资源简介

高二通用技术导学案
第一单元：结构与设计
第一节 常见结构的认识
学习目标
常见结构的认识
1、结构的概念（a了解）
2、结构的受力（b理解）
3、结构的分类（b理解）
3、结构的分类（b理解）
课前预习
1、结构的概念（a了解）
结构是指事物的各个组成部分之间的有序 和 。
力学角度结构的概念：从力学角度来说结构是承受 的架构形态，它可以抵抗能引起形状和大小改变的力。
2、结构的受力（b理解）
受 ：物体所承受的拉拽力。（拔河比赛）
受 ：挤压物体的力。（趁热打铁）
受剪切：两个 很近，大小 ，方向 ，且作用于同一物体上的平行的力。（剪草坪）
受弯曲：作用于物体，使它产生 的力。（钓鱼）
受扭转： 方向向物体两端均匀施力，使物体发生 形变的力。（拧衣服）
注意：受压和受剪切的区别是两个力是否作用在同一条直线上。
3、结构的分类（b理解）
实体结构：实体结构通常是指结构体本身是 的结构。受力特点：外力分布在整个 。如实心墙、大坝等。
框架结构：框架结构通常是指结构体由 的构件组成的结构。特点：支撑空间而不充满空间。如铁架塔、建筑用脚手即、厂房的框架等。
壳体结构：壳体结构通常是指 的结构。受力特点：外力作用在结构体 上。如摩托车的头盔、飞机的外壳、贝壳等。
注意：由以上两种或两种以上的基本结构类型组合而成的称为 结构。
课堂练习
1、如图是钱塘江大桥，从结构的形态来看，桥墩所属的结构类型是（ ）
横跨于两个桥墩之间的桥梁所属的结构类型是( )
A．实体结构 B．框架结构
C．壳体结构 D．组合结构
2．一辆汽车停在两个桥墩之间的桥梁上，桥墩的受力形式为（ ） 桥梁的受力形式为( )
A．压力 B．拉力 Ｃ．弯曲力 D．剪切力
3．悬索桥上的绳索除了承受自身的重力外，主要是承受( )
A．压力 　　　　 B．扭转力 　　　 C．剪切力 　　　　 D．拉力
4、吊扇在启动瞬间，吊杆的主要受力形式有( )
①拉力 ②压力 ③剪切力 ④扭转力
A．①④ B．①② C．①③ D．②③
巩固练习
1、结构是指（ ）
A、构成自身的空间形态 B、事物各个组成部分的有序搭配和排列
C、承受力和抵抗变形 D、可承受力的非架构形态
2．如图所示是竹、木混合材质的躺椅，其结构类型主要体现为( )
A．壳体结构 　　　 B．实体结构
C．框架结构 　　　 D．其他结构
3、自行车的结构属于（ ）
A、实体结构 B、框架结构 C、壳体结构 D、组合结构
4、尼龙搭扣是利用自然中（ ）的结构而发明的。
A、叶边上有齿的小草 B、植物
C、植物的种子 D、苍耳子
5、结构的构件受力多种多样，基本的受力形式有（ ）
①受重力 ②受拉、受压 ③受剪切力、受扭转 ④ 受弯曲
A、①②④ B、①③④ C、①②③ D、②③④
6、利用螺丝刀将螺丝钉按紧并往里面旋紧，这时螺丝刀的主要受力形式有（ ）
A、受压、受剪切 B、受压、受扭转 C、受拉、受剪切 D、受弯曲
7、在下列对砖头进行的测试中，（ ）是抗压性能测试。

第7题图
8．在举办运动会的时候，运动员在单杠上做大回环姿势时，会使杠体产生（??? ）变形。
A拉伸???????? B弯曲???????? C压缩???????? D断裂
9、发生交通事故时，摩托车手的头盔能有效保护车手的头部安全，是因为（ ）
A、头盔的壳体结构能分散撞到头盔上的力
B、头盔的壳体结构能吸收撞到头盔上的力
C、头盔的框架结构能分散撞到头盔上的力
D、头盔的组合结构能吸收撞到头盔上的力
10、下列结构中，不是壳体结构的是 （ ）
A、子弹壳 B、铅球 C、牙杯 D、头盔
11、雨伞伞骨通常有曲臂、撑杆、伞柄组成，如图所示。当撑开雨伞时
（1）曲臂、撑杆的受力形式分别是什么？
（2）雨伞伞骨属于哪种结构类型？
第二节 稳定结构的探析
学习目标
稳定结构的探析
1、结构的稳定性,结构的强度概念（b理解）
2、影响结构稳定性主要因素（b理解）
3、影响结构强度的主要因素（c应用）
课前预习
1、结构的稳定性（b理解）
是指结构在 的作用下维持其 的能力。
2、影响结构稳定性主要因素（b理解）
A、 位置的高低（不倒翁）
B、结构与地面接触所形成的 的大小（照相机的三脚架）
C、结构的 。（纸张折叠后就能稳定地立在桌子上）
3、结构强度：结构具有的 的能力。（b理解）
4、影响结构强度的主要因素（c应用）
结构的 、使用的 、构件之间的 等。
5、 就是构件的单位截面积上所产生的内力。关系式表示：
6、结构构件的连接通常有 连接和 连接。
7、结构决定着事物的性质，也直接影响事物的功能。结构的改变可能导致 的变化。
课堂练习
1、如图所示板凳的凳脚向外倾斜，这主要是为了（ ）
A、增加板凳的强度 B、增加板凳的稳定性
C、突出板凳的美感 D、方便凳子间的叠放
2、如图所示台钻，下列选项中不能有效提高稳定性的是（ ）
A、增加台钻底座的重量
B、减轻顶部电机的重量
C、升高台钻立柱的高度
D、增大底部的支撑面积
3、下列有关竹椅的设计中，与提高竹椅强度无关的设计是（ ）
A、使用竹管为主要材料
B、椅脚之间的横档结构及三角形框架形状
C、采用插接为连接方式
D、椅子靠背的设计考虑到重心的偏离角度
4、如图所示的液压升降平台，升降构件之间采用（ ）
A、刚连接 B、铰连接 C、滑槽连接 D、焊接
巩固练习
1．影响结构稳定性的因素有（??? ）。
①物体的形状。②材料。③材料之间的联接方式。④物体重心的位置。
A①②③??????? B②③???????? C①④????????? D①②③④
2．下列因素对钢筋混凝土电线杆的稳定性影响最大的是( )
A．电线杆的直径 　　　　 B．电线杆在地面处的截面积
C．电线杆周边风的大小 　 D．电线杆地下的深度
3、不倒翁“不倒”的主要原因是（ ）
A、构成其材料的强度大 B、其形状的美观性较好
C、其底部接触面小 D、其重心低，底部接触面是光滑的弧面
4、单脚支撑的自行车的稳定性是利用了（ ）。
A、重心位置 B、支撑面积的大小 C、结构的形状 D、综合利用以上各因素
5、结构具有抵抗被外力破坏的能力。是指结构的（ ）
A、稳定性 B、内力 C、应力 D、强度
6、在相同尺寸的一根竹竿和一根脆性塑料竿上不断加挂相同质量的重物时，发现脆性塑料竿先断裂。其原因是（ ）
A、抗拉性较差 B、抗压性较差 C、内力大之故 D、受扭转力之故
7、钻石有令人难以置信的强度，它有碳元素构成的分子结构为四面体，每个面都是三角形，这说明了结构的强度与下面那个因素有关。（ ）
A、重心位置 B、结构的材料 C、结构的形状 D、综合利用以上各因素
8、如右图．椅子的脚粗细不一，一个人坐上去之后，关于A、B两处应力的大小，下列说法正确的是( )
A． A处应力大．B处应力小
B．A处应力小，B处应力大
C． A、B两处的应力一样大
D．A、B两处的应力大小不能比较
9、如果一个构件在5的横截面积上，受到外力的作用，产生了20N的内力，那么该构件的应力是（）
A、25Pa B、15Pa C、4Pa D、100Pa
10、下属于铰连接的是（ ）
A、套管连接 B、合页连接 C、螺纹连接 D、插接
11一般情况下，不锈钢杯比纸杯的强度大，这说明了结构的强度与下面那个因素有关。（ ）
A、重心位置 B、结构的材料 C、结构的形状 D、综合利用以上各因素
12、高二（1）班李明同学在教室里布置了一些花草，
他把直杆AB的一端固定在墙上将吊兰挂起来，
如右图所示。
（1）结构受力的五种基本形式有弯曲力、扭转力、压力、拉力和
剪切力。请说出AB杆的主要受力形式。
（2）简述这个结构存在的缺陷。
（3）在不改变杆的固定点A和悬挂点B的前提下，你对这个结构有什么改进建议？
请用一句话说明并在原图上直接标注。
第三节 简单结构的设计
学习目标
简单结构的设计
1、结构设计应考虑的主要因素（b理解）
2、能确定一个简单对象进行结构设计。
课前预习
1、结构设计的目标及要求
结构设计应以 的实现为基本目标，应满足 ，满足 的基本需求。
2、结构设计应考虑的主要因素（b理解）
结构设计应考虑的主要因素有：符合使用者对设计对象的 和 要求， 因素，公众和使用者的审美需求，使用者和 需求，对设计对象的成本控制要求和一定的 等。
课堂练习
1、某产品由拖把、洗涤桶，甩干装置组成（如图所示）。该拖把形态新颖，操作方便，握把舒适，但拖地效果一般。脚踩踏板经传动装置转动甩干筐可甩干拖把，但踏板与传动装置容易胶离，导致无法工作，而且损坏之后不易维修。因踏板与传动装置容易脱离，若要改进该部分结构，一般不需要考虑的因素是（ ）
A．湿拖把的最大质量B．脚踩力的大小C．传动装置的结构D．洗涤桶的质量大小
2、高二（5）班的同学用木条、乳胶等做了一个长方形的奖状框用来放置他们获得的荣誉奖状（如图一）。他们发现这个结构容易变形，便提出了如下四种改进方案（如图二）。你认为不合适的方案是（　　）。
3、小刘家里的长木凳凳脚与凳板间的连接处出现了松动，以下加固方法中，既美观又有效的是（ ）
巩固练习
1、小天同学用卡纸设计制作的建筑模型。在进行这项设计时，小天同学优先考虑的因素是（ ）
A、功能 B、强度 C、安全 D、使用寿命
2、接上题，若要提高该结构的强度，可以（ ）
A、制作一个尺寸更小一点的模型 B、制作一个尺寸更大一点的模型
C、使用小木棍及薄木板等材料重新制作 D、增大建筑模型底部与地面的支撑面积
3、某高校学生设计了一种可伸缩公交车吊环，通过按下把手的按钮可以调节吊环的长度。该产品设计考虑的主要因素是（ ）
A、公众的审美需求 B、实现一定的功能
C、人的个性化需求 D、设计对象的成本
4、残运会上篮球运动员使用的篮球轮椅应具有一定的强度，以下没有体现强度的设计是（ ）
A、选用特制的合金材料 B、主体框架采用刚连接
C、增加了轮椅中轴 D、具备较低的重心
5如图所示的结构承受竖直向下力F的作用。该结构的材料选择不合理的是（ ）
A、AB选择硬支撑杆 B、AB选择足够强度的绳索
C、CD选择硬支撑杆 D、CB选择足够强度的绳索
6、如图所示的凳子，使用时凳脚容易往外撑开。以下四种加固方法中最合理的是
7、小黄发现同学们在课桌上放置的水杯易被碰倒，于是构思了如图乙所示的杯托，可以夹持在课桌（图甲所示）面板的边沿。他分析该方案，发现了以下问题：
①仅依靠U形槽夹持，杯托容易脱落；
②杯子放在杯托的凹陷处，还是容易被碰倒；
③杯托占用过多通道空间。
请你重新设计一个夹持在课桌面板边沿的杯托，要求杯子取放方便，并解决上述问题。完成下列各题。
(1)在设计之前需要收集相应的信息，下列信息中：
①桌子高度；②面板的厚度；③面板外伸部分的尺寸；
④桌面的大小；⑤杯子的形状与尺寸；⑥杯子的材料。
你认为需要收集的是 ▲ 。（在有“ ▲ ”处填上相应的字母）
A.①②③ B．②③⑤ C．③④⑤ D．④⑤⑥
(2)用草图表达你的设计方案，必要时用文字说明。
(3)请说明你的设计方案中是如何解决杯托占用过多通道空间的问题。
(4)制作完成后需要对杯托进行技术试验，这些试验包括：
①与桌子的连接是否牢固的试验；
②杯子取放是否方便的试验；
③杯子放在杯托上是否稳定的试验；
④夹持是否方便的试验；
⑤杯托受撞击后是否损坏的试验。
其中属于强度试验的是 ▲ 。（在有“ ▲”处填上相应的序号）
第四节 经典结构的欣赏
学习目标
经典结构的欣赏
经典结构的欣赏与评价（b理解）
课前预习
经典结构的欣赏与评价（b理解）
赏析结构设计作品,可从 与 两个角度进行。　　（1）技术的角度主要有：结构功能、稳固耐用、造型设计的 、材料使用的合理性， 的精湛程度等。　　（2）文化的角度主要有：文化寓意与传达，公众认可的美学原则，反映的 、民族、
方面的特征、结构的 特征等。
课堂练习
1、赵州桥造成“敞肩拱”主要是为了（ ）
A、方便车马通 B、减小水的冲力、节省材料、减轻桥的自重 C、美观 D、个性化
2、古建筑中的飞檐设计有利于（ ）
A、提高建筑的稳定性 B、提高建筑的强度
C、节省成本 D、扩大采光面、有利于排泄雨水
3、古建筑中的斗拱的作用是为了（ ）
A、美观 B、个性化 C、承托飞檐 D、承托屋面
巩固练习
1、赏析结构设计作品，可从技术角度和文化角度进行，下面不属于技术角度的是（ ）
A、结构的稳固耐用 B、材料的使用
C、工艺的精湛程度 D、公众认可的美学原则
2、古人在进行建筑结构设计时，一般以木头作为民房教案材料，下面解释错误的是（ ）
A、当时木头材料容易获取，而且人们也掌握了木材的操作工艺
B、木建筑要比茅草屋的强度更大，能抵抗更大外力的破坏
C、因为当时人们还没掌握其他材料的工艺
D、因为当时砖石材料主要用于陵墓的建筑
3、如图为丹麦设计师潘顿1959年设计的潘顿椅，下列叙述是从（ ）
潘顿椅具有优美、典雅的形态，自由流畅的曲线
潘顿椅具有强烈的雕塑感，色彩十分鲜艳
潘顿椅是全世界第一张一次模压成型的S形单体悬臂椅
潘顿椅颠覆了现代主义的一贯看法
第二单元：流程与设计
第一节 生活和生产中的流程
学习目标
生活和生产中的流程
１、流程的含义（a了解）
2、流程对生产、生活和工作的意义（b理解）
3、常见的流程表达方式（c应用）
4、简单的流程图（c应用）
5、流程分析（c应用）
课前预习
１、流程的含义（a了解）
流程是一项活动或一系列连续有规律的 或 进行的程序。任何流程都包括
和 。时序即时间上的先后 。环节即完成某个具体目标、组成某项生产或某个活动过程的若干个 或小的 。
2、任何流程都反映了一定的 ，体现出一定的 。
3、流程对生产、生活和工作的意义（b理解）
（1）提高效率（2）使生产、生活及工作有序、合理（3）保障安全（4）提高质量（5）保护环境等
4、常见的流程表达方式（c应用）
文字表达、表格表达、图示表达等，模型表达、动画演示等。最常见的还是方框流程图（即用 表示时序、用 表示环节）。
课堂练习
1.下面关于流程的叙述错误的是（?????? ） A、在生产活动中，针对各种不同的生产过程和工艺要求，往往会有相应的流程
B、流程有几个或多个环节组成
C、流程中各个环节出现的时间顺序是不能改变的
D、流程是指若干环节随着时间变化，依序完成的进程流
2．对流程表述错误的是（? ）。
A．科学的流程等于效率，等于质量
B．某些流程可以通过改变时序达到优化
C．所有流程都是由环节和时序组成的
D．流程只能用流程图表达
巩固练习
1、人们邮寄包裹的流程一般是：取包裹单——购买标准包装箱——包装密封——填写包裹单——交寄手续——收回执单。我们看到，他的全部过程，可以分解为若干小的过程，每个小过程都有明确的任务。我们把这些小过程称为（ ）
A、步骤 B、时序 C、环节 D、顺序
2、下面关于流程中环节和时序的说法正确的是（ C ）
A、任何流程环节的先后顺序（时序）都是可以调整的
B、任何流程环节的先后顺序（时序）都不能调整
C、有的顺序可调，有的顺序不可调
D、环节多的流程才能调整
3.下列图表中，不是流程图的是（ ）
A．列车运行时刻表? B．学校课程表?
C．产品加工工序表? D．零件的三视图
4、下列哪个例子不是体现流程在生产生活中的应用 （ ）
A、煎蛋时先放油在放蛋 B、电脑主板生产的自动化流水线
C、学校教学楼顶上的大时钟 D、十字路口红绿灯的变化
5、我们每周都按照本班的功课表来进行课程的学习，功课表属于流程的（????? ）表达方式。
A、文字???? ? B、模型????? C、表格?? ??? D、动画
6、同样炒一种菜，若在出锅前放碘盐，碘的食用率可达62.3%，炸锅时放碘盐，碘的食用率仅为18.7%，这说明科学合理的流程对生活有什么意义？（ ）
A、提高效率 B、提高生活质量
C、使生活变得有趣、合理 D、使生活更为安全
7、使用高压锅时要先放气再开锅盖，否则有可能引发爆炸。从流程的角度来说，下列观点错误的是（ ）。
A、生活中处处有流程
B、不可颠倒的时序往往反映了事物的内在规律
C、合理正确的流程引导我们正确做事
D、任何流程的时序都是可以更改的
8、流程设计应考虑的基本因素是（ ）
A、流程的环节 B、流程的时序
C、流程是否已经优化 D、事件活动的内在属性和规律
9、小李在实验室做氢气燃烧释实验，他将试管中收集好的氢气未经验纯就直接点燃，导致试管炸裂。这个事例告诉我们（ ）
A、盛装氢气的试管太小
B、验纯环节是可有可无的
C、有些流程的环节是不可缺少的
D、氢气燃烧实验是危险的，不该在实验室操作
第二节 流程的设计
学习目标

流程的设计
1、流程设计考虑的基本因素（c应用）
2、流程设计的步骤（a了解）
3、简单流程设计（c应用）
课前预习
1、流程设计考虑的基本因素（c应用）
生产活动的流程设计的基本因素主要有：材料、设备、 、人员、 、环境等
农业生产的流程设计还应考虑 、季节、自然灾害、生态平衡等因素。
2、流程设计的步骤（a了解）
图：
3、简单流程设计（c应用）
流程设计举例：小铁锤的加工流程设计（书P52～53）
①确定目标，明确任务：制作小铁锤
②分析基本因素：设备：常用的金工工具、台钻、砂轮机、热处理设备等；
材料：45号钢和q235棒料；
工艺：采用手工加工、铁锯下料、锤头部分的加工用 锉平面、 钻孔、手工攻丝、锤柄部分的圆头有砂轮机磨削、螺纹用板牙套丝;
热处理：淬火。
③明确主要事项(步骤)：制作锤头、锤柄、装配。
④划分环节，确定时序，画出加工流程图
课堂练习
1、小明经过调查得知自行车正确的补胎流程为：扒胎(查漏(磨漏气处胎皮(涂胶贴补丁(装胎，其中环节缺一不可。经过这一流程要实现的目标是（ ）
A、安全 B、提高自行车的骑行舒适度
C、优化自行车的质量 D、保证补胎质量
2、要在金属零件上钻两个孔（如图甲所示）。确定圆心位置的
划线流程最合理的是
、
3、锤头的加工流程:
4、锤柄的加工流程：
巩固练习
1、小李在设计的机器人结构中，用到了如图乙所示的连接头，并由图甲的圆柱体材料加工而成，下列加工工艺流程设计合理的是（ ）
A、划线(锯割(划线(钻孔2(钻孔1(锉削（打磨）
B、划线(锯割(钻孔1(钻孔2(锉削（打磨）
C、划线(钻孔2(锯割(钻孔1(锉削（打磨）
D、划线(锉削（打磨）(锯割(划线(钻孔2(钻孔1
2、手工锻打菜刀，完成该刀的制作要经历数十道工序，对其工序进行合理整合后可划分淬火等环节，下列对该刀制作流程设计合理的是（ ）
A、选材(淬火(锻打成形(锉刀制刃(开刃(安装手柄
B、选材(锻打成形(锉刀制刃(开刃(淬火(安装手柄
C、选材(锻打成形(锉刀制刃(淬火(开刃(安装手柄
D、选材(安装手柄(锻打成形(锉刀制刃(开刃(淬火
3、若在传统刀具制作流程基础上，应用激光和纳米技术在刀刃上覆盖纳米陶瓷、钨等合金工艺，可大大提高菜刀的耐磨性。该制刀工艺流程的改进主要得益于（ ）
A、材料的加工方法 B、资金的影响
C、工艺要求 D、技术水平的发展
4、小张准备设计制作一个木质衣架，画好草图和视图后，在设计制作流程时，不必考虑的是( )
A、加工工具 B、加工精度 C、木料质地 D、原料成本
5、小峰同学利用假日在他家后院种植一棵芒果树苗，其种植环节主要有：①放树苗培土，②挖坑，③浇水，④施农家底肥，种植果树的正确流程是（ ）。
A.①(②(③(④ B. ②(①(③(④
C. ②(④(①(③ D. ①(②(④(③
如图是某报警中心处理事故的流程图。当报警中心接到报警人报警，并决定出警时，原来需要先询问各警车的位置再出警；现在各警车上安装了GPS定位装置，报警中心可以随时掌握警车的位置，直接指派就近的警车出警。请回答6- 7题。
6、安装了GPS定位装置后，对流程起到优化作用。有关该流程的优化目的，不正确的是
A.准确定位事故地点 B．提高服务质量
C．加快出警的速度 D．实现科学调度
7、警车上安装了GPS定位装置，其在流程中发挥作用的主要环节是
A．报警 B．指派
C．受理 D．回复
8将电线接入插座的操作环节如图所示。正确的操作流程是：（ ）
①接电线
②剥电线
③装插座面板
④紧固电线
⑤拆插座
A．⑤一①一②一④一③ B．⑤一②一①一④一③
C．②一①一⑤一④一③ D．②一①一④一⑤一③
9、在锯割条形铁时发现锯条上的齿已经磨平，现在要换新锯条。
正确的流程是：（ ）
A、旋松螺母→取下锯条→旋紧螺母→安上新锯条
B、取下锯条→旋松螺母→安上新锯条→旋紧螺母
C、旋紧螺母→取下锯条→安上新锯条→旋松螺母
D、旋松螺母→取下锯条→安上新锯条→旋紧螺母
10指纹锁的工作原理是通过提取指纹图像的特征进行身份识别。指纹锁的工作流程可以分为下列几个步骤，正确的顺序应该是（ ）
① 指纹图像采集 ② 指纹图像处理
③ 控制门锁开启 ④ 指纹图像特征值的匹配
⑤ 指纹图像特征提取
Ａ．①②⑤④③ Ｂ．①⑤②④③
Ｃ．①②③④⑤ Ｄ．①④⑤②③
11、如图所示，将一铁球加工成立方体铁块，立方体铁块对角线小于铁球直径。正确的加工流程是 ( )
A．锯割、锉削基准面→划线→锯割其他五个面→锉削修正→成型
B．锯割、锉削基准面→锯割其他五个面→划线→锉削修正→成型
C．划线→锯割、锉削基准面→锯割其他五个面→锉削修正→成型
D．划线→锯割、锉削基准面→锉削修正→锯割其他五个面→成型
12、将一矩形铁块加工成梯形铁块，使用的加工工具及先后顺序为（ ）。
A．①③⑤⑥ B. ①③④⑥ C. ①②③④ D. ①③⑥④
第三节 流程的优化
学习目标

流程的优化
1、流程优化的意义及主要内容（b理解）
2、流程优化的条件（b理解）
课前预习
1、流程优化的意义及主要内容（b理解）
意义：提高工作效率、降低成本、降低劳动强度、节约能耗、减少环境污染、保证安全生产等。
优化（将某些串行工序变为并行工序以达到时间的缩短例如：洗衣、做饭、烧菜）
优化（制作或生产过程中工艺的改变而引起流程的变化例如：法兰的加工方法由切削法变为少切削法）
流程优化的内容 优化（改变流程而达到降低成本的目的例如：邮递员投递路线的优化）
优化（流程优化的手段主要是引入新技术新设备而达到）
优化等（流程优化的目的主要是为了提高产品或服务的质量）
无切削法加工的材料有塑料和铸铁等（例如塑料洗脸盆和铸铁锅）；六角螺母和斧子则用少切削法。
2、流程优化的条件（b理解）
外在条件：它建立在设备和工艺水平提高、人员的增加、资金的投入的基础上内在条件：建立在对流程内在机理的进一步研究的基础上。
课堂练习
1、做饭流程中，效率最高的是( )
2、上题中的流程优化属于（ ）
A、工期优化???? B、技术优化???? C、工艺优化????? D、质量优化
3、某物流公司要将一车食品送往ABCD四个超市，每个超市接受四分之一食品。各超市之间的距离如图所示（单位：千米），物流公司在O点处，送货的合理流程应为以下那种排列：（ ）
A．ODABCO B．OCDABO
C．ODCBAO D．OCBAD0
4、运货车选择不同的运行路线这个案例当中，我们知道，选择最优最短运输路线，是以（ ）为主。
A、工期优化 B、工艺优化 C、成本优化 D、质量优化
5、法兰以钢材为材料制造的用于管道等的连接器件。从制作工艺上看，有切削法和少切削法两种加工方法，从切削法到少切削法，（ ）
A、工期优化 B、工艺优化 C、成本优化 D、质量优化
巩固练习
1、正确发挥抽油烟机的作用出发，下面哪个流程更优化（??? ）
A、点火----开机-----做饭----关机----闭火???
B、开机---点火----做饭----闭火---关机
C、开机----点火-----做饭----关机----闭火
D、 点火---开机---做饭---闭火---关机
2、下列有可能属于流程优化目的的是（? ）。
①提高工作效率? ②提高产品质量? ③保护环境? ④节约成本
A①②????????? B①③??????? C④②??????? D①②③④
3、我国古代中医经过长期的实践，总结出了一套比较科学的诊断工作流程：望诊、闻诊、问诊、切诊、处方；但是现在，中医的诊断也借助西医的物理检验手段来加强中医的诊断准确度，这样的流程优化属于（ ）
A、工期优化???? B、技术优化???? C、成本优化????? D、质量优化
4、邮递员投递线路的优化属于(??? )
A、成本优化?? B、技术优化??? C、质量优化???? D、工艺优化
5、辊轴是用于轧制型钢的组合辊芯轴,在工作时主要承受交变载荷和一定的冲击力,其失效形式多表现为疲劳脆性断裂。传统的辊轴热处理工艺为锻后正火+扩氢退火+调质,整个生产过程需要3～4次加热→保温→冷却,工序多、生产周期长、能耗高,仅正火就需要48h左右。通过合理选择42CrMo合金钢辊轴的锻造成形与锻后正火工艺,达到了提高增产增效的目的。其主要的优化是属于（ ）。
A．工期优化 B．成本优化 C．工艺优化 D．技术优化
6、原先，人们到银行或储蓄所存取款需要填单，记财等工作，自从引入计算机管理系统后，大大提高了工作效率，请问，这种流程优化属于：( )
A、工期优化 B、技术优化 C、成本优化 D 质量优化
7、小李在焊接好自行车设计的电路板后进行程序调试工作，发生设置的LED流水灯不亮，经检测发现LED的一个引脚未焊，由于他没有对电路板断电，直接补焊，导致了整块电路板发生了短路，浪费自己的时间和精力。对此下列说法错误的是（ ）
A、补焊和断电时电路板设计流程中的两个环节
B、补焊和断电的时序是不可颠倒的
C、小李不断电补焊是对流程的优化，短路时因为电路设计不合理
D、流程优化也应在安全保证的前提下进行
8、某公司陪送中心原来的商品配送流程图如下：
后来，该公司配送中心对配送流程进行了优化，实现零库存配送。优化后的流程图如下：
根据上面文字材料，完成下列各题，在有“ ▲ ”处填上相应内容
（1）由于该公司配送中心减少了 环节，因此节省了存放空间；采用了
从而大大节省了人力。
（2）在优化后的配送流程中，最先需要配送需求信息的环节是 （请选择一个选项，填写序号）
A．自动分捡 B.自动打包 C.自动贴标签 D.送货
第三单元 系统与设计
一 系统的结构
【学习目标】
从应用的角度理解系统的含义
通过简单的系统的案例分析，理解系统的基本特征
【课前预习】
1、由 、 、 、和相互制约的若干要素或部分组成的，并具有 的有机整体，称为系统。
2、根据需要，可以对系统进行不同的分类，可以将系统分为 系统和人造系统；也可以将系统分为实体实体和 系统。
3、系统的基本特性包括整体性、相关性、 、 、 。
【课堂练习】
请将以下系统与所对应的系统类别进行连线
消化系统
城市生态系统
自然生态系统
Windows操作系统
导弹防御系统
电脑
2、不属于构成台灯作为系统的条件的是（ ）
A.台灯有两个以上的要素 B.组成台灯的各要素相互联系
C.台灯具有照明功能 D.台灯具有合理的外形
3、我们认为自行车是一个系统，其依据是（ ）
①它由两个以上的要素构成 ②要素之间形成整体
③它具有代步的功能 ④它是一个成熟的产品
A. ①②③ B. ①②④ C. ②③④ D. ①②③④
4、上海世博圆轴上的“阳光谷”，该建筑的内部采用钢结构，若其中一根构件出现问题，会引起其他构件受力发生变化，从系统特性的角度分析，这体现了系统的（ ）
A、相关性 B、动态性 C、环境适应性 D、目的性
5、思考：下列的事例体现了系统的什么特性？
（1）舍不得孩子套不住狼。
（2）铁路的路轨需要不定期的进行修护
（3）若桥梁的跨度增大那么梁的厚度也要相应增加。
（4）人们发明数控机床来提高加工的精确度
（5）家用冰箱与墙体保持一定的距离。
6、根据初步掌握的情况分析，“7·23”动车事故是由于温州南站信号设备在设计上存在严重缺陷，遭雷击发生故障后，导致本应显示为红灯的区间信号机错误显示为绿灯。从系统的角度分析，下列说法中不正确的是（ ）
A．雷击导致信号设备发生故障，说明该系统的环境适应性差
B．信号设备在设计上存在严重缺陷，说明该系统的目的性不明确
C．信号设备发生故障导致动车追尾，说明该系统的整体性差
D．信号设备发生故障导致区间信号灯显示错误，说明系统具有相关性
【课后作业】
1、下列各项中，属于自然系统的是（ ）
A、一个盆子 B、一片原始森林 C、一幢大楼 D、一颗药
2、下列关于系统要素与系统功能的叙述，正确的是（ ）
A、要素的功能决定系统的功能
B、系统的功能决定要素的功能
C、要素的变化引起系统的功能变化
D、系统的功能发生变化，要素必然变化
3、从步枪被发明出来的时候起，步枪系统的各要素之间就存在着矛盾：为方便装弹药就必须缩短枪管（弹药从枪管中装进去，短枪管可以使装弹药过程更容易，）而恰恰相反，为了强化 “刺刀”功能，就必须加长枪管。这说明系统的要素之间（ ）
A、是相互联系的 B、是相互作用的
C、是相互制约的 D、是相互依赖的
4、台灯是一个系统，它由灯泡、支撑架、灯罩、开关、底座等五个部分组成。其中灯泡不能被称作（ ）
A、环节 B、子系统 C、部分 D、要素
5．水(H20)是由氢和氧两种元素构成，但当你口渴需要喝水时，分别吸人氢气和氧气并不能为你解渴，这说明 ( )
A．至少要有两个或两个以上的要素才能构成系统
B．各要素(部分)之间相互联系、相互作用，按照一定的方式形成整体
C．系统整体所具有的功能是各个要素(部分)的功能中没有的
D．系统包含子系统，它又是更大系统的子系统
6．“丢卒保车”，“一招不慎，全盘皆输”是我们日常生活中的常用语言，它们主要反映了系统基本特性中的 ( )
A．整体性 B．相关性 C．动态性 D．目的性
7．在大自然中鹿、兔奔跑速度快，能逃避猛兽追捕；刺猬身上长尖刺，使猛兽无从下口；黄鼬遇敌时突放臭气，扰乱猛兽神志，影响其情绪，在其迟疑间跑掉。这是生态系统基本特性中的 ( )
A．整体性 B．相关性 C．动态性 D．环境适应性
8．任何一个机械传动系统的零件之间都会有磨损，为了保持系统的性能，必须定期给零件添加润滑剂或更换零件，这反映了系统的 ( )
A．整体性 B．相关性 C．动态性 D．环境适应性
9．飞机在空中飞行时，时常受到大气对流的影响而产生颠簸，当飞机的检测装置接收到这一信号后，经过控制器的调节，能在很短的时间内调整好飞行状态， 克服大气对流对飞机飞行的影响，保持平稳飞行。这个现象说明了系统的什么基本特性 ( )
A．整体性 B．相关性 C．环境适应性 D．动态性
10、汶川大地震的级别达到8.0级，破坏力相当强，几乎让所有的房子倒塌，很多人在地震中丧生，更多的人都无家可归，从系统的角度理解，下列说法中不恰当的是（ ）
A、房子作为一个系统，其抗震能力有待提高
B、房子的环境适应性不好
C、作为一个系统，房子的目的性不明确
D、群体建筑的相关性也是导致房屋倒塌的原因之一
二 系统的分析
【学习目标】
初步掌握系统分析的基本方法
理解系统优化的意义，能结合实例分析影响系统优化的因素
【课前预习】
1、系统分析一般是从系统的 出发，全面地思考与解决问题。
2、系统分析是为了发挥 ，实现 ；采用的方法是 的方法对系统加以周详的考察、分析、比较、试验；产生的结果是拟定一套有效的处理步骤和程序，或对原系统提出改进方案。
3、系统分析的一般步骤
①
②
③
④
4、系统分析的主要原则 性原则、 性原则 性原则
5、影响系统优化的因素是指
【课堂练习】
田忌—齐王
比分
方案一
上马—上马 中马—中马 下马—下马
方案二
上马—上马 下马—中马 中马—下马
方案三
中马—上马 上马—中马 下马—下马
方案四
中马—上马 下马—中马 上马—下马
方案五
下马—上马 上马—中马 中马—下马
方案六
下马—上马 中马—中马 上马—下马
【课后作业】
1、每只手表的心脏均有五个复杂的部分组成：驱动部分：即游丝发条；传达部分：即齿轮推动系统；接受部分：即禽纵装置；调节部分：即摆轮；显示部分：时间的显示。上述五个部分的运行好与否，取决于各个部分是否制造得精确，装嵌功夫也必须绝对准确，绝不能有半点偏差。差之毫厘，谬以千里。稍有瑕疵即可破坏表的准确度甚至叫整只表停止运作。下列说法正确的是（ ）
A、手表这一系统有五个设计目的和要求
B、手表系统的各部分之间有点有联系，有的没有联系
C、上述体现系统的相关性和整体性
D、手表的唯一目的就是计时
2、进行系统分析的出发点是为了发挥系统的整体功能，目的是（ ）
A、了解系统结构 B、明白系统的原理
C、熟悉系统的运行过程 D、寻求最佳决策
3、在比较水稻一年种两季还是三季时，有人说三三进九不如二五一十，这体现了系统的什么方法（ ）
A、目标分析 B、任务分析 C、定性分析 D、定量分析
玻璃幕墙大约在20世纪80年代传入北京、上海、广州及深圳等大城市，现在大面积采用玻璃幕墙的建筑在国内随处可见。玻璃幕墙是对传统建筑墙体的优化设计，其最主要目的是改善建筑的采光质量；它的外观华丽大方，具有现代化气息，起到强化外立面的效果等。
根据上述案例，回答第4-5题
4、玻璃幕墙取代传统的钢筋混凝土墙，这种系统优化的意义是（ ）
A、获取系统的最佳效益或最佳功能 B、改善系统的环境
C、降低系统的成本 D、改变系统的特征
5、这种系统优化的实现需要（ ）
A、减少约束条件 B、降低目标函数 C、减低影响因素 D、综合各种因素
6、王林家新买了一辆汽车，为了节省燃油，采取了下列系统优化措施，其中不正确的是（ ）
A、合理使用汽车空调
B、保持气压合适
C、每次加油时把油箱加满
D、减少不必要的负载
7、通过大量的实证，专家认为洞头半岛工程可能会破坏滩涂资源，但是对洞头的劳动力利用、海洋资源利用、市场扩大、特色产业和企业经营机制运作等方面具有明显的助益。因此，还是认同其实施。以下选项与上面的案例有关的是（ ）
A、专家进行了系统分析 B、专家进行了系统实施
C、专家进行了系统优化 D、专家进行了系统设计
8、高杆甘蔗与矮秆作物大豆的套种，对此下列分析错误的是（ ）
A、提高了土地产出率，实现了系统的优化
B、提高光能利用率，改善田间通风条件，从而减少了约束条件
C、是豆科与非豆科作物搭配，大豆固氮可为甘蔗提供氮肥营养，提高土壤肥力，改善了系统优化的影响因素
D、这种农业生产技术的创新必须经过系统设计
三 系统的设计
【学习目标】
通过简单系统的设计案例的分析，初步学会简单系统设计的基本方法
确定一个生活或生产中的简单对象，根据设计要求完成系统的方案设计
【课前预习】
系统设计应考虑的主要问题
系统设计的
系统各部分的之间的
系统设计方案的
系统设计的一般步骤
根据系统设计的目标，将系统分解为若干
确定各子系统的目标、功能及其
对子系统进行技术设计和评价
对系统进行 技术设计和评价等
【课后作业】
1、从对手电筒进行调查分析、筹划研究、评价实施、运行改善等，直到完成一个能满足预定目标的手电筒系统，这一整个过程称为（ ）
A、系统分析 B、系统设计 C、系统优化 D、系统整合
2、系统设计的一般步骤为：①对子系统进行技术设计和评价；②确定各子系统的目标、功能及其相互关系；③将系统分解为若干子系统；④对系统进行总体设计和评价（ ）
A、①②④③ B、③②④① C、③②①④ D、③①②④
3、小明学了系统与设计这一单元的知识后，准备为自己设计一份作息时间表，那么他在设计时应考虑的主要问题有：①如何收集相关资料，制定解决问题的各种方案；②设计作息时间表的目的与要求是什么；③怎样优化作息时间表的设计方案；④怎样运用系统的思想综合考虑作息时间表的各个组成部分之间的关联、冲突问题（ ）
A、①②③④ B、②③ C、③④ D、②③④
4、如果要使书房的书柜更具欣赏价值，那么应该侧重改变书柜的（ ）
A、功能 B、造型 C、安全 D、强度
5、国家游泳中心“水立方”屋顶的水回收系统将回收的雨水处理后，用于外景补水，冷却塔补水等，从而节约了水资源。关于该系统的设计下列说法正确的是（ ）
A、不需要考虑气候的变化 B、不需要考虑屋顶的结构
C、只需要考虑雨水这个局部要素 D、考虑了资源的有效利用
6、有人要设计一个系统，在进行系统设计的时候，他需要注意的方面有（ ）
①系统由哪些部分组成 ②系统各部分具有什么功能
③各部分如何工作 ④如何解决矛盾冲突
A、① B、①②
C、①②③ D、①②③④
7、某中学新能源兴趣小组设计了一个新能源实验系统（如图所示），系统由光伏发电装置、风力发电装置、逆变器（将直流电转换成交流电）、交流电灯组成。
（1）将上述系统用下面方框图表示，在方框中“ ”处填写系统中的相应内容：
（2）兴趣小组同学发现该系统不能存储电能，他们购买了蓄电池组（直流电源），并设计了以下两种蓄电池组接入方案，其中正确的方案是　　　（填写A或B）。
第四单元 控制与设计
一 控制的手段与应用
【学习目标】
理解控制的含义
了解控制的手段
理解控制在生活和生产中的应用
【课前预习】
控制就是：人们按照自己的意愿或目的，通过一定的手段，使事物向
。
2、理解任何控制现象，都要从控制的 是什么，控制要达到什么
和采取什么控制 三方面着手。
3、从控制过程有无人工干预的情形来分，控制系统可分为 和
4、按照执行机构的不同，控制可分为 、 、
。
【课堂练习】
完成以下控制的分类
控制事例
按人工干预属于
按执行机构属于
自行车(方向和速度)控制
扩音器的音量
手摇卷笔刀
烟雾报警器
红外感应水龙头
希罗的自动门
完成连线练习

【课后练习】
1、下列关于控制的叙述中，正确的是（ ）
A、控制技术仅仅指的是自动控制技术，不包括人工控制技术
B、控制技术在“嫦娥”奔月，遨游太空，数据实时传输中起着至关重要的作用
C、现代农业发展很快，菜农利用“滴灌”技术对所种的菜进行浇水，施肥，除虫等操作不是控制现象
D、自动控制系统能在无人直接参与的情况下运行，甚至系统开始的“启动”，也无需人参与就可自动运行
2、下列控制系统属于自动控制系统的是（ ）
A、用按钮开关控制电灯的开与关
B、普通水龙头控制自来水管中水的流速与流量
C、恒温花房内的温度控制
D、自动挡汽车驾驶操控
3、农用塑料大棚能够充分利用太阳能，和塑料隔膜的保温，起到春提前、秋延后的保温栽培作用，一般春季可提前30—35天，秋季能延后20—25天。这种塑料大棚结构简单不消耗额外能源和电，其温度调节方式为：( )
A.人工手动控制 B.电子自动控制 C.电脑程序控制 D.无须任何控制
4、由于传统的鼠标有个长长的尾巴不方便，无线鼠标也就应运而生，移动无线鼠标就可以使光标移动，这种控制是（ ）
A、人工控制、机械控制 B、自动控制、液压控制
C、人工控制、电子控制 D、机械控制、气动控制
5、我们要理解一个控制现象，就必须弄清楚三个问题，这其中不包括（ ）
A、控制过程中受到哪些影响 B、对什么东西进行控制
C、要达到什么样的控制结果 D、采取何种控制手段
6、豆浆含有丰富的营养物质，深受大众喜爱，但自己制作豆浆却非常麻烦，自从豆浆机研制出来后，每天喝一杯自己煮的豆浆变得非常方便。只要接通电源，豆浆机就会完成磨豆、煮豆浆的全过程，豆浆机的工作过程是（ ）
A、手动控制、机械控制 B、自动控制、机械控制
C、手动控制、电子控制 D、自动控制、电子控制
7.人们使用空调器对室内温度进行调节，使人感到舒适．这是控制在（ ）方面的应用．
Ａ、生活　　Ｂ、生产　　Ｃ、农业　　　Ｄ、军事
8、用电视遥控器选台属于（ ）
A．人工控制 B．自动控制 C．气动控制 D．液压控制
二 控制系统的工作过程与方式
【学习目标】
分析典型案例，熟悉简单的开环控制系统的基本组成和简单的工作过程
熟悉闭环控制系统的基本组成，能画出一个简单的闭环控制系统的方框图，理解其中的控制器、执行器的作用。
【课前预习】
1、控制系统中输出与输入之间有一定的对应关系，控制系统 不对系统的控制产生任何影响，这种控制系统称为开环控制系统。一般用方框图来表示，常采用 来表示系统的环节，用 来表示信号传递的方向。
2、开环控制系统的方框图如下
③
输入量 输出量
上图中 （给定量）：控制系统给定的量；
（被控量）：控制系统所要控制的量，也是控制系统的输出信号；
① ：对输入信号进行处理并发出控制命令的装置或元件；
② ：直接对被控对象进行控制的装置或元件；
③ ：执行器的输出信号；
④ ：控制系统中要求被控制的装置或生产过程。
3、系统的 返回到输入端并对控制过程产生影响的控制系统称为闭环控制系统。
4、闭环控制图：


【课后作业】
1、下列控制系统中，属于开环控制系统的是（ ）。
A、智能电冰箱的温度控制 B、计算机的CPU上的风扇的转速控制
C、现代化农业温室的温度控制 D、红绿灯定时控制系统
2、下列不属于开环控制系统的是（ ）
A自动门 B 自动声控灯 C自动烘手机 D电饭锅温控系统
3、自动烘手机控制系统的工作过程如下：红外线传感器感知手的靠近过程，没人的时候，鼓风机和加热电炉丝都自动切断电源；当手的温度在红外传感器监视的范围内，烘手机就开始工作。该控制系统属于（ ）
A、手动控制、开环控制 B、自动控制、开环控制
C、手动控制、闭环控制 D、自动控制、闭环控制
4、洗衣机的洗涤水温控制系统的方框图如下：
输入 输出

该控制系统中被控对象、输入量、输出量分别是（ ）
A、水温 设定水温 实际水温
B、洗衣机内的水 实际水温 设定水温
C、水温 实际水温 设定水温
D、洗衣机内的水 设定水温 实际水温
5、下列关于开环控制系统的方框图描述错误的是（ ）
A、输入量即给定量，控制量即所要控制的量，也是控制系统的输出的信号
B、被控对象即控制系统中所要求控制的装置或生产过程
C、执行器即直接对被控对象进行控制的装置或元件
D、控制器即对输入信号进行处理并发出控制命令的装置或元件
6、电冰箱工作温度设定在一定的范围值，当箱内温度变化超过设定的范围值时，热敏电阻的阻值也相应地变化，通过热敏电阻的变化，电流经过三极管放大器的放大，带动继电器，控制压缩机的启动，实现电冰箱的温度控制。温度的变化量是（ ）
A、输入量 B、输出量 C、控制量 D、设定量
7．李明制作了方便小动物喝水的自动加水器，结构如图。工作过程是当水龙头打开，水就流入碗内，碗内的水位逐渐升高，浸没到塑料管管口时，没有空气进入密封的铁桶，水龙头停止出水；当碗内水位降低至塑料管管口以下，空气从塑料管进入铁桶内，水又流出来，使碗内实际水位控制在管口位置。试分析其控制过程，完成下列问题：
（1）该控制系统是开环控制系统还是闭环控制系统？
（2）请填写完成控制系统方框图中所缺部分。
（3）假设原来搪瓷碗内的水位控制在5厘米，现在需要把碗内水位控制在8厘米，请问可以采取什么方法？
三 闭环控制系统的干扰与反馈
【学习目标】
1、能结合案例找出影响简单控制系统运行的主要干扰因素，并作分析
2、熟悉闭环控制系统中反馈环节的作用
熟悉闭环控制系统的工作过程
了解功能模拟法和黑箱法在控制系统中的应用
【课前预习】
1、在控制系统中，除 （给定值）以外，引起 变化的各种因素称为干扰因素。有的干扰因素是 造成的，有的干扰因素是 所致。
2、控制系统中将 通过适当的检测装置返回到输入端并与 进行比较的过程称为反馈。
3、闭环控制系统的核心是通过 来减少 （输出量）的偏差。所以闭环控制系统，能够克服外界干扰带来的影响，使被控量控制在 附近。
4、功能模拟法：用 不同，但 和行为相似的模型来模拟原型的方法。
5、将所要了解的系统当做黑箱，通过对该系统的 和 关系的研究来推断系统的内部 及其功能的方法称为黑箱法。
6、开环控制系统与闭环控制系统的比较
控制系统
有无反馈
控制精度
结构
成本
适用范围
闭环控制
高
适用于高精度、高可靠性，系统元件较不稳定的场合
开环控制
低
适用于精度要求不高而系统元件较稳定的场合
【课堂练习】
1、绘制开环控制系统的方框图：
2、绘制闭环控制系统的方框图
绘制加热炉温度自动控制的方框图
【课后作业】
1、干扰因素对控制系统的影响叙述正确的是（?? ）。?
A. 干扰因素只是对控制系统的输出量影响变化?
B. 干扰因素使控制系统的输入量发生变化
C. 除了输入量以外，余下的控制系统各个环节都受到干扰因素影响变化
D. 干扰因素对控制系统的输出量和输入量都有影响
2、在电冰箱的温度控制系统中，下列情况不属于影响其温度控制的干扰因素（ ）
A、开电冰箱门
B、电冰箱所在房间的温度从20摄氏度变到32摄氏度
C、热菜或热饭放入电冰箱中
D、在电冰箱外放一个闹钟
3．在房间空调温度控制系统中，下列情况不属于影响其温度控制的干扰因素的是（ ）
A．有人走进房间 B．打开房间窗户
C．房间里在烧开水 D．房间里的电话铃响
4、学校路灯采用光控装置，如果光控路灯的光敏电阻器的感光面被厚厚的灰尘所覆盖，各电路元件均无损坏，则接通电源后，光控路灯可能出现的现象是（ ）
A、一直灭 B、一直亮 C、先亮后灭 D、短路烧毁线路
5、下面反馈环节作用的例子中不正确的是（ ）
A、我们去拿一件东西时，眼睛有反馈环节的作用
B、我们选择合适的香水时，鼻子有反馈环节的作用
C、我们吃不同味道的食物时，喉咙有反馈环节的作用
D、我们调节室内的温度时，皮肤有反馈环节的作用
6.下列选项中不属于功能模拟法的是（ ）
A．机器人踢球 B．计算机下棋 C．仿真手与人握手 D．工程师听诊故障
7、如图所示是水箱液位控制系统，当水箱出水量大时,水位下降浮子下沉，带动活塞偏离进水口位置，此时进行补水直到水箱里的水位上升到给定水位，浮子上浮，活塞归位。在这个系统中，浮子、活塞以及两者之间的连杆机构组成一个杠杆系统。试回答以下问题：
（1）该控制系统是开环控制还是闭环控制？
（2）该控制系统的输入量和输出量分别是什么？
（3）该控制系统中浮子起什么作用？
（4）画出控制系统的框图。
8、上、下课自动打铃控制系统的控制过程如下:：首先，接通系统工作电源，校对控制装置内时钟的时间（北京时间）。然后，依照课程表设定各时段的“打铃时刻”，此时，系统中的”微电脑时控器”根据设定时刻，每到一时刻就指令其 “触点开关”通电吸合（即动触点与静触点相接合），电铃系统工作并输出铃声，铃声延时6—10秒后，“触点开关”的触点分离，铃声停息。系统又进入下一时刻打铃预备状态。自动打铃控制系统的铃声输出与设定的“打铃时刻”相互对应。请回答下列问题：
〔1〕本控制系统属于开环还是闭环控制系统？
?
（2）本控制系统中的 “控制器”和 “被控对象”分别是什么？
?
（3）请画出该控制系统的方框图。
四 控制系统的设计与实施
【学习目标】
1、了解简单的被控对象的基本特征，能确定被控量、控制量、画出控制系统的方框图，并形成初步的控制系统的设计的方案。
2、能根据开环控制系统的设计方法，制作一个控制装置；或者根据简单闭环控制系统的方案进行模拟实施，学会调试运行，提出改进方案。
【课前预习】
1、控制系统设计必须考虑的基本问题有：
①明确控制目的；②分析被控对象的主要特征；③确定 ；④分析 ；⑤方案选择；⑥调试、运行和评价；⑦系统的成本、元件、设备分析等。
2、对于简单的闭环控制系统，有以下基本要求：
第一：一个闭环控制系统要正常工作，首先必须是 的；
第二：控制系统的 必须符合要求，即系统的输出量与给定值之间之差应控制在 之内；
第三：闭环控制系统应有较好的 。
【课堂练习】
1、绘制开环控制系统的方框图：
适用于控制精度 而系统元件比较 的场合
2、绘制闭环控制系统的方框图
适用于控制精度 而系统的元件较 的场合
3、例1：自动回收晾衣架控制系统的设计
设计要求：
一旦下雨晾衣架能够自动回收
设计分析：
被控对象：
被控量（输出量）：
控制量：
主要的干扰因素：
设计框图：
抽水马桶水箱水位的自动控制系统的设计
设计要求：当水箱中的水位低于某一指定高度时，进水口立即进水；当水箱的水位达到某一指定高度时，进水口停止进水。
设计分析：
被控对象是
被控量(输出量)是
控制量是
主要干扰因素是
设计框图：
4、任务一：
请设计一个升降国旗的自动控制系统。
任务二：
请设计一个能自动检测的升降国旗的自动控制系统。
【课后作业】
1、下列控制系统中，较宜设计成开环控制系统的有 ， 较宜设计成闭环控制系统的有 。
A、空调机的温度控制 B、全自动洗衣机的洗衣程序控制
C、红外线自控门的控制 D、红绿灯定时控制
E、自动门的开关控制 F、冰箱的温度控制
G、电风扇风速的控制 H、声控灯的亮度控制
I、现代农业温度的控制 J、计算机的CPU上的风扇的转速控制
某种磁盘驱动器（结构示意图如图甲所示）读取数据时，需将磁头定位到某个磁道。当控制装置接收到预期磁头位置信号后，控制电机驱动支撑臂及磁头移动到相应的磁道。传感器检测磁头的位置，并将检测到的信号发送给控制装置与预期信号进行比较，控制装置根据比较偏差值做出调整。磁头定位控制系统的方框图如图乙所示。请回答2-4题
2．该磁头定位控制系统属于（ ）
A．开环控制 B、闭环控制
C．开环控制与闭环控制 D、人工控制与自动控制相结合
3．该磁头定位控制系统中，执行器是（ ）
A．磁道 B。磁盘转轴 C。磁盘 D。电机
4．该磁头定位控制系统中，被控量是（ ）
A．支撑臂的长度 B、磁头实际位置
C．磁盘转轴的转动角度 D、 磁盘的转动速度
夏天，我们仍能很轻松地保存水果、蔬菜、食品等，这都是冷库的功劳。如图是冷库温度控制系统的方框图，请回答下列问题。
设定温度 实际温度

控制对象是什么
控制量、被控量和输入量各是什么？
在该控制系统工作过程中，打开冷库门，会对控制系统的工作产生怎样的影响？
5、在养鸡场给鸡饮水如采用放在地上的普通水槽，容易被鸡踩翻和污染，不能保证水槽中的水量。为此赵明同学设计了一个挂在空中的鸡用饮水器方案，图为其结构原理示意图。设饮水盘中的虚线为设计水位，当饮水盘水位下降到一定值时，饮水盘重量减轻，弹簧使水阀控制杆向上运动，将出水阀打开，水从进水管流入饮水盘，当水位达到设计高度后，饮水盘重量增加，对拉簧的拉力增加，使水阀控制杆向下运动，关闭水阀。因此，饮水盘中的水位能自动维持在设计高度上。该控制系统中：
(1)弹簧的作用是什么?
(2)完成自动饮水机的控制系统框图。

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