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技术与设计 Ⅱ 复习总结
一、结构与设计
1、结构的概念：结构是指事物的各个组成部分之间 有序的搭配 和 排列。世界上任何事物都存在结构,结构多种多样且决定着事物存在的性质。
从力学角度来说, 结构是指可承受一定力的架构形态, 它可以抵抗能引起 形状 和 大小 改变的力。
一个较复杂的结构由许多不同的部分组成，这些组成部分通常称为 构件。如自行车的车轮、气门等。
2、结构类型：
结构类型
组成
受力特点
例子
实体结构
结构体本身是实心的结构
外力分布在整个体积中，主要承受压力。
实心墙、大坝
框架结构
细长的构件组成的结构支撑空间而不充满空间
能承受水平和垂直荷载，既可以承受压力又能够承受拉力。
厂房的框架、铁塔
壳体结构
层状的结构
通过壳形来传递力和承受负载，外力均匀扩散作用在结构体的表面上。
头盔、汽车的外壳、鸡蛋
3、稳固结构的探析
★结构的稳定性：
影响结构稳定性的因素： 、 、 。
（对于一个结构而言，如果重心所在点的垂线落在结构的底面的范围内，就是稳定的，不会倾倒。）
★结构的强度：
影响结构强度的因素： 、 、 。
4、结构与功能
结构不仅是事物存在的一种形式，而且对事物的功能和作用产生着直接影响。结构的变化可能导致功能的变化。
二、流程与设计
1、理解时序、环节、流程的概念：
一系列的步骤中，都有开始的时间和持续的时间，并且这一系列步骤是按一定的先后顺序进行的，这种时间上的先后顺序称为 时序。
有些时序是不可颠倒的，反映了事物或活动的内在规律或机理。对于可颠倒的时序，应分析和比较，并根据一定的目的和条件进行适当的安排。
环节：根据某种逻辑，将一项活动分为的若干小的过程。
流程：一项活动或一系列连续有规律的事项或行为进行的程序。（为一定的目的去做事情的顺序）
如：学校的作息时间表反映学生活动的流程；搭乘火车的流程：买票、候车、检票、上车。（四个环节，并按照一定的时序）
2、流程的表达 ：流程图
流程图表达方式： （如：作息时间表）、 （如：课程表）、图示、模型、动画演示。
3、流程的设计
（1）目标与要求
对于工作和生活方面的流程设计：节省时间、提高工作效率、提高工作质量。
对于生产活动的流程设计：提高效率、提高质量、节省资源、安全生产、提高经济效益、提高管理水平。
（2）流程设计中的基本因素
生产活动的流程设计的基本因素主要有： 、 、 、人员、资金和环境等。（依据事物的内在属性和客观的变化规律）
（3）流程设计的步骤
明确目标、明确任务 分析基本因素 明确主要事项 确定环节和时序 画流程图 结束
修改
4、流程的优化
? 流程设计的改进通常以 、 、节约能耗、减少劳动力强度、减少环境污染、保证安全生产等为目的。
流程优化涉及到工期优化、工艺优化、成本优化、技术优化、质量优化等指标。
流程优化条件： 、 、人员技术水平提高的基础之上， 以及对流程内在机理进一步研究的基础上。
三、系统与设计
（一）系统的结构
什么是系统？
系统是由相互联系、相互作用、相互依赖和相互制约的若干要素或部分组成的具有特定功能的有机整体。
构成系统，必须具备三个条件：
至少要有两个或者两个以上的要素（部分）才能组成系统；
要素（部分）之间相互联系、相互作用，按照一定方式形成一个整体；
这个整体具有的功能是各个要素（部分）的功能中所没有的。
系统的类型
系统是普遍存在的，也是多种多样的。根据需要，可以对系统进行不同的分类。
自然系统：自然系统是自然形成的系统（如生态系统）
人造系统：人造系统是由人工制造加工而成的系统（如计算机系统和机械传动系统）
实体系统：实物形态的系统（如生物系统、机械系统）
抽象系统：是非实物形态的（如哲学系统）
动态系统：学校是一个动态系统，有建筑物、教师、学生。
静态系统：大桥、公路、房屋。
3、系统的基本特性
系统的基本特性主要有：
整体性：系统最基本的特性，观察和分析系统最基本的思想和方法。
相关性：各要素之间或整体与部分之间的相互作用、相互联系。
目的性：区别不同系统的标志。
动态性：任何系统都处在运动变化和发展之中。
环境适应性：系统必须具有对环境的适应能力，才能保持和恢复系统原有的特性。
（二）系统的分析
1、什么是系统分析？
系统分析是指为了发挥系统的功能，实现系统的目标，运用科学的方法对系统加以周详的考察、分析、比较、试验，并在此基础上拟订一套有效的处理步骤和程序，或对原有的系统提出改进方案的过程。
一般步骤：（1）明确问题 设立目标 （2）收集资料 制定方案
（3）分析计算 评价比较 （4）检验核实 做出决策
基本原则：系统分析应遵循整体性原则、科学性原则和综合性原则。
系统的优化
是指在给定的条件（或约束条件）下，根据系统的优化目标，采取一定的手段和方法，使系统的目标值达到 。
（三）系统的设计
含义：是对各种各样的系统进行调查分析、筹划研究、评价实施、运行改善等，直到完成一个能协调工作的实际系统的过程。
系统设计应考虑的主要问题：
系统设计的目的和要求
系统各部分之间的相互联系与相互作用
系统设计方案的优化
系统设计的步骤包括：
将系统分解为若干子系统，
确定各子系统的目标、功能及其相互关系，
对子系统进行技术设计和评价，
对系统进行总体技术设计和评价等。
四、控制与设计
1、控制：人们按照自己的意愿或目的，通过一定的手段，使事物向期望的目标发展。
◇任何一种控制都是有目的、有对象、有手段的。
◇从控制过程中人工干预的情形来分，控制有 和 。
2、控制系统组成：传感器、控制器、执行器、被控对象。
3、控制系统分类：
控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响，这种控制系统为 。
控制系统中输出端与输入端之间存在反馈回路，输出量对控制构成产生影响，这中控制系统为 。
输入量：控制系统的给定量。
输出量：控制系统所要控制的量，也是控制系统的输出信号。
被控对象：控制系统中所要求控制的装置或生产过程。
执行器：直接对被控对象进行控制的装置或元件。
控制器：对输入信号进行处理并发出控制命令的装置或元件。
控制量：执行器的输出信号。
开环控制系统方框图：
闭环控制系统方框图：
4、干扰因素：在控制系统中，除输入量以外引起被控量变化的各种因素。
反馈：控制系统中，将输出量通过适当的检测装置返回到输入端并与输入端进行比较的过程。
闭环控制系统的工作过程：系统的输入端与输出端之间存在 回路，输出量队控制过程产生影响的控制系统。其核心是：通过反馈来减少被控量（输出量）的偏差。
5、闭环控制系统与开环控制系统的比较：开环控制结构简单，控制精度低。闭环控制结构复杂，控制精度高，可以纠偏。

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