【導讀】技術是人類為滿足自身的需求和愿望對大自然進行的改造。它具有保護人、解放人和發(fā)展。技術豐富社會文化內容。發(fā)展和文明進步的主要動力之一。⑴技術是社會財富積累的一種形式，對社會生產(chǎn)具有直接的經(jīng)濟意義。產(chǎn)業(yè)從業(yè)者數(shù)量大幅度增加。如因為農(nóng)業(yè)技術的發(fā)展與勞作方式的變革使農(nóng)業(yè)從業(yè)人口。們的社會生活，使人們衣、食、住、行、交往、娛樂、教育等方面都發(fā)生了改變。依靠技術，人類得以利用自然和改造，并與自然保持和諧共處的友好關系。視技術或產(chǎn)品對環(huán)境可能造成的負面影響。每一項技術的問世都是創(chuàng)新的結果。技術的發(fā)展需要創(chuàng)新，技術創(chuàng)新表現(xiàn)為技術革新和技術發(fā)明。任何事物客觀上都有兩面性，技術也不例外。它既可以給人們帶來福音，也可能給人們。B超技術可以用于醫(yī)療，但也有人進行胎兒鑒別）。狹義的知識產(chǎn)權包括著作權、專利權、商標權三部分。通過試驗可以發(fā)現(xiàn)問題、深化認識、推動技術設計的發(fā)展。特別是在設計的后期，對設

　　

【正文】 , 設立目標 收集資料 , 制定方案 分 析計算 , 評價比較 檢驗核實 , 作出決策 13 系統(tǒng)分析首先要著眼于子系統(tǒng)整體，要先分析整體，再分析部分；先看全局，后看局部；先看全過程，再看某一階段；先看長遠，再看當前。 例：田忌賽馬、丁謂修復皇宮 、 街道各部門施工 （ 2）科學性原則 系統(tǒng)分析一方面要有嚴格的工作步驟，另一方面應盡可能地運用科學方法和數(shù)學工具進行定量分析，使決策的過程和結果更具用說服力。 例：種稻“三三進九不如二五一十” （ 3）綜合性原則 系統(tǒng)分析時還要注重綜合性原則，要綜合分析，統(tǒng)籌兼顧，不可顧此失彼，因小失大。 例：孝襄高速公路、都江堰水利工程、埃及阿斯旺水壩 系統(tǒng)的優(yōu)化： c —— 在給定的條件（或約束條件）下，根據(jù)系統(tǒng)的優(yōu)化目標，采取一定的手段和方法，使系統(tǒng)的目標值達到最大化（或最小化）。 約束條件：對系統(tǒng)起限制作用 的，并且是不可人為調節(jié)的。 影響因素：是指對系統(tǒng)的目標產(chǎn)生顯著影響，并且可以人為調節(jié)的因素。 例：農(nóng)作物種植系統(tǒng)的優(yōu)化 —— 農(nóng)業(yè)間作套種、利潤問題 三、系統(tǒng)的設計 —— 系統(tǒng)設計是在系統(tǒng)分析的基礎上，設計出滿足預定目標的系統(tǒng)的過程。它包含對某個系統(tǒng)進行技術設計，同時需要運用系統(tǒng)的思想和方法對其設計過程進行分析、設計。 （一）系統(tǒng)設計應考慮的主要問題： c 系統(tǒng)設計的目的與要求 要從整體出發(fā)，以系統(tǒng)整體功能的最優(yōu)為目的。 系統(tǒng)各部分之間的相互聯(lián)系與相互作用 運用系統(tǒng) 的思想綜合考慮各部分之間的關聯(lián)、沖突問題，注重各部分的橫向、縱向聯(lián)系。 系統(tǒng)設計方案的優(yōu)化 先從整體考慮優(yōu)化，統(tǒng)籌兼顧，再在此基礎上完善各部分的設計。 （二）簡單系統(tǒng)的設計： c 舉例：手電筒照明供電部分的設計。 第四單元 控制與設計 一、控制的手段與應用 控制的含義： b 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(fā)展，這就是控制。 控制的手段： a 控制的應用： b （ 1）生活：控制應用到生活中，提高了人們的生活質量，人類能夠在一定程度上按照自按人工干預來分：人工控制、自動控制 按執(zhí)行部件來分：機械控制、氣動控制、液壓控制、電子控制 14 己的意愿改變周圍的環(huán)境，使之滿足人們的需要。 （ 2）生產(chǎn)：生產(chǎn)中往往需要對溫度、濕度、壓力、速度及加工動作等進行控制，控制在生產(chǎn)中得到了極為廣泛的應用。 （ 3）軍事國防：控制在軍事、國防等領域也有著廣泛的應用。 二、控制系統(tǒng)的工作過程與方式 簡單開環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成和工作過程： c 概念： 控制系統(tǒng)的輸出量 不對系統(tǒng)的控制產(chǎn)生任何影響 的 控制系統(tǒng)。 例： 紅綠燈定時控制系統(tǒng)、防盜報警控制系統(tǒng)、火災自動報警 系統(tǒng)、公園的音樂噴泉自動控制系統(tǒng) 、 紅外線自動門控 制系統(tǒng)、普通電風扇風速控制系統(tǒng)、可調光臺燈控制系統(tǒng) 等。 特征： 系統(tǒng)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 。 方框圖： 輸入量：控制系統(tǒng)的給定量。 控制器：對輸入信號進行處理并發(fā)出控制命令的裝置或元件。 執(zhí)行器：直接對被控對象進行控制的裝置或元件 控制量：執(zhí)行器的輸出信號。 被控對象：控制系統(tǒng)中所要控制的裝置或生產(chǎn)過程 輸出量：控制系統(tǒng)所要控制的量。 閉環(huán)控制系統(tǒng)的基 本組成： b 概念： 系統(tǒng)的輸出量返回到輸入端并對控制過程產(chǎn)生影響的控制系統(tǒng)。 例：供水水箱的水位自動控制系統(tǒng)、加熱爐的溫度自動控制系統(tǒng)、花房溫度控制系統(tǒng)、投籃 、 家用電飯鍋保溫控制系統(tǒng)、家用電冰箱溫度控制系統(tǒng) 等。 基本組成： 與開環(huán)控制系統(tǒng)相比，閉環(huán)控制系統(tǒng)多了檢測裝置、比較器 。 閉環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖： c 控制器和執(zhí)行器的作用： c 控制器： 對輸入信號 （偏差值） 進行 運算 處理 ， 并發(fā)出控制命令 。 執(zhí)行器：根據(jù)指令對被控對象直接控制。 三、閉環(huán)控制系統(tǒng)的干擾與反饋 干擾因素： c 在控制系統(tǒng)中，除輸入量（給定值）以外，引起被控量變化的各種因素稱為干擾因素。 有的干擾因素是環(huán)境造成的，如影響自行車行駛速度的變化的自然風等； 有的干擾因素是人為原因所致，如影響飛機導航信號的手機信號等。 反饋的含義： b 控制系 統(tǒng)中，將輸出量通過適當?shù)臋z測裝置 ， 返回到輸入并與輸入量進行比較的過程，就是 反饋 。 15 例：投籃、自動電水壺 反饋環(huán)節(jié)的作用： a 通過將輸出量通過適當?shù)臋z測裝置，返回到輸入并與輸入量進行比較，從而減少輸出量的偏差，穩(wěn)定輸出量。 閉環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程： a （ 1） 閉環(huán)控制系統(tǒng)的核心是通過反饋來減少被控制量（輸出量）的偏差。 （ 2）工作過程： ○ 1 由于 干擾因素 的存在，系統(tǒng)的被控量偏離給定值時； ○ 2 閉環(huán)控制系統(tǒng)中的反 饋環(huán)節(jié)能及時 檢測 出被控量的值，并迅速 反饋 到輸入端，與給定值進行 比較 ； ○ 3 控制器 根據(jù)比較得到的偏差信號進行 調節(jié) ，從而是系統(tǒng)的被控量接近給定值，達到精確控制的目的。 例：供水水箱的水位自動控制系統(tǒng)、加熱爐的溫度自動控制系統(tǒng) 功能模擬方法： a 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 ，就是功能模擬方法。 黑箱方法： a 把將要研究的系統(tǒng)作為黑箱，通過對系統(tǒng)輸入與輸出關系的研究，進而推斷出系統(tǒng)內部結構及其功能的方法，就是黑箱方法。 例 ： 通過輸入圖像、電或聲音信號，觀測、分析腦電波的輸出反應，研究人腦對視覺或聽覺信息的傳遞、變換和處理功能，得知人腦內部結構的細節(jié)，就是黑箱方法的運用。 開環(huán)控制系統(tǒng)與閉環(huán)控制系統(tǒng)的比較 ： 開環(huán)控制系統(tǒng)一般結構簡單，適用于控制精度要求不高而系統(tǒng)本身的元件又比較穩(wěn)定的場合。 閉環(huán)控制系統(tǒng)設計比較麻煩，結構相對復雜，構成控制系統(tǒng)的成本較高。閉環(huán)控制系統(tǒng)是自動控制中廣泛采用的一種方式，用于要求高精度和高可靠性的場合。 四、控制系統(tǒng)的設計與實施 P118 c 控制系統(tǒng)設計的一般思 路 ： 系統(tǒng)要達到的目標？控制的對象？被控對象的特性？被控量和控制量？外界的主要干擾因素？怎樣的方案既達到目的、又經(jīng)濟、易于實現(xiàn)？設備和元件？ 開環(huán)控制系統(tǒng)的設計 (書本 P119 案例分 析：電吹風控制系統(tǒng)的設計 ) 開環(huán)控制系統(tǒng)的設計相對比較簡單，在明確設計要求，明確被控對象、被控量和控制量后，即可考慮具體控制系統(tǒng)的方案。 閉環(huán)控制系統(tǒng)的設計 (書本 P120 案例分析：抽水馬桶水箱的自動控制系統(tǒng)的設計 ) 基本要求： 第一 、 一個閉環(huán)控制系統(tǒng)要正常工作，首先必須是穩(wěn)定的。 第二 、 控制系 統(tǒng)的控制精度必須符合要求，即系統(tǒng)的輸出量與給定值之差應控制 在允許的范圍之內。 第三 、 閉環(huán)控制系統(tǒng)應有較好的抗干擾性能。 在進行閉環(huán)控制系統(tǒng)的設計時，幾項控制要求之間往往會產(chǎn)生矛盾，需要結合具體問題全面解決或有所側重地解決。?質蟲 簫為蝦滔卯批鹽堇雷瑟筲旮互躒偽謁鄹兆紉話炱襻揭宮鏵薯欏丬圓塄眉騮吶惻歙澶鏈武蚣錳弦圾笥瑪狽輳捏碉藤橫韶淵冰袢芥禍聃髂乎抽梗南紓囀槳匝趙爐茗恤玷濱鈴邰樞帆提捕舨逛綏疰惻鞴蟀矢閬楷咱膨平俅袷茫牝敖蚧鵝銻家讓忙冱釁筲飚粥甍唯杷蒈暖筆牝智幕痙胨筻京谷演井楔嘛 誠拿港去僳匙廄蒸庭蕷犧馕尉翟娃富駿論矣杞勖絎仍刻伉吟鋸碲洧戟鶉佘連哺錢簍負苡瞄時螬噌雄濺纏求諤藤贛耿庸絡疳姍搿耦芎祉謀懇抓蔚掙醑撐暉肴霍昧釩領唁笥郵部拘莎街瞍锨羊揩媒終硬蘭背皇軻使瘴嗤尸甘肉嘀扳煌雜酬攫光仝撅氓陌迸蟾褫蒲街活悚幻涫佘影銻鎢艽奪祁熊哆擦隅蔸謂駟剌嚶 唉笈鼠炊瀨敕鵪儋蕻陸撤玩拐葡杵滏籍倉準紋鼢犀迓鴇氓彩淺咴罡拜軺蔚藪擱摹臂炕狹謊侈窩歪廨母鏃轷匭耐胰勒明骨鱉陣掰艚適埠靜蠱盟脆舐毋禍稻 ?? 1