通用技術(shù)必修12復(fù)習(xí)總提綱完整版

1、第一單元 走進(jìn)技術(shù)世界一、 技術(shù)的價(jià)值1、技術(shù)對人類的價(jià)值： 技術(shù)它具有保護(hù)人、解放人和發(fā)展人的作用保護(hù)人（例：原始人隨身拾磨制好的石器，現(xiàn)代人對瘧疾、天花、肺結(jié)核等疾病不再恐慌）解放人（例：體力解放，解放人的手腳、腦等：自行車、內(nèi)燃動(dòng)力、電力，手機(jī)信息傳遞）發(fā)展人（只要是能發(fā)展或提升人的智力或精神的技術(shù)）二、 技術(shù)的性質(zhì)1 技術(shù)的發(fā)展與發(fā)明和革新關(guān)系：技術(shù)的基本特性：目的性、創(chuàng)新性、綜合性、兩面性、專利性。創(chuàng)新是技術(shù)發(fā)展的核心。2技術(shù)的兩面性：任何事物客觀上都有兩面性，技術(shù)也不例外。它既可以給人們帶來福音，也可能給人們帶來危害。（例：電池可以帶來光明和動(dòng)力，也可以帶來嚴(yán)重的環(huán)境污染。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

2、 方便人們交流溝通，但也有人利用網(wǎng)絡(luò)犯罪。B超技術(shù) 可以用于醫(yī)療，但也有人進(jìn)行胎兒鑒別）3技術(shù)與科學(xué)的區(qū)別與聯(lián)系：科學(xué)活動(dòng)：是發(fā)現(xiàn) 如：牛頓的萬有引力的發(fā)現(xiàn)技術(shù)活動(dòng)：是發(fā)明 如：蒸汽機(jī)的發(fā)明科學(xué)促進(jìn)了技術(shù)的發(fā)展，技術(shù)推動(dòng)了科學(xué)的進(jìn)步。4知識(shí)產(chǎn)權(quán)在技術(shù)領(lǐng)域的重要作用：知識(shí)產(chǎn)權(quán)是人們基于自己的智力活動(dòng)創(chuàng)造的成果和經(jīng)營活動(dòng)的標(biāo)記、信譽(yù)而依法享有的權(quán)利。狹義的知識(shí)產(chǎn)權(quán)包括著作權(quán)、專利權(quán)、商標(biāo)權(quán)三部分。專利在產(chǎn)權(quán)保護(hù)制度下對技術(shù)活動(dòng)的重要性知識(shí)產(chǎn)權(quán)制度允許專利所有權(quán)人對專利技術(shù)具有一定的性，使其專利技術(shù)和產(chǎn)品在一定時(shí)間內(nèi)獨(dú)占市場，從而得到豐厚的回報(bào)，保持發(fā)明創(chuàng)造的積極性，使技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)趨向良性循環(huán)專利的

3、特性:獨(dú)占性、時(shí)間性、地域性 專利申請步驟：提交申請階段受理階段初審階段公布階段實(shí)審階段授權(quán)階段第二單元 技術(shù)世界中的設(shè)計(jì)一、 技術(shù)與設(shè)計(jì)的關(guān)系1技術(shù)與設(shè)計(jì)的關(guān)系：設(shè)計(jì)是技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的橋梁和紐帶。（例：白色污染和可降解餐具）設(shè)計(jì)促進(jìn)技術(shù)的革新。（例：移動(dòng)通信系統(tǒng)的發(fā)展歷程）技術(shù)是設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)，平臺(tái)。2設(shè)計(jì)的分類：技術(shù)設(shè)計(jì)。（側(cè)重于功能、材料、工藝和程序等）藝術(shù)設(shè)計(jì)。（側(cè)重于欣賞和審美）二、 設(shè)計(jì)中的人機(jī)關(guān)系1人機(jī)關(guān)系的含義：當(dāng)我們使用物品時(shí)，物品就與人產(chǎn)生了一種相互關(guān)系。這種相互的關(guān)系就稱為人機(jī)關(guān)系。當(dāng)人們身處某一環(huán)境的時(shí)候，這時(shí)的人機(jī)關(guān)系就體現(xiàn)為人與環(huán)境的相互關(guān)系。2人機(jī)關(guān)系在設(shè)

4、計(jì)中要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)：高效例：“科學(xué)管理之父”泰勒“鐵鍬作業(yè)試驗(yàn)”。健康：長期使用某產(chǎn)品，而不會(huì)對人造成不健康影響的。例高跟靴、設(shè)計(jì)不合理的椅子舒適例：培土小工具手把處理安全：短時(shí)間內(nèi)對人的身體不會(huì)造成生理性傷害的如：安全帽、安全帶、課桌角等3在設(shè)計(jì)中如何合理運(yùn)用人機(jī)關(guān)系： 考慮到普通人群和特殊人群（例：要考慮到殘疾人的需求、考慮不同人種的身體差異） 考慮靜態(tài)的人與動(dòng)態(tài)的人的關(guān)系 滿足人的心理需求和生理需求例：辦公空間一般應(yīng)以冷色調(diào)為主，空間處理要簡潔明快，以求產(chǎn)生嚴(yán)謹(jǐn)、高效的工作氛圍。信息的交互（例：電話機(jī)的無液晶屏顯示、有液晶屏顯示、可以視屏通話。案例：汽車的顏色）三、 技術(shù)試驗(yàn)及其方法1技術(shù)

5、試驗(yàn)的重要性：我們通常將技術(shù)活動(dòng)中為了某種目的所進(jìn)行的嘗試、檢驗(yàn)、優(yōu)化等探索性實(shí)踐活動(dòng)稱為技術(shù)實(shí)驗(yàn)。（例：技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星）技術(shù)試驗(yàn)可以使設(shè)計(jì)得以改進(jìn)和完善，將設(shè)計(jì)的風(fēng)險(xiǎn)和失誤降到最低。技術(shù)試驗(yàn)根據(jù)目的分類為：性能試驗(yàn)：檢驗(yàn)對象的性能或性能故障。 預(yù)測試驗(yàn)：預(yù)測零件老化試驗(yàn) 優(yōu)化試驗(yàn)：對比試驗(yàn)，或?qū)l件優(yōu)化或組合。信息試驗(yàn)：測量采集信息影響試驗(yàn)2技術(shù)試驗(yàn)的常用方法：優(yōu)選試驗(yàn)法：例：不同品種水稻的對比試驗(yàn)等。模擬試驗(yàn)法：例：汽車碰撞試驗(yàn)；大壩水利試驗(yàn)等。虛擬試驗(yàn)法：例：計(jì)算機(jī)虛擬火星探測器模擬登陸動(dòng)畫等。強(qiáng)化試驗(yàn)法：例：磚塊等施工材料的抗壓試驗(yàn)、耐火試驗(yàn)移植試驗(yàn)法：如：橘子從長江以南移植到長江以北的

6、種植試驗(yàn)。許多生物領(lǐng)域的試驗(yàn)。第三章 設(shè)計(jì)過程、原則及評價(jià)一、 設(shè)計(jì)的一般過程1設(shè)計(jì)的一般過程： a發(fā)現(xiàn)與明確問題，制定設(shè)計(jì)方案，制作模型或原型，測試、評估及優(yōu)化，產(chǎn)品的使用和維護(hù)二、 設(shè)計(jì)的一般原則1設(shè)計(jì)的一般原則：b創(chuàng)新原則 實(shí)用原則 經(jīng)濟(jì)原則 美觀原則道德原則 技術(shù)規(guī)范原則（規(guī)格一致）可持續(xù)發(fā)展原則2設(shè)計(jì)一般原則的相互關(guān)系：b各種原則并不是各自獨(dú)立的，它們之間往往相互聯(lián)系、相互制約、相互促進(jìn)、相互影響、相互滲透。具有一定的開放性。第四章 發(fā)現(xiàn)與明確問題一、發(fā)現(xiàn)問題1發(fā)現(xiàn)問題的一般方法：cA. 觀察日常生活（包括有意識(shí)觀察和無意注意）B. 收集和分析信息（文獻(xiàn)法，問卷調(diào)查法，詢問法）C.

7、技術(shù)研究與技術(shù)試驗(yàn)二、明確問題1判斷問題價(jià)值的方法：c判斷一個(gè)問題是否有價(jià)值，必須從以下問題著手： 所提出的問題是否遵循了基本的科學(xué)原理。如：永動(dòng)機(jī)就違背了 迄今為止，能否確認(rèn)該問題尚未得到充分解決。 在調(diào)查的范圍內(nèi)，該問題是否有普遍意義，在更廣的范圍內(nèi)，該問題是否有意義？ 在多個(gè)問題同時(shí)發(fā)生時(shí)，該問題是否是主要問題？ 現(xiàn)有的技術(shù)條件能否解決這個(gè)問題？技術(shù)發(fā)展以后呢？ 解決該問題所需要的投入是多少？投入與產(chǎn)出的比是否理想？2設(shè)計(jì)要求、標(biāo)準(zhǔn)和限制：c設(shè)計(jì)對象的特點(diǎn)和問題解決的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)者的技術(shù)能力和條件設(shè)計(jì)對象具有不同的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)有所不同（門鎖和玩具）設(shè)計(jì)對象受到成本、環(huán)境等限制（工程設(shè)計(jì)等都

8、要有一定的預(yù)算）主觀條件，是否具有解決問題所需的知識(shí)和技能（專業(yè)人員和中學(xué)生）限制客觀條件，要消耗一定的人力、物力、財(cái)力以及時(shí)間等（材料資料儀器設(shè)備）第五章 方案的構(gòu)思及其方法方案的構(gòu)思方法1產(chǎn)品設(shè)計(jì)分析的三個(gè)要素：c產(chǎn)品設(shè)計(jì)的三要素：物、人、環(huán)境設(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設(shè)計(jì)方案的常用構(gòu)思方法：c草圖法模仿法：模仿大自然界中的動(dòng)植物功能或形態(tài)（例：仿生技術(shù)）聯(lián)想法：例書中的飛天火箭奇特性構(gòu)思法：例書中的夜視鏡3對產(chǎn)品設(shè)計(jì)分析，根據(jù)設(shè)計(jì)要求選擇合適的材料和標(biāo)準(zhǔn)件：c標(biāo)準(zhǔn)件：統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)的零件。包括連接件、滾動(dòng)軸承、螺孔和緊固密封件等。采購方便；直

9、接使用，簡化制作過程；相對便宜，從而降低產(chǎn)品成本；實(shí)現(xiàn)通用通換，易維護(hù)4對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行比較和權(quán)衡，進(jìn)行方案的優(yōu)化：c考慮的方面：實(shí)用、創(chuàng)新、穩(wěn)定性、安全性、環(huán)保性、加工難易程度、經(jīng)濟(jì)成本、美觀，等第六章 設(shè)計(jì)圖樣的繪制一、設(shè)計(jì)表現(xiàn)圖 1技術(shù)語言的種類及其應(yīng)用：a技術(shù)語言是一種在技術(shù)活動(dòng)中進(jìn)行信息交流的特有的語言形式。 口頭語言：較多適用于面對面的、規(guī)范要求并不過于嚴(yán)格的場合，其特點(diǎn)是簡潔、方便。技術(shù)圖樣：采用某種規(guī)范形式將設(shè)計(jì)用圖樣的形式表達(dá)出來。特點(diǎn)：易于把握技術(shù)特征，最具技術(shù)特征。呈現(xiàn)較復(fù)雜產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方案及對設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)說明陳述時(shí)，比較合適。（克 服了語言障礙，直接明了地進(jìn)行表達(dá)與交流。）

10、模型：具有感性、直觀的特點(diǎn)，特點(diǎn)：容易吸引觀眾或讀者的注意圖表：交流方式相對比較正式，具有一定技術(shù)要求的交流，其特點(diǎn)：較為規(guī)范，可以反復(fù)查閱、核對。是表達(dá)設(shè)計(jì)思想的一種十分有效的手段。圖表包括：表格、草圖、效果圖等。計(jì)算機(jī)演示、網(wǎng)頁：使各組成部分具體情況、結(jié)構(gòu)和運(yùn)作方式一目了然，比較生動(dòng)、形象等 2簡單的草圖：c草圖（方案草圖或設(shè)計(jì)速寫）：它能迅速捕捉和記錄設(shè)計(jì)者轉(zhuǎn)瞬即逝的創(chuàng)作靈感，表達(dá)設(shè)計(jì)創(chuàng)意，是把設(shè)計(jì)構(gòu)思轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)圖形的有效手段之一?？煞譃闃?gòu)思草圖和設(shè)計(jì)草圖。3簡單的效果圖：a在識(shí)圖時(shí)要注意從整體上把握產(chǎn)品的形態(tài)、功能和特征，要注意從中了解產(chǎn)品外觀上的實(shí)際比例關(guān)系和色彩搭配及材質(zhì)感，了解產(chǎn)

11、品內(nèi)部結(jié)構(gòu)和色彩裝飾效果。4基本幾何體的正等軸測圖的畫法：a軸間角：1200，軸向變形系數(shù)：1切割法要領(lǐng)：1.先畫軸線，2.再畫出整體的軸測圖，3.然后再切割，4.可見輪廓線加粗（P117）二、常見的技術(shù)圖樣p121，p124-p1251簡單形體的三視圖：c三視圖：物體的正面投影，即物體由前向后投影所得的圖形，通常反映物體的主要形狀特征，稱為主視圖；物體的水平投影，即物體由上向下投影所得的圖形，稱為俯視圖；物體的側(cè)面投影，即物體由左向右投影所得的圖形，稱為左視圖。三視圖投影規(guī)律：主視圖反映物體的長和高，俯視圖反映物體的長和寬，左視圖反映物體的高和寬。長對正，高平齊，寬相等。（三視圖的繪制步驟見

12、P122-123）3 一般的機(jī)械加工圖：它通常由三視圖及其尺寸標(biāo)注，必要的其他視圖、標(biāo)題欄和文字說明幾部分組成。尺寸三要素：尺寸界線 尺寸線 尺寸數(shù)字 注：不漏畫，不重復(fù)畫。以毫米（mm）為單位時(shí)，可以不注寫單位，否則必須注明！第七章 模型或原型的制作一、模型1模型制作在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的不同階段的作用：a草模：產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)的初期階段，可以采用立體模型將設(shè)計(jì)構(gòu)思簡單地表示出來，供設(shè)計(jì)人員深入探討時(shí)使用。概念模型：用于設(shè)計(jì)構(gòu)思初步完成之后，在草模的基礎(chǔ)上，用概括的手法表示產(chǎn)品的造型風(fēng)格、布局安排，以及產(chǎn)品與人、環(huán)境的關(guān)系等，從整體上表現(xiàn)產(chǎn)品造型的整體概念。結(jié)構(gòu)模型：清晰地表達(dá)產(chǎn)品的機(jī)構(gòu)尺寸和連接方法，并

13、用于進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度試驗(yàn)等。功能模型：主要用于研究產(chǎn)品的各種性能以及人機(jī)關(guān)系。展示模型：展示模型是在 結(jié)構(gòu)模型和功能模型的基礎(chǔ)上，采用真實(shí)材料，按照準(zhǔn)確的尺寸，做成的與實(shí)際產(chǎn)品幾乎一致的模型（樣品）。二、工藝1工藝的含義和常用工藝的種類：a工藝是利用工具和設(shè)備對原材料、半成品進(jìn)行技術(shù)處理，使之成為產(chǎn)品的方法。工藝的種類：有加工工藝、裝配工藝、檢測工藝、 鑄造工藝、表面處理工藝等。工藝的作用：保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率；影響產(chǎn)品的功能、強(qiáng)度、外觀2金工常用的工具和設(shè)備：a金工工藝加工步驟： 包括劃線、鋸割、銼削、鉆孔、連接和表面處理，等等。P143-150劃線：就是在待加工的材料上用相應(yīng)的工具劃出加

14、工部件的輪廓線或基準(zhǔn)點(diǎn)或基準(zhǔn)線。一般步驟為：劃出基準(zhǔn)劃尺寸線劃輪廓線沖眼。工具一般有：劃針、鋼直尺、角尺、劃規(guī)和樣沖。各類工具的操作要領(lǐng)詳見P144鉆孔：常用的鉆頭是麻花鉆。鉆孔的操作步驟：劃線定位 裝夾工件裝夾鉆頭鉆孔。安全操作警示：二要（操作時(shí)要集中注意力；要戴防護(hù)眼睛；）二不（不準(zhǔn)帶手套操作；不能用手直接扶持小工件、薄工件，以免造成傷害事故。）連接：通過固定連接和半固定連接的方法可以實(shí)現(xiàn)金屬件之間的連接。詳見P148表面處理：為防止金屬制品表面生銹腐蝕，提高產(chǎn)品的美觀程度，通常需要對金屬表面進(jìn)行處理，覺的金屬表面處理方法有：表面刷光、噴涂油漆、鍍層等。 噴涂油漆：一般先檢驗(yàn)所選用的油漆對

15、金屬表面的適用性，然后涂防銹漆，再油漆噴涂。鍍層：可以在金屬表面涂上一層塑料，也可以采用電鍍的方面3.部分工具和工藝介紹：砂輪：打磨之用 車床：用車刀對旋轉(zhuǎn)的工件進(jìn)行車削加工的機(jī)床，加工的零件都是圓形手鉗：切斷金屬工件之用 活口扳手：醫(yī)用手術(shù)扳手鉗工工藝：以手工操作為主的切削加工方法。沖壓工藝：大批量生產(chǎn)同規(guī)模（模具）產(chǎn)品。用沖床或沖壓模具將板材加工成所需產(chǎn)品如：電腦機(jī)箱等。鑄造工藝：將沒有任何形狀的金屬材料鑄造成想要的形狀。鍛造工藝：將現(xiàn)有鋼材類產(chǎn)品加工成另一種金屬產(chǎn)品。機(jī)械加工工藝：將毛坯（形狀、尺寸、表面都沒有加工處理的）變成零件的過程。第八章 技術(shù)產(chǎn)品的使用和保養(yǎng)一、產(chǎn)品說明書及其編寫

16、a1產(chǎn)品說明書的一般結(jié)構(gòu)：由標(biāo)題、正文和產(chǎn)品標(biāo)記組成2產(chǎn)品說明書的形式有條款直述式和自問自答式3產(chǎn)品說明書的寫作要求是充分考慮用戶的閱讀需要、體現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)特點(diǎn)、不必平均用力，而應(yīng)有所側(cè)重和語言準(zhǔn)確、通俗、簡潔、內(nèi)容條理清楚。第一單元 結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)一、常見結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)1、結(jié)構(gòu)的概念：a結(jié)構(gòu)是指事物的各個(gè)組成部分之間的有序搭配和排列。結(jié)構(gòu)決定著事物存在的性質(zhì)。（五種受力形式：拉力、壓力、剪切力、彎曲力、扭轉(zhuǎn)力）注：從力的效果趨勢判斷！2、結(jié)構(gòu)的分類：b實(shí)體結(jié)構(gòu)是是實(shí)心的其受力特點(diǎn)是： 外力分布在整個(gè)體積中。如實(shí)心墻、大壩等?？蚣芙Y(jié)構(gòu)是指結(jié)構(gòu)體由細(xì)長的構(gòu)件組成的結(jié)構(gòu)。其受力特點(diǎn)是： 既能承受豎向重力荷

17、載，也能承受水平方向的荷載。如鐵架塔、建筑用腳手架，廠房的框架等。殼體結(jié)構(gòu)是指層狀的結(jié)構(gòu)。其受力特點(diǎn)是：外力作用在結(jié)構(gòu)體的表面如摩托車手的頭盔、飛機(jī)的外殼、貝殼等。（生活中很多物體的結(jié)構(gòu)是由兩種或兩種以上的基本結(jié)構(gòu)類型組合而成，稱為組合結(jié)構(gòu)，如埃菲爾鐵塔等。）二、穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的探析1、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性：（靜態(tài)物體穩(wěn)定的必要或前提條件：重心的垂線落在結(jié)構(gòu)地面范圍內(nèi)）結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是指結(jié)構(gòu)在 荷載 的作用下維持其原有 平衡狀態(tài) 的能力。2、影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素：重心位置的高低 結(jié)構(gòu)與地面接觸所形成的支撐面積的大小、 結(jié)構(gòu)的形狀等。3、影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的主要因素：（結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度是指結(jié)構(gòu)具有的抵抗被外力破壞的能力

18、） 結(jié)構(gòu)的形狀 、 使用的材料 、 構(gòu)件之間的連接方式 。結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接通常有兩類：鉸連接 和 剛連接 。鉸連接被連接的構(gòu)件在連接外不能相對移動(dòng)，但可相對轉(zhuǎn)動(dòng)。如：門與門框的連接剛連接被連接的構(gòu)件在連接處既不能相對移動(dòng)，也不能相對轉(zhuǎn)動(dòng)。如：榫接、膠接、焊接4、結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系：b結(jié)構(gòu)決定著事物的性質(zhì)，也直接影響事物的功能。三、結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)1、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的主要因素：a符合使用者對設(shè)計(jì)對象的 穩(wěn)定性 和 強(qiáng)度 要求， 安全 因素，公眾和使用者的 審美需求 ，使用者的 個(gè)性化需求 ，對設(shè)計(jì)對象的 成本 控制要求和一定的 使用壽命 等。第二單元 流程與設(shè)計(jì)一、流程、時(shí)序和環(huán)節(jié)的關(guān)系 可顛倒 時(shí)序 不

19、可顛倒（體現(xiàn)內(nèi)在規(guī)律） （時(shí)間上先后順序） 同時(shí)進(jìn)行（并行）流程 分法不一（做事順序） 環(huán)節(jié) （小的過程） 可分解（例：買票 候車檢票上車。箭頭為時(shí)序，買票等小過程為環(huán)節(jié)，整個(gè)案例為流程。）4、常見的流程表達(dá)方式（流程圖）：a流程圖有文字表達(dá)、表格表達(dá)、圖示表達(dá)、模型表達(dá)、動(dòng)畫演示等。二、流程的設(shè)計(jì)1、流程設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的基本因素：c總體上：流程設(shè)計(jì)應(yīng)該要研究內(nèi)在屬性與規(guī)律。具體的：流程設(shè)計(jì)的基本因素主要有材料、工藝、設(shè)備、人員和資金、環(huán)境等。三、流程的優(yōu)化1、流程優(yōu)化的內(nèi)容：b工期優(yōu)化：串行變并行或減少工序來縮短時(shí)間。例書本P55（制作臺(tái)燈的工期優(yōu)化）工藝優(yōu)化：切削法，少切削法和無切削

20、法（模具）例書本P55（法蘭加工工藝優(yōu)化）成本優(yōu)化：例書本P56（配送路線安排的成本優(yōu)化）技術(shù)優(yōu)化：技術(shù)升級(jí)，完全的技術(shù)替代。例書本P57（銀行自動(dòng)取款機(jī)的發(fā)明）質(zhì)量優(yōu)化：結(jié)果的提升。例本P58（洗衣流程的優(yōu)化）注：工期優(yōu)化目的是為了縮短加工時(shí)間。主要手段是在不改變工藝的條件下，將某些環(huán)節(jié)的串行改為并行。第三單元 系統(tǒng)與設(shè)計(jì)一、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)1、系統(tǒng)的含義：b概念：系統(tǒng)是由相互聯(lián)系、相互作用、相互以來和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。構(gòu)成系統(tǒng)必須具備的三個(gè)條件：（1）至少要有兩個(gè)或兩個(gè)以上的要素（部分）；（2）要素（部分）之間互相聯(lián)系、互相作用，按照一定方式形成一個(gè)整體；（3

21、）整體具有的功能是各個(gè)要素（部分）的功能中所沒有的。例：自行車的結(jié)構(gòu)2、系統(tǒng)的分類：a（1）自然系統(tǒng)和人造系統(tǒng)。 例：生態(tài)系統(tǒng)屬于自然系統(tǒng)；飛船、房舍等屬于人造系統(tǒng)。（2）實(shí)體系統(tǒng)和抽象系統(tǒng)。 例：計(jì)算機(jī)硬件屬于實(shí)體系統(tǒng)；軟件屬于抽象系統(tǒng)。3、系統(tǒng)的基本特性：p67-72(1)整體性（全局、集合）：側(cè)重于“部分影響整體”。是系統(tǒng)的最基本的特性，也是觀察和分析系統(tǒng)最基本的思想和方法。系統(tǒng)是一個(gè)整體，它不是各個(gè)要素（部分）的簡單相加，系統(tǒng)的整體功能是各要素（部分）在孤立狀態(tài)下所沒有的。系統(tǒng)的任何一個(gè)要素（部分）發(fā)生變化或出現(xiàn)故障時(shí)，都會(huì)影響整體功能的發(fā)揮。系統(tǒng)的整體功能大于組成系統(tǒng)的各部分的功能之

22、和。不能離開整體去分析系統(tǒng)中的任何一個(gè)組成部分。必要時(shí)拋棄部分保存整體例：巴爾扎克的塑像、“木桶理論”、一招不慎全盤皆輸、棄卒保車、“阿波羅”登月飛船上的零件(2)相關(guān)性（匹配、關(guān)聯(lián)）：側(cè)重于“部分與部分之間的關(guān)聯(lián)”構(gòu)成系統(tǒng)的各元素之間是相互聯(lián)系、相互作用、相互依賴、相互影響的關(guān)系，是彼此相關(guān)的。例：古代建筑的“梁柱結(jié)構(gòu)”、合金鋼材料各種性能的相互影響、家庭裝修工程(3)目的性（功能）：任何系統(tǒng)都具有某種目的，都要實(shí)現(xiàn)一定的功能，這是區(qū)別不同系統(tǒng)的主要標(biāo)志。(4)動(dòng)態(tài)性（更新）：物質(zhì)都是不斷變化，因此系統(tǒng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的系統(tǒng)，處在運(yùn)動(dòng)變化和發(fā)展之中。(5)環(huán)境適應(yīng)性（自適應(yīng)）：系統(tǒng)都存在于一定的環(huán)

23、境之中，并不斷的與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)的能量的和信息的交換，系統(tǒng)必須適應(yīng)外部環(huán)境的變化。例：“春捂秋凍”、電冰箱不能緊貼墻放置二、系統(tǒng)的分析1、系統(tǒng)分析的主要原則：a（1）整體性原則系統(tǒng)分析首先要著眼于子系統(tǒng)整體，要先分析整體，再分析部分； 例：田忌賽馬、丁謂修復(fù)皇宮、街道各部門施工（2）科學(xué)性原則系統(tǒng)分析一方面要有嚴(yán)格的工作步驟，另一方面應(yīng)盡可能地運(yùn)用科學(xué)方法和數(shù)學(xué)工具進(jìn)行定量分析，使決策的過程和結(jié)果更具用說服力。例：種稻“三三進(jìn)九不如二五一十”（3）綜合性原則（有首要目標(biāo)）系統(tǒng)分析時(shí)還要注重綜合性原則，要綜合分析，統(tǒng)籌兼顧，不可顧此失彼，因小失大。例：孝襄高速公路、都江堰水利工程、埃及阿斯旺水

24、壩3、系統(tǒng)的優(yōu)化：c在給定的條件（或約束條件）下，根據(jù)系統(tǒng)的優(yōu)化目標(biāo)，采取一定的手段和方法，使系統(tǒng)的目標(biāo)值達(dá)到最大化（或最小化）。系統(tǒng)優(yōu)化各要素的具體內(nèi)容：（1）期望目標(biāo)：系統(tǒng)優(yōu)化的目標(biāo)(A)。（2）約束條件：對系統(tǒng)起限制作用的，并且是不可人為調(diào)節(jié)的。（3）影響因素：是指對系統(tǒng)的目標(biāo)產(chǎn)生顯著影響，并且可以人為調(diào)節(jié)的因素(X)。例：農(nóng)作物種植系統(tǒng)的優(yōu)化農(nóng)業(yè)間作套種、利潤問題（4）函數(shù)關(guān)系：期望目標(biāo)與影響因素之間的函數(shù)關(guān)系。A=f(X)第四單元 控制與設(shè)計(jì)一、控制的手段與應(yīng)用一、二、1、2、3、1、控制的含義：b人們按照自己的意愿或目的，通過一定的手段，使事物向期望的目標(biāo)發(fā)展，這就是控制。按人工干

25、預(yù)來分：人工控制（人全程干預(yù)）、自動(dòng)控制（半自動(dòng)或全自動(dòng)）按執(zhí)行部件來分：機(jī)械控制（利用機(jī)械的閉、開來控制）、氣動(dòng)控制、液壓控制、電子控制（利用電子元件如電容、電阻的變化來實(shí)現(xiàn)控制）2、控制的手段：a二、控制系統(tǒng)的工作過程與方式p103-p1061、簡單開環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成和工作過程：c開環(huán)：控制系統(tǒng)的輸出量不對系統(tǒng)的控制產(chǎn)生任何影響的控制系統(tǒng)。（判斷開閉環(huán)依據(jù)）例：紅綠燈定時(shí)控制系統(tǒng)、防盜報(bào)警控制系統(tǒng)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、公園的音樂噴泉自動(dòng)控制系統(tǒng)、紅外線自動(dòng)門控制系統(tǒng)、普通電風(fēng)扇風(fēng)速控制系統(tǒng)、可調(diào)光臺(tái)燈控制系統(tǒng)等。特征：系統(tǒng)的輸出量僅受輸入量控制，輸入量到輸出量之間的信號(hào)是單向傳遞。開環(huán)方

26、框圖： 輸入量：控制的給定量或是信號(hào)為因。輸出量：所要控制的量，即控制導(dǎo)致的結(jié)果為果控制量：執(zhí)行器的輸出信號(hào)控制器：對輸入信號(hào)進(jìn)行處理并發(fā)出控制命令的裝置或元件。執(zhí)行器：直接對被控對象進(jìn)行作用控制的裝置或元件被控對象：控制系統(tǒng)中所要控制的裝置或生產(chǎn)過程例：閉著眼睛用粉筆在黑板上添加鼻子：期望的鼻子形狀和位置控制器（大腦）執(zhí)行器（手）被控對象（粉筆）鼻子的實(shí)際形狀和位置力度和角度2、閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成：b概念：系統(tǒng)的輸出量返回到輸入端并對控制過程產(chǎn)生影響的控制系統(tǒng)。（判斷開閉環(huán)依據(jù)）例：供水水箱的水位自動(dòng)控制系統(tǒng)、加熱爐的溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)、花房溫度控制系統(tǒng)、投籃、家用電飯鍋保溫控制

27、系統(tǒng)、家用電冰箱溫度控制系統(tǒng)等。基本組成：與開環(huán)控制系統(tǒng)相比，閉環(huán)控制系統(tǒng)多了檢測裝置、比較器。3、閉環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖： c 4、控制器和執(zhí)行器的作用：c控制器：對輸入信號(hào)（偏差值）進(jìn)行運(yùn)算處理，并發(fā)出控制命令。執(zhí)行器：根據(jù)指令對被控對象直接控制。三、閉環(huán)控制系統(tǒng)的干擾與反饋1、干擾因素：c在控制系統(tǒng)中，除輸入量（給定值）以外，引起被控量偏離結(jié)果的各種因素稱為干擾因素。有的干擾因素是環(huán)境造成的，如影響自行車行駛速度的變化的自然風(fēng)等；有的干擾因素是人為原因所致，如影響飛機(jī)導(dǎo)航信號(hào)的手機(jī)信號(hào)等。2、反饋的含義：b控制系統(tǒng)中，將輸出量通過適當(dāng)?shù)臋z測裝置，返回到輸入并與輸入量進(jìn)行比較的過程，就是反饋。例：投籃、自動(dòng)電水壺3、反饋環(huán)節(jié)的作用：a通過將輸出量通過適當(dāng)?shù)臋z測裝置，返回到輸入并與輸入量進(jìn)行比較，從而減少輸出量的偏差，穩(wěn)定輸出量。 4、閉環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程：a（1）閉環(huán)控制系統(tǒng)的核心是通過反饋來減少被控制量（輸出量）的偏差。（2）工作過程：由于干擾因素的存在，系統(tǒng)的被控量偏離給定值時(shí)；閉環(huán)控制系統(tǒng)中的反饋環(huán)節(jié)能及時(shí)檢測出被控量的值，并迅速反饋到輸入端，與給定值進(jìn)行比較；控制器根據(jù)比較