【正文】 維持其原有 的能力。 影響結構強度的主要因素： c （結構的強度是指結構具有的抵抗被外力破壞的能力） 10 ① 、② 、③ 結構構件的連接通常有兩類 ： 和 。 如：門與門框的連接 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。 三、結構的設計 結構設計應考慮的主要因素： a 符合使用者對設計對象的 和 要求， 因素，公眾和使用者的 ，使用者的 ，對設計對象的 控制要求和一 定的 等。 經典結構設計的欣賞與評價： c —— 與 兩個角度進行。 文化角度 ：文化寓意與傳達，美學原則 ，反映時代、民族、習俗方面特征，個性特征等。包含環(huán)節(jié)與時序。 （例：洗衣、煮飯與燒菜的流程安排、碘鹽和味精佐料的加放流程、青霉素注射流程等） 對生產 ： 運用科學合理的流程可以有效地組織生產、提高生產效率、保證產品質量、 保證安全生產、保護環(huán)境等。 上一道工序完成之后才能進入下一道工序 —— 串行。 時序與環(huán)節(jié)： a ⑴ 時序： 過程的經歷中，各環(huán)節(jié)按照一定的時間順序先后出現(xiàn)、完成。 （ 例 ： 買票→ 候車→檢票→上車 。 常見的流程表達方式（流程圖） ： a 流程圖有 文字表達、表格表達、圖示表達、模型表達、動畫演示 等。 不同的流程，產生的效益往往不同， “理解流程就是質量 ”、 “流程就是效益 ”等。 具體的：流程設計的基本因素主要有材料、工藝、設備、人員和資金、環(huán)境等。 工藝 ： 不同產品的工藝要求各異，流程設計也不同。 人員和資金 ：不同的技術水平和必要的資金影響生產的過程、質量和周期。 流程設計的基本步驟： a—— 見右圖 注： 流程設計的基本要素是 環(huán)節(jié) 和 時序 ； 對于有嚴格時 間的時序，要標注時間。 ⑵ 按照每 個小過程應該經歷的時間順序，將各環(huán)節(jié)依次排開，并用箭頭線連接起來。 小鐵錘的 錘柄 加工流程圖：下料→磨削圓頭→板牙套絲→電鍍 。 目的 ： 提高工作效率、降低成本、降低勞動強度、節(jié)約能耗、減少環(huán)境污染、保證安全 生產等 。主要手段是在不改變工藝的條件下，將某些環(huán)節(jié)的串行改為并行。 （例： 對洗滌原理的了解，就會在流程中安排兩次漂洗 ） ⑵ 外部條件： 流程優(yōu)化要建立在“ 設備 ”、“材料”、 “工藝 ”水平提高的基礎上。 流程優(yōu)化過程所應考慮的主要問題： c 對一個流程的優(yōu)化，可以是整體的全面優(yōu)化，也可以是對某一個指標進行優(yōu)化。比如，技術優(yōu)化，可能使成本提高。因此，在進行流程優(yōu)化時，要綜合平衡，以取得整體優(yōu)化的成效。 構成系統(tǒng)必須具備的三個條件： （ 1）至少要有兩個或兩個以上的要素（部分）； （ 2）要素（部分）之間互相聯(lián)系、互相作用，按照一定方式形成一個整體； 13 （ 3）整體具有的功能是各個要素（部分）的功能中所沒有的。 例：生態(tài)系統(tǒng)屬于自然系統(tǒng)；飛船、房舍等屬于人造系統(tǒng)。 例：計算機硬件屬于實體系統(tǒng)；軟件屬于抽象 系統(tǒng)。是系統(tǒng)的最基本的特性，也是觀察和分析系統(tǒng)最基本的思想和方法。 ○ 2 系統(tǒng)的整體功能大于組成系統(tǒng)的各部分的功能之和。 例：古代建筑的“梁柱結構”、合金鋼材料各種性能的相互影響、家庭裝修工程 (3)目的性 （功能） ： 任何系統(tǒng)都具有某種目的，都要實現(xiàn)一定的功能，這是區(qū)別不同系統(tǒng)的主要標志。 (5)環(huán)境適應性 （自適應） ： 系統(tǒng)都存在于一定的環(huán)境之中，并不斷的與外界環(huán)境進行物質的能量的和信息的交換，系統(tǒng)必須適應外部環(huán)境的變化。 ○ 1 系統(tǒng)分析的目標：發(fā)揮系統(tǒng)的功能，實現(xiàn)系統(tǒng)的目標。 ○ 3 系統(tǒng)分析產生的結果：擬訂一套有效的處理步驟和程序，或對原系統(tǒng)提出改進方案。 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：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）。 影響因素：是指對系統(tǒng)的目標產生顯著影響，并且可以人為調節(jié)的因素。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。 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。 （二）簡單系統(tǒng)的設計： c 舉例：手電筒照明供電部分的設計。 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己的意愿改變周圍的環(huán)境，使之滿足人們的需要。 （ 3）軍事國防：控制在軍事、國防等領域也有著廣泛的應用。 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。 方框圖： 輸入量：控制系統(tǒng)的給定量。 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。 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生影響的控制系統(tǒng)。 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 。 執(zhí)行器：根據(jù)指令對被控對象直接控制。 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。 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。 （ 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。 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。 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)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。 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。 第三 、 閉環(huán)控制系統(tǒng)應有較好的抗干擾性能。