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技術(shù)與設(shè)計(jì) Ⅱ 復(fù)習(xí)總結(jié)
一、結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)
1、結(jié)構(gòu)的概念：結(jié)構(gòu)是指事物的各個(gè)組成部分之間 有序的搭配 和 排列。世界上任何事物都存在結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)多種多樣且決定著事物存在的性質(zhì)。
從力學(xué)角度來說, 結(jié)構(gòu)是指可承受一定力的架構(gòu)形態(tài), 它可以抵抗能引起 形狀 和 大小 改變的力。
一個(gè)較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)由許多不同的部分組成，這些組成部分通常稱為 構(gòu)件。如自行車的車輪、氣門等。
2、結(jié)構(gòu)類型：
結(jié)構(gòu)類型
組成
受力特點(diǎn)
例子
實(shí)體結(jié)構(gòu)
結(jié)構(gòu)體本身是實(shí)心的結(jié)構(gòu)
外力分布在整個(gè)體積中，主要承受壓力。
實(shí)心墻、大壩
框架結(jié)構(gòu)
細(xì)長(zhǎng)的構(gòu)件組成的結(jié)構(gòu)支撐空間而不充滿空間
能承受水平和垂直荷載，既可以承受壓力又能夠承受拉力。
廠房的框架、鐵塔
殼體結(jié)構(gòu)
層狀的結(jié)構(gòu)
通過殼形來傳遞力和承受負(fù)載，外力均勻擴(kuò)散作用在結(jié)構(gòu)體的表面上。
頭盔、汽車的外殼、雞蛋
3、穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的探析
★結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性：
影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素： 、 、 。
（對(duì)于一個(gè)結(jié)構(gòu)而言，如果重心所在點(diǎn)的垂線落在結(jié)構(gòu)的底面的范圍內(nèi)，就是穩(wěn)定的，不會(huì)傾倒。）
★結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度：
影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的因素： 、 、 。
4、結(jié)構(gòu)與功能
結(jié)構(gòu)不僅是事物存在的一種形式，而且對(duì)事物的功能和作用產(chǎn)生著直接影響。結(jié)構(gòu)的變化可能導(dǎo)致功能的變化。
二、流程與設(shè)計(jì)
1、理解時(shí)序、環(huán)節(jié)、流程的概念：
一系列的步驟中，都有開始的時(shí)間和持續(xù)的時(shí)間，并且這一系列步驟是按一定的先后順序進(jìn)行的，這種時(shí)間上的先后順序稱為 時(shí)序。
有些時(shí)序是不可顛倒的，反映了事物或活動(dòng)的內(nèi)在規(guī)律或機(jī)理。對(duì)于可顛倒的時(shí)序，應(yīng)分析和比較，并根據(jù)一定的目的和條件進(jìn)行適當(dāng)?shù)陌才拧?br/>環(huán)節(jié)：根據(jù)某種邏輯，將一項(xiàng)活動(dòng)分為的若干小的過程。
流程：一項(xiàng)活動(dòng)或一系列連續(xù)有規(guī)律的事項(xiàng)或行為進(jìn)行的程序。（為一定的目的去做事情的順序）
如：學(xué)校的作息時(shí)間表反映學(xué)生活動(dòng)的流程；搭乘火車的流程：買票、候車、檢票、上車。（四個(gè)環(huán)節(jié)，并按照一定的時(shí)序）
2、流程的表達(dá) ：流程圖
流程圖表達(dá)方式： （如：作息時(shí)間表）、 （如：課程表）、圖示、模型、動(dòng)畫演示。
3、流程的設(shè)計(jì)
（1）目標(biāo)與要求
對(duì)于工作和生活方面的流程設(shè)計(jì)：節(jié)省時(shí)間、提高工作效率、提高工作質(zhì)量。
對(duì)于生產(chǎn)活動(dòng)的流程設(shè)計(jì)：提高效率、提高質(zhì)量、節(jié)省資源、安全生產(chǎn)、提高經(jīng)濟(jì)效益、提高管理水平。
（2）流程設(shè)計(jì)中的基本因素
生產(chǎn)活動(dòng)的流程設(shè)計(jì)的基本因素主要有： 、 、 、人員、資金和環(huán)境等。（依據(jù)事物的內(nèi)在屬性和客觀的變化規(guī)律）
（3）流程設(shè)計(jì)的步驟
明確目標(biāo)、明確任務(wù) 分析基本因素 明確主要事項(xiàng) 確定環(huán)節(jié)和時(shí)序 畫流程圖 結(jié)束
修改
4、流程的優(yōu)化
? 流程設(shè)計(jì)的改進(jìn)通常以 、 、節(jié)約能耗、減少勞動(dòng)力強(qiáng)度、減少環(huán)境污染、保證安全生產(chǎn)等為目的。
流程優(yōu)化涉及到工期優(yōu)化、工藝優(yōu)化、成本優(yōu)化、技術(shù)優(yōu)化、質(zhì)量?jī)?yōu)化等指標(biāo)。
流程優(yōu)化條件： 、 、人員技術(shù)水平提高的基礎(chǔ)之上， 以及對(duì)流程內(nèi)在機(jī)理進(jìn)一步研究的基礎(chǔ)上。
三、系統(tǒng)與設(shè)計(jì)
（一）系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
什么是系統(tǒng)？
系統(tǒng)是由相互聯(lián)系、相互作用、相互依賴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)，必須具備三個(gè)條件：
至少要有兩個(gè)或者兩個(gè)以上的要素（部分）才能組成系統(tǒng)；
要素（部分）之間相互聯(lián)系、相互作用，按照一定方式形成一個(gè)整體；
這個(gè)整體具有的功能是各個(gè)要素（部分）的功能中所沒有的。
系統(tǒng)的類型
系統(tǒng)是普遍存在的，也是多種多樣的。根據(jù)需要，可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行不同的分類。
自然系統(tǒng)：自然系統(tǒng)是自然形成的系統(tǒng)（如生態(tài)系統(tǒng)）
人造系統(tǒng)：人造系統(tǒng)是由人工制造加工而成的系統(tǒng)（如計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)）
實(shí)體系統(tǒng)：實(shí)物形態(tài)的系統(tǒng)（如生物系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)）
抽象系統(tǒng)：是非實(shí)物形態(tài)的（如哲學(xué)系統(tǒng)）
動(dòng)態(tài)系統(tǒng)：學(xué)校是一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，有建筑物、教師、學(xué)生。
靜態(tài)系統(tǒng)：大橋、公路、房屋。
3、系統(tǒng)的基本特性
系統(tǒng)的基本特性主要有：
整體性：系統(tǒng)最基本的特性，觀察和分析系統(tǒng)最基本的思想和方法。
相關(guān)性：各要素之間或整體與部分之間的相互作用、相互聯(lián)系。
目的性：區(qū)別不同系統(tǒng)的標(biāo)志。
動(dòng)態(tài)性：任何系統(tǒng)都處在運(yùn)動(dòng)變化和發(fā)展之中。
環(huán)境適應(yīng)性：系統(tǒng)必須具有對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力，才能保持和恢復(fù)系統(tǒng)原有的特性。
（二）系統(tǒng)的分析
1、什么是系統(tǒng)分析？
系統(tǒng)分析是指為了發(fā)揮系統(tǒng)的功能，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的目標(biāo)，運(yùn)用科學(xué)的方法對(duì)系統(tǒng)加以周詳?shù)目疾臁⒎治觥⒈容^、試驗(yàn)，并在此基礎(chǔ)上擬訂一套有效的處理步驟和程序，或?qū)υ械南到y(tǒng)提出改進(jìn)方案的過程。
一般步驟：（1）明確問題 設(shè)立目標(biāo) （2）收集資料 制定方案
（3）分析計(jì)算 評(píng)價(jià)比較 （4）檢驗(yàn)核實(shí) 做出決策
基本原則：系統(tǒng)分析應(yīng)遵循整體性原則、科學(xué)性原則和綜合性原則。
系統(tǒng)的優(yōu)化
是指在給定的條件（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 。
（三）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
含義：是對(duì)各種各樣的系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)查分析、籌劃研究、評(píng)價(jià)實(shí)施、運(yùn)行改善等，直到完成一個(gè)能協(xié)調(diào)工作的實(shí)際系統(tǒng)的過程。
系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的主要問題：
系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的和要求
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
系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟包括：
將系統(tǒng)分解為若干子系統(tǒng)，
確定各子系統(tǒng)的目標(biāo)、功能及其相互關(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)等。
四、控制與設(shè)計(jì)
1、控制：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。
◇任何一種控制都是有目的、有對(duì)象、有手段的。
◇從控制過程中人工干預(yù)的情形來分，控制有 和 。
2、控制系統(tǒng)組成：傳感器、控制器、執(zhí)行器、被控對(duì)象。
3、控制系統(tǒng)分類：
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，這種控制系統(tǒng)為 。
控制系統(tǒng)中輸出端與輸入端之間存在反饋回路，輸出量對(duì)控制構(gòu)成產(chǎn)生影響，這中控制系統(tǒng)為 。
輸入量：控制系統(tǒng)的給定量。
輸出量：控制系統(tǒng)所要控制的量，也是控制系統(tǒng)的輸出信號(hào)。
被控對(duì)象：控制系統(tǒng)中所要求控制的裝置或生產(chǎn)過程。
執(zhí)行器：直接對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行控制的裝置或元件。
控制器：對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行處理并發(fā)出控制命令的裝置或元件。
控制量：執(zhí)行器的輸出信號(hào)。
開環(huán)控制系統(tǒng)方框圖：
閉環(huán)控制系統(tǒng)方框圖：
4、干擾因素：在控制系統(tǒng)中，除輸入量以外引起被控量變化的各種因素。
反饋：控制系統(tǒng)中，將輸出量通過適當(dāng)?shù)臋z測(cè)裝置返回到輸入端并與輸入端進(jìn)行比較的過程。
閉環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程：系統(tǒng)的輸入端與輸出端之間存在 回路，輸出量隊(duì)控制過程產(chǎn)生影響的控制系統(tǒng)。其核心是：通過反饋來減少被控量（輸出量）的偏差。
5、閉環(huán)控制系統(tǒng)與開環(huán)控制系統(tǒng)的比較：開環(huán)控制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制精度低。閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)復(fù)雜，控制精度高，可以糾偏。

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