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第二冊總復習
結構—事物的各個組成部分之間的有序搭配和排列。從力學角度來說，結構是指可以承受一定力的架構形態，它可以抵抗能引起形狀和大小改變的力。
架構—物體的主體框架與構造形式。
一個較復雜的結構由許多不同的部分組成，這些組成部分通常稱為構件。
當一個結構受到外力作用時，內部各質點之間的相互作用會發生改變，產生一種抵抗的力稱為內力。
應力—構件的單位橫截面上所產生的內力，當應力達到某一極限值時，結構就會遭到破壞。用公式表示為σ=F/S,其中F是內力，S是受力面積，σ是應力。
應力的計量單位N/mm 或N/cm 。通常，物體結構抵抗變形的能力，都以強度來表達。用應力來衡量強度，科學準確。
根據物體的結構形態，通常將結構分為實體結構，框架結構和殼體結構。
實體結構通常是指結構體本身是實心的結構。它的特點是，外力分布在整個體積中，如實心墻、大壩等。
框架結構通常是指結構體由細長的構件組成的結構。其特點是，支撐空間而又不充滿空間，如鐵架塔，建筑用的手腳架、廠房的框架等。
殼體結構通常是指層狀的結構。它的受力特點是，外力作用在結構體的表面上，如摩托車手的頭盔，飛機的外殼，貝殼等。
結構的穩定性—指結構在負載的作用下維持其原有平衡狀態的能力。影響結構穩定性的因素主要有重心位置的高低，結構與地面接觸所形成的支撐面的大小和結構的形狀等。
結構的強度—指的是結構具有的抵抗被外力破壞的能力。影響結構的主要因素有結構的形狀、使用的材料、結構之間的連接方式等。
結構構件的連接通常有以下兩類：
鉸連接：被連接的構件在連接處不能相對移動，但可以相對轉動，具體有螺栓、松鉚等，如折疊傘傘骨間的連接、門與門框的連接等。
剛連接：被連接的構件在連接處既不能相對移動，也不能相對轉動，具體有榫接、膠接、焊接等，如固定鐵床架的連接、不可移動的桌腿與桌面的連接等。
結構設計應考慮的主要因素有：符合使用者對設計對象的穩定性和強度要求，安全因素，公眾和使用者的審美需求，使用者的個性化需求，對設計對象的成本控制要求和一定的使用壽命等。
賞析結構設計作品，可以從技術與文化兩個角度進行。
技術的角度主要有：結構的使用功能的實現，結構的穩固耐用，結構造型設計的創意和表現力，材料使用的合理性，工藝制造的精湛程度等。
文化的角度主要有：結構的文化寓意與傳達，公眾認可的美學原則，反映的時代、民族、習俗方面的特征，結構的個性特征等。
流程—一項活動或一系列連續有規律的事項或行為進行的程序。任何一項生產或生活活動都有一定的時序，都可以劃分為若干個環節。
為了使流程的描述清晰可見，我們一般用流程圖來表達流程。流程圖的表達形式有文字表達、表格表達、圖示表達、模型表達、動畫演示等。
生產活動的流程設計的基本因素主要有材料、工藝、設備、人員、資金和環境等。
流程設計要依據事物的內在屬性和客觀的變化規律，科學地設計時序和環節，以達到設計目標。
流程優化的條件：
流程的改進和優化需要一定的條件，它建立在設備和工藝水平的提高上，建立在對流程內在機理的進一步研究的基礎上。優化時要充分考慮材料、設備、工藝與流程之間的關系。
流程的優化可以根據不同的目標有所側重，主要有工期優化、工藝優化、成本優化、技術優化、質量優化等。
系統—由相互聯系、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整體。
要素—構成系統的最主要的元素。
構成系統，必須具備三個條件：第一，至少要有兩個或者兩個以上的要素（部分）才能組成系統;第二，要素（部分）之間相互聯系、相互作用，按照一定方式形成一個整體；第三，這個整體具有的功能是各個要素（部分）的功能中所沒有的。
子系統：系統有大有小，有復雜有簡單。對于較大型的和比較復雜的系統，根據一定的標準可劃分為若干子系統。
系統的基本特性：整體性、相關性、目的性、動態性和環境適應性。
運用系統分析的方法處理具體問題時要遵循整體性原則、科學性原則、綜合性原則三個主要原則。
系統的優化是指在給定的條件（或約束條件）下，根據系統的優化目標，采取一定的手段和方法，使系統的目標值達到最大化（或最小化）。
影響系統優化的因素是指對系統的目標函數產生顯著影響，并且可以人為調節的因素。
系統設計應考慮的主要問題：
系統設計的目標與要求。系統設計要從整體性出發，以系統整體功能的最優為目的。
系統各部分之間的相互聯系與相互作用。
系統設計方案的優化。
系統設計的步驟主要包括：將系統分解為若干子系統，確定各子系統的目標、功能及其相互關系，對子系統進行技術設計和評價，對系統進行總體技術設計和評價等。
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發展。
從控制過程中人工干預的情形來分，控制有人工控制和自動控制。
人工控制—控制的過程是在人的直接干預和全程干預下進行的。
自動控制—在無人直接參與的情況下，使事物的變化準確地
按照期望的方向進行。
任何一種控制的實現，都要通過若干個環節，這些環節就構成了一個系統，稱為控制系統。
控制系統的輸出不對系統的控制產生任何影響，這種控制稱為開環控制系統。
開環控制系統在日常生活中的應用：十字路口的紅綠燈定時控制系統、樓宇的防盜報警控制系統、火災自動報警系統、公園的音樂噴泉自動控制系統、自動門、聲控燈、電風扇、水泵抽水控制系統、自動烘手機、洗衣機、直流電動機、數控車床、鬧鐘定時控制系統等。
對于開環控制系統，通常可以用下面的方框圖來描述：
輸入量：控制系統的給定量
控制器：對輸入信號進行處理并發出控制命令的裝置或元件。
執行器：直接對被控對象進行控制的裝置或元件。
控制量：執行器的輸出信號
被控對象：控制系統中所要求控制的裝置或生產過程。
輸出量（被控量）：控制系統中所要控制的量，也是控制系統的輸出信號
控制量與被控量的區別:
控制量:執行器的輸出信號
輸出量:控制系統的輸出信號
開環控制系統特征：
系統的輸出量僅受輸入量控制，輸入量到輸出量之間的信號是單向傳遞，輸出量不對控制產生任何影響。
系統的輸出量返回到輸入量并對控制過程產生影響的控制系統稱為閉環控制系統。通常用以下方框圖表示：
特點：在系統的輸入量和輸出量之間，還有一條從輸出量返回到輸入端的反饋環節，它們形成了一條閉合回路，反饋環節使得輸出量的改變對控制的過程產生直接影響。信號傳遞是閉合回路。
閉環控制系統的核心是通過反饋來減少被控量（輸出量）的偏差。
閉環和開環的比較：
開環控制系統一般結構簡單，適用于控制精度要求不高而系統本身的原件又比較穩定的場合。
閉環控制系統的優點是控制精度高。結構相對復雜，構成控制系統的成本較高。用于要求高精度和高可靠性的場合。
在控制系統中，除輸入量以外引起被控量改變的各種因素，就是干擾因素。
功能模擬法—以功能和行為的相似性為基礎，用“模型”模擬“原型”的功能和行為的方法。例如，在國際象棋的人機對弈中，計算機具有與人腦類似的邏輯判斷功能，能模擬棋手的思維與人下棋。
黑箱方法—在我們需要認識的對象的內部無法打開或不便打開時，我們通過對系統的輸入輸出關系的研究，進而推斷出系統內部結構及其功能的方法。例如，中醫看病通過“望、聞、問、切”來了解病人的病況，最后對病情做出判斷；夏天買西瓜，通過“看瓜形，看瓜色，聽瓜聲，測彈性”來判斷西瓜的生熟。
比較器
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