng)濟(jì)、容易實(shí)現(xiàn)、有可行性。

2、收集資料、制定方案：方案：

1）新建一個(gè)學(xué)生食堂。

2）不同年級(jí)學(xué)生的下課時(shí)間錯(cuò)開(kāi)10分鐘。

3）在就餐時(shí)間增加食堂的窗口和工作人員。

3、分析計(jì)算、評(píng)價(jià)比較：方案一：新建一個(gè)學(xué)生食堂，投資大、工期長(zhǎng)、不可行。方案二：不同年級(jí)學(xué)生的下課時(shí)間錯(cuò)開(kāi)10分鐘，無(wú)需投資，方案可行。方案三：在就餐時(shí)間增加食堂的窗口和工作人員，增加食堂的窗口和工作人員，也受到空間的限制，增加開(kāi)支的限制。

4、檢驗(yàn)核實(shí)、作出決策：經(jīng)反復(fù)論證和試行，方案2行之有效，最終采用。本題屬稍難題，主要考核對(duì)系統(tǒng)分析的應(yīng)用能力3-2簡(jiǎn)單系統(tǒng)設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)要求：系統(tǒng)要達(dá)到的目的和要求2、設(shè)計(jì)分析：（1）系統(tǒng)分解若干個(gè)子系統(tǒng)（2）運(yùn)用系統(tǒng)的思想考慮要解決的主要因素3、設(shè)計(jì)方案：4、試驗(yàn)和評(píng)價(jià)：臺(tái)燈的設(shè)計(jì)方案一、臺(tái)燈的設(shè)計(jì)要求：1、功能要求：基本的照明功能，輔助功能。2、技術(shù)指標(biāo)：亮度≥300LX，不反光，不眩目，絕緣度≥1MΩ等。3、外觀要求：美觀，具有一定的裝飾果。4、耐用性：結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，經(jīng)久耐用。5、成本要求：不高于20元。二、設(shè)計(jì)分析：1、臺(tái)燈設(shè)計(jì)需要考慮的主要因素:功能、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、安全可靠、成本適當(dāng)、易于制作等2、可把臺(tái)燈分解成支撐系統(tǒng)和電源系統(tǒng)，支撐系統(tǒng)的要素有底座、支撐架、燈罩；電源系統(tǒng)的要素有開(kāi)關(guān)、電線、插頭、燈頭、燈泡3、對(duì)各要素進(jìn)行具體設(shè)計(jì)分析1）支撐系統(tǒng)（1）底座：要保持穩(wěn)定，底要大些；選擇堅(jiān)固的、不易碎的材料；體現(xiàn)個(gè)性化的風(fēng)格。（2）支撐架：支撐燈罩，決定臺(tái)燈的高度，還會(huì)影響到光線照射角度；應(yīng)選擇耐用、安全、低成本、美觀的材料。（3）燈罩：調(diào)節(jié)光線、安全保護(hù)；選擇耐用、導(dǎo)熱性弱、不透明、反光度適宜、顏色和諧等特性的材料。2）電源系統(tǒng)（1）開(kāi)關(guān)：通斷電源或調(diào)節(jié)光線亮度。（常見(jiàn)的臺(tái)燈開(kāi)關(guān)有撥動(dòng)式開(kāi)關(guān)、旋鈕式開(kāi)關(guān)、觸摸式開(kāi)關(guān)、光控開(kāi)關(guān)、聲控開(kāi)關(guān)等。）（2）燈泡：應(yīng)選擇耐用且光線柔和的燈泡或燈管（中學(xué)生學(xué)習(xí)的時(shí)間較長(zhǎng)，眼睛易疲勞，為了保護(hù)其視力，所要設(shè)計(jì)的臺(tái)燈應(yīng)連續(xù)平穩(wěn)地發(fā)光，一般選擇沒(méi)有頻閃或頻閃較低的燈泡。）（3）燈頭：配套的燈頭（4）電線：要求絕緣好、柔軟、有一定的抗拉強(qiáng)度（花線、雙絞線、護(hù)套線、電纜）（5）插頭：三相插頭三、臺(tái)燈設(shè)計(jì)方案：附加功能設(shè)計(jì)在臺(tái)燈底座上安裝日歷、筆筒、時(shí)鐘等附件?；蛟黾佣〞r(shí)開(kāi)關(guān)功能，自動(dòng)報(bào)警功能。臺(tái)燈材料的選擇：要注意盡量就地取材；并且要盡量使用可再生資源；學(xué)會(huì)選擇標(biāo)準(zhǔn)件。在作設(shè)計(jì)分析時(shí)，應(yīng)考慮臺(tái)燈各部分之間的關(guān)系，使之成為一個(gè)協(xié)調(diào)的整體。四、方案的比較和優(yōu)化1、比較：在多個(gè)方案經(jīng)構(gòu)思形成之后，我們往往要對(duì)這些方案進(jìn)行評(píng)判和比較，同時(shí)要從設(shè)計(jì)的目的出發(fā)，針對(duì)一些相互制約的問(wèn)題進(jìn)行權(quán)衡和決策，最后選出較為滿意的方案或集中各方案的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)。

2、方案優(yōu)化1）優(yōu)化時(shí)首先要考慮最關(guān)鍵因素；2）其次考慮穩(wěn)定性和耐久性；3）最后考慮加工難易程度、成本、環(huán)保性等。方案的優(yōu)化是一個(gè)綜合考慮過(guò)程，它們相互關(guān)聯(lián)、互相制約，要抓住設(shè)計(jì)的核心與關(guān)鍵，以達(dá)到最佳的效果。第四單元系統(tǒng)與設(shè)計(jì)一、會(huì)考內(nèi)容與會(huì)考要求(一)控制的手段與應(yīng)用1、控制的含義、控制的目的和對(duì)象（理解）1）控制的含義：人們按照自己的意愿和目的，通過(guò)一定的手段，使事物向期望的目標(biāo)發(fā)展，這就是控制。2）根據(jù)案例理解什么是控制目的、控制對(duì)象2、控制的手段和方法(了解)1）從人工干預(yù)的情形來(lái)分：人工控制和自動(dòng)控制2）從執(zhí)行控制的部件來(lái)分：機(jī)械控制氣動(dòng)控制液壓控制電子控制等等?？刂频氖侄慰梢允蔷C合的。3、控制的應(yīng)用(理解)

控制廣泛應(yīng)用于日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國(guó)防中的應(yīng)用、社會(huì)生活。(二)控制系統(tǒng)的工作過(guò)程與方式給定量被控量控制量控制器執(zhí)行器被控對(duì)象檢測(cè)裝置1、開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成：（應(yīng)用）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2、閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成：（應(yīng)用）控制系統(tǒng)的輸出量返回到輸入端對(duì)控制過(guò)程產(chǎn)生影響執(zhí)行器控制器輸入量被控對(duì)象輸出量控制量（三）閉環(huán)控制系統(tǒng)的干擾與反饋1、什么是干擾（理解）除輸入量以外引起被控量變化的各種因素稱(chēng)為干擾。干擾由環(huán)境或人為所致，要克服也可利用（應(yīng)用）。2、反饋的含義（理解）控制系統(tǒng)中，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，就是反饋控制器執(zhí)行器被控對(duì)象給定值被控量干擾信號(hào)+反饋環(huán)節(jié)-3、閉環(huán)控制系統(tǒng)中反饋環(huán)節(jié)作用（了解）4、閉環(huán)控制系統(tǒng)的工作過(guò)程（了解）5、功能模擬方法和黑箱方法（了解）1)功能模擬方法

自動(dòng)控制是機(jī)器模擬人的功能。這種用“模型”模擬“原型”的功能和行為的方法，就是功能模擬法。2)黑箱方法通過(guò)對(duì)黑箱（系統(tǒng)）輸入與輸出的研究，進(jìn)而推斷出黑箱（系統(tǒng)）內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其功能的方法，就是黑箱方法。常見(jiàn)的開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)：紅綠燈，學(xué)校的打鈴，自動(dòng)門(mén)，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警裝置，電子警察，音樂(lè)噴泉，聲（光）控?zé)舫Ｒ?jiàn)的閉環(huán)控制系統(tǒng)：電冰箱，電壓力鍋，電飯鍋，空調(diào)，馬桶，溫室，鍋爐（四）控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（應(yīng)用）1、控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要應(yīng)明確要達(dá)到的目的、控制對(duì)象、被控量和控制量、干擾因素的克服等，設(shè)計(jì)方案的選擇既要達(dá)到目的，又要易于實(shí)現(xiàn)。2、設(shè)計(jì)一個(gè)控制系統(tǒng)的基本要求是穩(wěn)定性、精度和抗干擾性能符合要求。3、設(shè)計(jì)步驟：1）設(shè)計(jì)要求2）設(shè)計(jì)分析3）方案構(gòu)思二、例題：1、普通家用自行車(chē)的剎車(chē)控制是屬于：()

A、機(jī)械控制

B、氣動(dòng)控制

C、液壓控制

D、電子控制在工程上，要實(shí)現(xiàn)某種控制，必須借助于某種具體的物質(zhì)手段。所謂電子控制，借助的是電子器件和電子電路；所謂機(jī)械控制，借助的是機(jī)械零件和機(jī)械設(shè)備；所謂氣動(dòng)和液壓控制，借助的都是流體，利用流體的壓強(qiáng)（壓力）傳遞功能。2、學(xué)校的打鈴系統(tǒng)目前一般都由電腦控制,其控制系統(tǒng)為()A.機(jī)械控制、閉環(huán)控制系統(tǒng)

B.電子控制、閉環(huán)控制系統(tǒng)C.機(jī)械控制、開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)D.電子控制、開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)答案：D

本題屬容易題，主要考核對(duì)控制手段的了解3、下列控制系統(tǒng)中屬于自動(dòng)控制系統(tǒng)的是（）A．客廳電器按鈕開(kāi)關(guān)B．普通旋轉(zhuǎn)式自來(lái)水龍頭C．某園藝公司內(nèi)的恒溫房D．汽車(chē)駕駛 答案：C

本題屬容易題，主要考核對(duì)控制手段的了解4、為了方便人們的出入,有些賓館安裝了自動(dòng)門(mén),當(dāng)有人走近大門(mén)時(shí),門(mén)就會(huì)自動(dòng)打開(kāi),在這個(gè)過(guò)程中,控制系統(tǒng)的輸入是()A.門(mén)的開(kāi)啟B.門(mén)的關(guān)閉C.電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)D.人體發(fā)出的信號(hào)答案：D5、下列控制系統(tǒng)中，屬于開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)的是（）。A、電冰箱的溫度控制

B、計(jì)算機(jī)的CPU上的風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速控制C、現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)溫室的溫度控制D、紅綠燈定時(shí)控制系統(tǒng)答案：D6、簡(jiǎn)單的閉環(huán)控制系統(tǒng)區(qū)別于開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)的環(huán)節(jié)是（）

A．控制器B．執(zhí)行器C．被控對(duì)象D．檢測(cè)裝置.答案：D7、在控制系統(tǒng)中克服干擾的主要手段是（）

A．增加反饋環(huán)節(jié)B．加強(qiáng)人工監(jiān)測(cè)

C．消除外界干擾因素D．人工控制和自動(dòng)控制相結(jié)合答案：A8、自行車(chē)剎車(chē)控制過(guò)程如下：剎車(chē)時(shí)，施加一定的握把力，通過(guò)杠桿系統(tǒng)，使剎車(chē)片壓緊車(chē)圈（或輪軸），車(chē)輪減速。剎車(chē)握緊力與車(chē)輪轉(zhuǎn)速一一對(duì)應(yīng)。這是一個(gè)開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)，其方框圖如下。在這個(gè)控制系統(tǒng)中執(zhí)行器是（）。A．握把B．杠桿系統(tǒng)C．剎車(chē)片D．車(chē)輪第27題圖9、下圖是水泵抽水控制系統(tǒng)的方框圖

其中，電機(jī)充當(dāng)（）

A、控制器B、執(zhí)行器C、被控對(duì)象D、控制量電機(jī)水泵水流量水管排出水（輸出）接通電源（輸入）水管10、閉環(huán)控制系統(tǒng)中的反饋環(huán)節(jié)的主要作用是（）A、減少輸入量的偏差B、減少輸出量的偏差C、消除干擾因素D、實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制答案：B11、“黑箱”方法主要是研究系統(tǒng)的（）A．輸入與輸出的關(guān)系

B．內(nèi)部與外部的關(guān)系C．結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系D．要素與整體的關(guān)系答案：A12、分析供水水箱的水位自動(dòng)控制系統(tǒng)方框圖，請(qǐng)回答下列問(wèn)題（1）本控制系統(tǒng)中的反饋環(huán)節(jié)是如何工作的？（2）本控制系統(tǒng)的控制對(duì)象是什么？被控量和輸入量是什么？（3該控制系統(tǒng)工作時(shí)，主要的干擾因素有哪些（1）本控制系統(tǒng)中的反饋環(huán)節(jié)是這樣工作的:當(dāng)水箱的水位下降,液位傳感器測(cè)出水位后與給定值比較,其偏差進(jìn)入控制器,通過(guò)控制器的輸出信號(hào)打開(kāi)閥門(mén),水位回到給定值;反之，當(dāng)水位回到給定值時(shí)，關(guān)閉閥門(mén)。（2）本控制系統(tǒng)的控制對(duì)象是水箱,被控量是實(shí)際水位,輸入量是給定水位（3該控制系統(tǒng)工作時(shí)，主要的干擾因素有水箱的出水量和水的蒸發(fā)本題屬稍難題，主要考核對(duì)控制系統(tǒng)工作過(guò)程和主要干擾因素的了解和應(yīng)用.13、分析家用電冰箱溫度控制系統(tǒng)方框圖，請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)本控制系統(tǒng)中的反饋環(huán)節(jié)是如何工作的？（4分）(2)本控制系統(tǒng)中的控制對(duì)象是什么？被控量和輸入量是什么？（3分）(3)該控制系統(tǒng)工作時(shí)，主要的干擾因素有哪些？（2分)(1)本控制系統(tǒng)中的反饋環(huán)節(jié)是這樣工作的:當(dāng)冰箱內(nèi)的溫度升高時(shí),電冰箱測(cè)量裝置測(cè)出溫度后與給定值比較,其偏差進(jìn)入控制裝置,通過(guò)控制裝置的輸出信號(hào)控制制冷裝置起動(dòng),使溫度回到給定值;反之亦然（4分）(2)本控制系統(tǒng)中的被控對(duì)象是冰箱,被控量是冰箱實(shí)際溫度,輸入量是設(shè)定溫度（3分）(3)該控制系統(tǒng)工作時(shí)，主要的干擾因素有冰箱門(mén)被打開(kāi)、放入熱的食品、環(huán)境溫度變化大、電壓波動(dòng)等。（2分)

本題屬稍難題，主要考核對(duì)控制系統(tǒng)工作過(guò)程和主要干擾因素的了解和應(yīng)用.14、如圖所示是水箱液位控制系統(tǒng)，當(dāng)水箱出水量大時(shí),水位下降浮子下沉，帶動(dòng)活塞偏離進(jìn)水口位置，此時(shí)進(jìn)行補(bǔ)水直到水箱里的水位上升到給定水位，浮子上浮，活塞歸位。在這個(gè)系統(tǒng)中，浮子、活塞以及兩者之間的連桿機(jī)構(gòu)組成一個(gè)杠桿系統(tǒng)。試回答以下問(wèn)題：（1）該控制系統(tǒng)是開(kāi)環(huán)控制還是閉環(huán)控制？（2分）（2）該控制系統(tǒng)的輸入量和輸出量分別是什么？（2分）（3）該控制系統(tǒng)中浮子起什么作用？（2分）（4）畫(huà)出控制系統(tǒng)的框圖。（4分）答：（1）閉環(huán)控制系統(tǒng)（2分）（2）輸入量：給定水位

輸出量：實(shí)際水位（2分）（3）該控制系統(tǒng)中浮子起檢測(cè)輸出量和輸入量差值的作用。若學(xué)生回答起反饋?zhàn)饔靡舱J(rèn)為正確。（2分）（4）控制框圖如下：（4分）本題屬稍難題，主要考核對(duì)閉環(huán)控制系統(tǒng)基本組成的理解和簡(jiǎn)單方框圖應(yīng)用16、加熱爐的溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)是閉環(huán)控制系統(tǒng)，爐內(nèi)的溫度可以通過(guò)控制器來(lái)控制使之穩(wěn)定在給定的溫度值上?？刂葡到y(tǒng)由控制器、執(zhí)行器、被控對(duì)象和檢測(cè)器等組成。被控對(duì)象：加熱爐；被控量：爐內(nèi)溫度；執(zhí)行器：爐內(nèi)的加熱器；控制器：一種電子或微機(jī)控制裝置。它根據(jù)輸入給定植與檢測(cè)反饋值的比較信號(hào)控制執(zhí)行器的動(dòng)作；檢測(cè)器：熱電偶（具有檢測(cè)和傳感的作用），它將信號(hào)返回到輸入端，構(gòu)成反饋環(huán)節(jié)。（下圖是加熱爐的溫度自動(dòng)控制示意圖）