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(共18張PPT)
第三單元第3節(jié)
《系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化與實(shí)現(xiàn)》
P91【案例分析】——農(nóng)作物種植系統(tǒng)的優(yōu)化（農(nóng)業(yè)間作套種）
果園套種蔬菜
玉米套種大豆
【任務(wù)一】優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方案
葡萄套種蔬菜
稻田養(yǎng)魚
【系統(tǒng)優(yōu)化】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）。
優(yōu)化的目標(biāo)
最小成本獲得最大利潤
最少能耗生產(chǎn)更多產(chǎn)品
單位面積上收獲更多的作物
最短時(shí)間掌握更多的知識
影響因素：對系統(tǒng)的目標(biāo)函數(shù)產(chǎn)生顯著影響，并且可以認(rèn)為調(diào)節(jié)的因素。
約束條件：對系統(tǒng)優(yōu)化產(chǎn)生限制作用，并且不可人為調(diào)節(jié)的因素
如：農(nóng)作物的生長特性、天氣、氣候等因素
如：套種的技術(shù)水平、套種的田間管理、病蟲害防治等
【案例分析】P92——利潤問題
設(shè)x1,為每周生產(chǎn)桌子數(shù),x2為每周生產(chǎn)椅子數(shù),則目標(biāo)函數(shù):S=50x1+60x2
約束條件:4x1+6x2≤600(材料)
20x1+18x2≤400(工時(shí))
x1≥8,x2≥5
【最優(yōu)解與滿意解】 通常，我們通過優(yōu)化的目標(biāo)與決策變量之間的關(guān)系(數(shù)學(xué)模型)，計(jì)算出目標(biāo)值。所得到的就是最優(yōu)解，對有些問題，如果我們不能確切地描述目標(biāo)函數(shù)，則可以通過定性的估計(jì)或推斷，得到較為滿意的解(也稱滿意解)。
系統(tǒng)優(yōu)化方案
為使系統(tǒng)達(dá)到最優(yōu)的目標(biāo)而提出的求解方法稱為最優(yōu)化方法，系統(tǒng)優(yōu)化的方法是多樣的，有的運(yùn)用數(shù)學(xué)模塑求解，有的通過科學(xué)的估算、試驗(yàn)等方法實(shí)現(xiàn)。但無論運(yùn)用怎樣的優(yōu)化方法。都需要經(jīng)過若干次完善和驗(yàn)證，才能得出最優(yōu)解或滿意解。
案例：校園雨水收集系統(tǒng)方案的優(yōu)化
方案1
方案2
方案3
方案 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn)
方案1
方案2
方案3
校園雨水收集系統(tǒng)三種方案分析比較
【任務(wù)二】——實(shí)現(xiàn)校園雨水收集與利用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案
P97【實(shí)踐活動(dòng)】——設(shè)計(jì)制作校園雨水收集與利用系統(tǒng)模型
【綜合實(shí)踐活動(dòng)】——模型飛機(jī)的設(shè)計(jì)與制作
1.制作截面為6mmX6mm，長度不長于400mm的長木條作為模型飛機(jī)的機(jī)身
2.裁取一塊100mmX400mmX3mm的木板制作模型飛機(jī)的機(jī)翼，并將其固定在機(jī)身上
3.在木板上裁出50mmX100mm和50mmX70mm的矩形作為穩(wěn)定器和垂直翼，并用熱熔膠固定在機(jī)身上。
4.制作一個(gè)合適的起落架并
用熱熔膠固定在模型飛機(jī)機(jī)
翼的合適位置，安裝電動(dòng)機(jī)
5.制作完成，將模型飛機(jī)電
動(dòng)機(jī)兩根導(dǎo)線與供電樁相
連接
6.打開供電樁電源開關(guān)，遠(yuǎn)
程遙控模型飛機(jī)，并做好測試
記錄
測試模型飛機(jī)并通過高度速度測試儀把測試結(jié)果記錄下來
測試內(nèi)容 測試值
質(zhì)量/kg
展弦比（機(jī)翼長寬之比）
飛行高度
飛行最大速度
對你的飛機(jī)性能進(jìn)行描述： 謝謝聆聽

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