技术与设计23单元系统与设计

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,技术与设计2,第3单元 系统与设计,1,系统与设计章节概要,系统的结构,系统的分析,系统的设计,2,一、,系统的结构,（,）,系统：,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,。,21+1,即,系统,（用“2”表示）的功能超过组成系统的,个体,（用“1”表示）功能和。,系统可大可小，,具体按照不同的要求划分，如,自行车系统,，,自行车刹车系统,，,自行车传动系统,等。,3,贝塔朗菲的系统论介绍,系统,就是,你所关注的对象,。我思故我在，系统,是“主观想象,”，,不是“客观存在,”。,对于同样的系统，,当你关注点不同时，代表不同的系统,。如射击运动：,枪械设计师：,枪,射击运动员：,“枪+靶”,比赛组织者：,运动员+观众+场地+后勤,所以，不同考试题对于同一类对象描述时略有不同，可能“系统”就不同。,4,贝塔朗菲的系统论介绍,（重点理解）,系统的定义是主观的,，即不同的人取的不同的名字，所以不同的教科书也对系统有不同的定义（因为作者不同），这有别于大家学的数学理论。,客观：,不管有用没用，本身已经存在，,与人有关,。,主观,：,对人有用。,系统的定义无所谓对错。因为它是主观的。但对定义的证明有“对错”之分。,如评价某个人“年轻”或“年老”，对同一个人不同的人有不同的说法，对同一个人，不同的时间段内，同一个评价者也可以有不同说法。,5,6,系统三要素,（,）,1.至少要有两个或两个以上的要素；,2.要素之间相互联系，相互作用，按照一定方式形成一个整体；,3.,这个整体上有的功能是各个要素的功能中所没有的。,7,系统的类型,（,）,1.自然系统和人造系统：,生态系统,是自然系统,。,城市系统、计算机硬件系统和机械传动系统,是人造系统,。,2.实体系统和抽象系统：,生物系统、机械系统,是实体系统,。,哲学系统、计算机的操作系统,是抽象系统,。,8,系统的基本特性,（,）,整体性、相关性、目的性、动态性、环境适应性。,最基本的特性：,整体性。,是观察和分析系统最基本的思想和方法。,案例：,木桶理论。,考虑系统,内部要素时,的关键特性：,相关性。,考虑一定时间内是否稳定的特性：,动态性。,（注：不同系统的时间需求可能不一样）,9,整体性（系统里面也有相关性）：,判断是否需要考虑整体性方法,： 如果两个要素组合出来有新功能，则体现整体性。,整体性不一定是所有集合体单个功能的总和或增强。,10,相关性（从系统要素之间考虑）：,（钢中碳含量高，则脆）,11,考虑整体性或相关性,：,如果两个要素组合出来有新功能，则体现整体性。 相关性是因，整体性是果，相关性不是整体性的具体表现，从外部表现与功能表现上来说，系统是整体的，从系统的内部来说是相关。,如“丢卒保车”目的是赢棋，整体是它的最终功能。,12,考虑环境适应性和动态性,：,具有环境适应性的系统一定有动态性，即在适应过程中是动态性，考虑动态性必须有“时间范畴”的限制。,如一座桥在设计寿命内具有原有功能，则它不具有“老化动态性”。但本身它会老化。 飞机在云中振动中自动调整而适应云层，体现环境适应性，无动态性（,动态性主要体现在系统本身有否功能等改变,）,13,关于环境适应性与动态性补充说明,如飞机的环境适应性，它的时间限制性无特别要求，如规定飞机从北京飞到上海原定要1小时，它可能在云层中要适应1个小时的波动，是为实现生存本领。,而动态性如导弹打地面坦克，导弹从起飞到爆炸一般有时间限制，所以在这个时间限制内必须击中目标，不管目标是否移动。这就是动态性，是为实现某个目标。,14,动态性：,（任何系统都是一个动态，但我们考虑问题要有时间限制。）,案例：导弹跟踪系统,15,环境适应性,（从整体考虑）：,春捂秋冻,案例：,冰箱中的？,？,补偿开关,16,二、系统的分析：,系统分析：,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、实验，并在此基础上拟订一套有效的处理步骤，或对原有的系统提出改进方案的过程。,目的：,寻求解决问题的最佳决策。减少决策错误。,17,18,系统分析一般步骤：,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，作出决策。,注意：,与技术与设计1中方案构思。,19,羽毛球案例,田忌赛马案例,20,系统分析的原则（,）：,1.整体性；,2.科学性；,3.综合性；,浙江大学吴铁军教授观点：,整体性与综合性只要一个够了。,21,系统优化：,1.整体性；,2.科学性；,3.综合性；,浙江大学吴铁军教授观点：,整体性与综合性只要一个够了。,22,系统优化：,最小的成本：最大的利润,最短的工期：更多的工程量,最少的能耗：更多的产品,单位面积土地：更高的农业产量,（如农业间作套种等）,23,影响系统优化的因素：,指对系统的目标函数产生显著影响，并且可以认为调节的因素。,优化目标；目标函数；约束条件（不能人为调节）；影响因素（可以人为调节）。,24,系统最优化方法：,使系统达到最优的目标而提出的求解方法。,数学模型,最优解；,科学估算、试验,满意解。,25,三、系统的设计：,相关理论请同学们细看资料！,系统分析要从整体出发，以系统整体功能的最优为目的。,一般步骤：,1.将系统分解为若干子系统；,2.确定各子系统的目标、功能及其相互关系；,3.对子系统进行技术设计和评价；,4.对系统进行总体技术设计和评价,。,26,四、简单系统的设计实现：,简易机器人制作、调试、比赛。,相关理论请同学们细看资料！,27,