通用技術(shù)《技術(shù)與設(shè)計(jì)2》.ppt

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1、通用技術(shù)技術(shù)與設(shè)計(jì)2第三、四單元會(huì)考復(fù)習(xí)探討,會(huì)考復(fù)習(xí)內(nèi)容探討,一、會(huì)考內(nèi)容與會(huì)考要求 二、例題,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(

2、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 1+1) 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,(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

3、(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;先看長(zhǎng)遠(yuǎn),再看當(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(mǎn)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

4、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。 將系統(tǒng)分解為若干個(gè)小系統(tǒng) 確定各子系統(tǒng)的目標(biāo)、功能及相互關(guān)系 對(duì)子系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià) 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

5、統(tǒng) 答案:A 本題屬容易題,主要考核對(duì)系統(tǒng)分類(lèi)的了解,2、 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:C 本題屬容易題,主要考核對(duì)系統(tǒng)含義的理解,3、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 本題屬容易題,主要考核對(duì)系統(tǒng)特性的理解,4、一堆沙子、鋼筋、水泥等等材

6、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: C 本題屬容易題,主要考核對(duì)系統(tǒng)基本特性“系統(tǒng)的整體性”的理解,5、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: A 本題屬容易題,主要考核對(duì)系統(tǒng)基本特性“系統(tǒng)環(huán)境適應(yīng)性”的理解,6、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

7、應(yīng)性 答案: D 本題屬容易題,主要考核對(duì)系統(tǒng)基本特性“系統(tǒng)環(huán)境適應(yīng)性”的理解,7、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(xiàn)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:A 本題屬容易題,主要考核對(duì)系統(tǒng)分析主要原則“整體性原則 ”的了解,8、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() 整體性原則科學(xué)性原則綜合性原則定量分析方法 答案: 本題屬容易題,主要考核對(duì)系統(tǒng)分析主

8、要原則“綜合性原則”的了解,9、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:C 本題屬容易題,主要考核對(duì)系統(tǒng)分析概念的理解,10、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() 、綜合性原則、科學(xué)性原則、整體性原則、定量分析方法 答案: 本題屬容易題,主要考核對(duì)系統(tǒng)分析主要原則“綜合性原則”的了解,11、系統(tǒng)優(yōu)化的意義(

9、) 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: 本題屬容易題,主要考核對(duì)系統(tǒng)優(yōu)化的理解,12、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:B 本題屬容易題,主要考核對(duì)系統(tǒng)優(yōu)化的理解,13、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

10、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(huà)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

11、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?!焙髞?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

12、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

13、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。 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

14、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、

15、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

16、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1M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(xiàn)、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(xiàn)照射角度;應(yīng)

17、選擇耐用、安全、低成本、美觀的材料。,(3)燈罩:調(diào)節(jié)光線(xiàn)、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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn):要求絕緣好、柔軟、有一定的抗拉強(qiáng)度(花線(xiàn)、雙絞線(xiàn)、護(hù)套線(xiàn)、電纜) (5)插頭:三相插頭 三、臺(tái)燈設(shè)計(jì)方案: 方案1 方案2 方案3 方

18、案4,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。或增加定時(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(mǎn)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

19、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

20、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,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,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

21、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。,(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

22、B、氣動(dòng)控制 C、液壓控制 D、電子控制 答案: A 本題屬容易題,主要考核對(duì)控制手段的了解,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

23、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: D 本題屬容易題,主要考核對(duì)控制系統(tǒng)基本組成的理解,5、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: D 本題屬容易題,主要考核對(duì)控制系統(tǒng)工作過(guò)程的理解,6、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: D 本題屬容易題,主要考核對(duì)控制系統(tǒng)基本組成的理解,7、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

24、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: A 本題屬容易題,主要考核對(duì)控制系統(tǒng)主要干擾因素的了解,8、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 答案: C 本題屬容易題,主要考核對(duì)控制系統(tǒng)基本組成和工作過(guò)程的理解,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 答案: A 本題屬容易題,主要考核對(duì)控制

25、系統(tǒng)基本組成的理解,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: B 本題屬容易題,主要考核對(duì)控制系統(tǒng)反饋環(huán)節(jié)作用的了解,11、“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: A 本題屬容易題,主要考核對(duì)控制系統(tǒng)黑箱方法的了解,12、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

26、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)水箱的水流量增大時(shí),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)調(diào)節(jié)閥門(mén),將閥門(mén)開(kāi)大,使水位回到給定值;反之亦然 (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

27、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,

28、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

29、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) 請(qǐng)根據(jù)以上信息回答以下問(wèn)題:,請(qǐng)根據(jù)以上信息回答以下問(wèn)題: 1、請(qǐng)畫(huà)出加熱爐的溫度自動(dòng)控制系 統(tǒng)的方框圖。(3分) 2、通過(guò)給定的信息,簡(jiǎn)要說(shuō)明它的 工作過(guò)程。(4

30、分) 3、此控制系統(tǒng)工作時(shí),主要受到的干擾因素有那些?系統(tǒng)是如何克服干擾使?fàn)t溫穩(wěn)定在給定范圍的?(4分) 本題屬較難題,主要考核對(duì)閉環(huán)控制系統(tǒng)基本組成和工作過(guò)程的理解和簡(jiǎn)單方框圖和主要干擾因素應(yīng)用,(1)控制方框圖(3分),(2)它的工作過(guò)程是:溫度檢測(cè)裝置測(cè)出加熱爐內(nèi)的溫度,并隨時(shí)與給定的溫度值進(jìn)行比較,若加熱爐內(nèi)的溫度高于給定的溫度,則通過(guò)控制器調(diào)整調(diào)圧器的電壓,使通過(guò)電阻絲(加熱器)的電流減小,爐內(nèi)溫度下降;若加熱爐內(nèi)的溫度低于給定的溫度,則通過(guò)控制器調(diào)整高壓器的電壓,使通過(guò)電阻絲(加熱器)的電流增大,爐內(nèi)溫度上升,并維持在正常值的范圍內(nèi),從而使加熱爐的溫度基本穩(wěn)定在給定的溫度值上。(4

31、分) (3)在加熱爐控制系統(tǒng)中,主要干擾因素有加熱爐外的溫度變化、加熱器電壓的波動(dòng)等; (2分)系統(tǒng)通過(guò)檢測(cè)裝置檢測(cè)爐內(nèi)的溫度值,與給定的溫度值相比,將偏差傳給控制器控制,從而克服干擾,使溫度穩(wěn)定在給定范圍內(nèi)。(2分),17、例題: 下圖是電壓力鍋簡(jiǎn)易原理圖:A 為密閉鍋體,鍋蓋面積為400cm2。R1為工作時(shí)的加熱電阻,L為指示燈,其電阻為20,R2為保溫電阻。S1為電源開(kāi)關(guān), S2為壓力開(kāi)關(guān),閉合S1后,電路通過(guò)R1對(duì)電壓力鍋加熱,當(dāng)鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)達(dá)到設(shè)定值時(shí),水開(kāi)始沸騰,鍋底向下移動(dòng),壓力開(kāi)關(guān)與觸點(diǎn)a斷開(kāi),并與b點(diǎn)接通,起到控壓控溫的目的,此時(shí)保溫電路的總功率為20W。當(dāng)鍋內(nèi)壓力下降,內(nèi)鍋

32、上移,壓力開(kāi)關(guān)與觸點(diǎn)a接通,電路通過(guò)R1對(duì)電壓力鍋繼續(xù)加熱,如此循環(huán)往復(fù),以保證鍋內(nèi)的壓力達(dá)到設(shè)定值。(10分),根據(jù)以上分析,請(qǐng)回答下列列問(wèn)題。 (1)電壓力鍋對(duì)壓力的控制方式屬于開(kāi)環(huán)控制還是閉環(huán)控制?(2分) (2)控制系統(tǒng)中控制器、執(zhí)行器、被控對(duì)象、檢測(cè)器、被控量各是什么?(4分) (3)畫(huà)出電壓力鍋對(duì)壓力控制系統(tǒng)的方框圖(4分),給定 壓力,實(shí)際壓力,控制量,控制器 (S2),執(zhí)行器 (R1),被控對(duì)象 (電壓力鍋),檢測(cè)裝置 (S2),(1)是閉環(huán)控制 (2)控制器:S2壓力開(kāi)關(guān)。執(zhí)行器:R1加熱電阻。被控對(duì)象:電壓力鍋。檢測(cè)器:S2壓力開(kāi)關(guān)。被控量:鍋內(nèi)蒸汽壓力。 (3)控制系統(tǒng)的方框圖,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)單方框圖的應(yīng)用,

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