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什么是控制
事物的发展与变化具有多样性。
如果人们想达到一定的目的，就必须采取一定的手段来实现。
控制的定义：
人们按照自己的意愿和目的，通过一定的手段，使事物向期望的目标发展，这就是控制。
控制的含义
对控制现象理解从下面三个方面入手：
1、对象：控制的对象是什么？
2、目的：控制要达到什么目的？
3、手段：要采用什么样的手段来控制？
控制是根据自己的目的，通过一定的手段使事物沿着某一确定方向发展的行为和过程。
控制的实现需要通过一定的手段。从控制过程中人工干预的情形来分，控制有人工控制和自动控制。
控制的手段
电灯的的控制
电路、灯
“开与关”
灯“亮与灭”
输入
输出
电风扇的控制
电路、电机、扇叶
风速挡位
风速
输入
输出
控制系统的特征
自动门控制系统的方框图
开环控制系统：像这样信息只从输入端传递到输出端，没有信息反馈的控制系统，称为开环控制系统。
电机
自动门
控制电路
门的开启
或关闭
人体
热辐射
转动
红外传感器
执行器
被控对象
控制器
输出
输入
控制量
传感器
开环控制系统的方框图
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量进行比较的过程，就是反馈。
投篮
×
控制器（大脑）
执行器（手）
被控对象（篮球）
篮球实际投掷的位置
监测装置（眼睛）
篮圈的位置
+
-
（1）什么是反馈
游泳池注水控制系统
定时器 进水阀门 游泳池
设定注水时间 水流量 游泳池水位
(输入) (输出)
自动门的控制系统
控制电路 电机 自动门
红外线信号 转动 门的开启或关闭
游泳池注水控制系统方框图：
简单闭环控制系统的方框图：
被控对象
执行器
控制器
给定量
控制量
被控量
检测装置
比较器
-
+
游泳池
进水阀门
控制器
给定水位
水流量
游泳池的水位
（输出）
检测装置
比较器
+
-
闭环控制系统
控制实例2
机械控制、自动控制
瓦特式速度调节器的发明 ，1769年瓦特发明的蒸汽机，推动了工业革命的进一步发展。但是，当时的蒸汽机需要人不断地手工调节蒸汽阀门才能保持蒸汽机的速度稳定，蒸汽机的应用受到调速精度的限制。为了解决蒸汽机的速度控制问题，瓦特于1788年又发明了飞球调节器，这是被公认的第一个自动控制系统。其工作原理如图所示。它是一个与发动机机轴相联的机械装置，当发动机的负载减轻导致发动机转速升高时，飞球调节器的转速也升高，离心力增加，
调节阀开大燃油阀门，从而提高发动机速度。
1、系统的含义：
　　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。
2、构成系统的三个条件
3、系统的类型
3、系统的基本特性
(5)环境适应性
(4)动态性
(3)目的性
(2)相关性
(1)整体性
整体的角度
联系的观点
发展的眼光
运用系统分析的方法处理具体问题时，主要要遵循三大原则： 整体性原则丁谓在修复皇宫工程、科学性原则科学方法和数学工具进行定量分析、综合性原则。
认识流程
流程：
是一项活动或一系列连续有规律的事项或行为进行的程序。
我们可以把流程理解为为了一定的目的去做事情的顺序。
家庭住房装修的各个步骤都有开始时间和持续时间，而且这一系列步骤都是按一定的先后顺序进行的。我们把这种时间上的先后顺序叫做时序。
房屋的室内装修过程经历了一系列具体的阶段，我们把完成某个具体目标、组织某项生产或某个活动过程的若干阶段或小的过程叫做环节。
环节和时序
流程的性质以及表达习惯
流程图有文字表达、表格表达、图示表达等方式，有些场合还可以用模型表达、动画演示等。
有的用箭头表达时序，有的用数字序号表达时序，还有的用时间表达时序。流程图中的序号或方框反映了环节、工序的具体情况。
３. 流程优化的指标
工期优化，工艺优化，成本优化，技术优化，质量优化等
在优化时应抓时主要矛盾，突出重点指标的优化，综合权衡，以达到整体优化。
结构的类型
实体结构、框架结构、壳体结构
实体结构：结构体本身是实心的，它的受力特点是：外力分布在整个体积中，如实心墙，大坝。
框架结构：结构体由细长的构件组成的结构。受力特点：支撑空间而不充满空间。如铁架塔，建筑用脚手架，厂房的框架。
壳体结构：通常是指层状的结构。受力特点是：外力作用在结构体的表面上，如摩托车手的头盔，飞机的外壳，贝壳。
拉 力 物体所承受的拉拽力
压 力 挤压物体的力
剪切力 两个距离很近 ,大小相等,方向相反,且作用于同一物体上的平行力
扭转力 反方向向物体两端均匀施力 ,使物体发生扭转形变的力
弯曲力 作用于物体 ,使它产生弯曲的力
构件的基本受力形式：拉力、压力、剪切力、扭转力和弯曲力。
1 结构与稳定性
结构的稳定性(Stability)是指结构在负载的作用下维持其原有平衡状态的能力。它是结构的重要性质之一。
影响结构稳定性的主要因素
影响结构稳定性的因素有多种，主要有：
重心位置的高低
结构与地面接触所形成的支撑面的大小
结构的形状等
2 结构与强度
结构的强度(Strength)是指结构具有抵抗被外力破坏的能力.
海啸
大坝
结构的 材料
不同材料构成的结构，其强度各不相同。有抗拉力、压力、剪切力和扭曲力性能的，所以在不同结构不同要求中，选择不同特性的材料。
梁的示意图
压力
拉力
跳板材料
结构形状
各种形状的横截面构件，所承受力的程度是不一样的。
三角形是框架结构最基本的形状之一，结实、稳定、材料最少。在四边形、六边形构件中，加上三角形支撑件，就可大大增加构件的牢固程度。
结构构件的连接
铰连接：被连接的构件在连接处不能相对
移动，但能相对转动。
刚连接：被连接的构件在连接处既不能相 对移动，也不能相对转动，具体有榫接、胶接、焊接等。
技术试验
技术试验——为了某种目的所进行的尝试、检验、优化等探索性实践活动。
技术试验在生产、生活中的应用：
床垫耐久性试验、安全帽冲击试验、袁隆平杂交水稻试验
原子弹爆炸试验、汽车碰撞试验、飞机风洞试验等
性能试验
通过改变所给的条件，测量试验对象的状态变化并分析其原因，明确试验对象的性能或性能故障。
优化试验
对试验对象进行优化或条件组合，如农业中不同品种的对比试验。
预测试验
预测被试对象状态的变化及产生的后果。
(阅读:对安全帽的超载试验)
信息试验
通过测量、采集、识别和处理信息来影响试验效果。
2. 技术试验方法
优选试验法
模拟试验法
虚拟试验法
移植试验法
强化试验法
运用数理统计的方法,选定若干次典型意义的试验,逻辑地推出全部试验所达到的最佳效果.
通过再现的形式来模拟现实发生情况的方法
利用计算机技术来虚拟现实中的技术设计原形并进行试验的方法
通过扩大和强化试验对象的作用,以提高试验效率的方法
在相互具有差异的事物之间,将某些共同相关的因素从一物移植到另一物进行试验法
人机关系
(1)人机关系的定义：人和周围物品的关系。
(2)人机关系的目标：
Ａ、高效。（案例：铁锹作业的效率）
Ｂ、健康。（案例：座椅的设计）
Ｃ、舒适。(案例：书包背带宽)
Ｄ、安全。（案例：汽车安全带）
(3)合理的人机关系还需考虑以下几个方面：
Ａ、普通人群与特殊人群（案例：地铁出入口的设计）
Ｂ、静态的人与动态的人。（案例：人与床之间的关系）
Ｃ、人的生理需求与心理需求。（案例：学习用台灯的设计）
Ｄ、信息交互。（案例：手机的来电显示，钓鱼时对是否咬钩的判断）
尺寸标注
尺寸标注基本规则：
（1）机件的真实大小以图样上标注的尺寸数值为依据，与图形的大小和绘制的准确度无关；
（2）图样中的尺寸均以毫米为单位，不注写单位，否则必须注明单位；
（3）尺寸标注的要求是：
　　正确：即标注的方法要符合国家标准的有关规定。
　　完整：尺寸标注要齐全，不遗漏，不重复。
　　清晰：尺寸标注要整齐，便于阅读和查看。
　　合理：尺寸标注要符合设计和工艺要求。
（4）尺寸的组成。图纸上一个完整的尺寸包括三个要素，即尺寸数值、尺寸线和尺寸界线。
物
产品设计
人
环境
产品本身
用户
使用的环境
设计分析应该从人——物——环境三方面去分析。

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