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通用技术复习


高三通用技术复习

技术及其应用 技术世界中的设计 设计过程、原则及评价

一、技术及其性质
(一) 技术的价值

(二) 技术的性质

(三) 技术的未来

(一) 技术的价值

人 社会 自然

保护人 解放人 发展人 生

产 生活 文化 利用自然 改造自然 保护自然

保护人

为人提供了抵抗不良环境,防止野兽、病菌 等侵害的手段和工具,从而使人在适应自然 的过程中生存下来。人往往需要依靠技术保 护自己。 为人依靠技术解放或延长了自己的手、脚、 眼、耳、脑等身体器官,拓展了活动空间, 提高了劳动效率,增强了利用自然、保护自 然、合理地改造自然的能力。 人类在探究技术、使用技术、发展技术的过 程中,不仅改变着客观世界,而且改变着主 观世界。技术促进人的精神和智力的发展, 使得人的创新精神和批判能力得到提高,思 维方式发生转变,自我价值得以实现。



解放人

发展人

下列几幅图分别是燧石手斧(无柄)、石刃刀(带柄)、在带有石 制刃片的斧和锛上安装柄,是人类发展历史上曾经出现过的几款手 斧。下列说法正确的是( )

D
A.无柄手斧、石刃刀等可以保护人类

B.由“无柄手斧”发展到“在带有石制刃片的斧和锛上安装柄”发 展了人的思维和制作工具的能力
C.带柄斧的出现解放了人的体力 D.以上都是

生产:极大地提高社会生产力,促进社会 经济结构的变化,推动企业现代化的发 展

社 会

生活:技术促进社会生活方式的革命性 变化,加速社会生活的现代化和全球化 趋势

文化:技术发展丰富了社会文化的内容, 对社会文化和教育等方面产生了极大的 影响

第一辆三轮蒸汽汽车

第一辆三轮汽油内燃 机汽车

节能环保车

福特t型车

福特“T”型车生产流水线的出现,加快 了汽车工业的发展,同时提高了社会生产力, 这是汽车技术对社会生产的影响;汽车使人 们的出行更加方便快捷,人们的生活方式、 出行方式、居住选择和休闲方式等随着汽车 技术的发展而改变,这是汽车技术对生活的 影响;汽车发展到现在,不仅是经济增长的 助推器,更对社会变革有重要的推动作用, 并进而影响到知识结构,文化习俗等,将逐 步形成特有的汽车文明,这是汽车技术对文 化的影响。

利用自然


改造自然


保护自然

人类在利用技术开发、改造 自然时,应把握合理的尺度, 注意对自然的保护,不能忽 视一些技术或产品对环境可 能造成的负面影响。自然资 源是有限的,无法承受人类 永无止境的开发利用。技术 的发展,尤其是能源技术的 发展,应以可持续发展为目 标,从而实现以更少的能源 消耗获取更大的效益。人类 和自然应该成为朋友,人类 要改造和利用自然,更要爱 护自然。

(二) 技术的性质
目的性 创新性 综合性
技术发展的核心所在,也是技术对人 类富有挑战意义的内在原因 科学:有所发现 技术的内在特性 技术:有所发明 技术革新 技术发明

两面性

实用性是技术的基本特性

定义、原因、如何看待

专利性

技术作为创造性劳动的成果,是技术发明者智慧和 劳动的结晶,它凝结着丰富的社会价值和经济价值。 在技术实现其价值的过程中,技术发明者对此享有 一定的权利,这些权利受到法律的保护。

申请专利的步骤:
1、提交申请阶段 :申请人提交请求书、说明书及其摘要和权利要 求书等文件一式两份,申请文件应打印或印刷

2、受理阶段 :代办处对受理的专利申请文件进行审查,确定申请 曰,给予申请号,发出申请受理通知书、费用缴纳通知书。
3、初审阶段:审查申请是否存在明显缺陷以及申请文件是否齐备、 其格式是否符合要求。 4、发明专利申请公布阶段 : 5、发明专利申请实质审查阶段 :全面审查专利申请是否具备新颖 性、创造性、实用性以及专利法规定的其他实质性条件。 6、授权阶段 :专利局发现授权通知书和办理登记手续通知书。申 请人接到以后,在两个月内按照通知的要求办理登记手续并交纳规 定费用的,专利局将授予专利权,颁发专利证书,在专利登记簿记 录,并在《专利公报上公告》

知识产权:

知识产权是人们基于自己的智力活动创造的成果和经 营管理活动的标记、信誉而依法享有的权利。广义上包括 著作权、邻接权、商标权、商号权、商业秘密权、产地标 记权、专利权、集成电路布图设计权等各种权利。狭义上 包括著作权、专利权、商标权三个部分。
知识产权制度体现了市场经济条件下,人们对知识的 尊重和保护。它允许专利所有权人对专利技术具有一定的 垄断性,使其专利技术和产品在一定时间内独占市场,从 而得到丰厚的回报,保持发明创造的积极性,使技术创新 活动走向良性循环。

1.在结构、流程等设计中首先应考虑的是设计的目标和要 求,这符合技术的( )

A创新性 B目的性 C两面性 D综合性

B

2.据国外媒体报道,美国苹果公司最近提交了一个“便携 式设备上的太阳能电池”专利申请,这种电池可以用于手 机、音乐播放器和笔记本电脑。现专利局要审查该专利是 否具备新颖性、实用性以及专利法规定的其他长期条件。 该过程属于专利申请程序中的哪个阶段( )
A、受理阶段 D、授权阶段 B、初审阶段 C、实质审查阶段

C

A

? 1、在国务院下发的《关于限制生产销售使用塑 料购物袋的通知》中规定,自2008年6月1日 起,所有超市、商场、集贸市场等商品零售 购物袋有偿使用制度,一律不得免费提供塑 料购物袋。这是因为塑料袋的使用( ) A.可以促进经济的发展 B.可以促进生活便利 C.会污染环境 D.可以解放人

C

2、家庭室内装修常使用各种油漆以美化房 间,但油漆会散发出有害人体健康的气体。 这体现了技术的 ( ) A.综合性 B.专利性 C.创新性 D.两面性

D

1.2008年北京奥运会期间,使用了50辆 纯电动客车代替燃油客车,每天可节省 燃油约1800L,减排CO:约4230kg。下 列关于使用纯电动客车的说法不正确的 是 A.体现了绿色奥运的理念 B.减少了环境污染 C.节约了石油资源 D.减少了道路空间的占用

D

我国无线通讯网络由于使用外国的技术, 每年要支付巨额的费用。目前新建的3G 无线通讯网络,我国拥有了自主知识产 权的TD-SCDMA(第三代移动通信)技 术,可以节省大量的外汇。这个案例说 明技术具有 A、整体性 B、相关性 C、两面性 D、 专利性

D

二、技术世界中的设计
(一)设计的内涵: 设计是基于一定设想的、有目的的规划及创造活动。 技术设计侧重于功能、结构、材料、程序、工艺 、实 用、寿命、舒适、环保、安全

艺术设计侧重于欣赏、审美,感觉、色彩、造型、线 条、视觉效果

B

A

(二)技术与设计的关系:
技术的发展离不开设计 :设计是技术成果转化的桥梁纽带。 设计促进技术的革新。

技术更新对设计产生重要影响 :技术是设计的平台,没有技 术作基础,设计将难以表现和实现。 技术更新为设计提供了更为广阔的发展空间,使设计的主题更 加丰富,设计的表达方式更加多样,设计的效率更高。同时, 技术更新也为产品的更新换代创造了更加便利的条件。 技术进步还促进人们设计思维和手段的发展。

? 2.网络技术的发展催生了多媒体工具的出现, 而手机电视(如图所示)等多媒体工具的出现,对 信号传输提出了更高的要求,促进了网络技术的 进一步发展。该案例说明 A.设计创新与技术发展有紧密联系 B.设计创新与技术发展无关 C.设计创新阻碍了技术发展 D.技术发展阻碍了设计创新

A

(三)人机关系的含义: 当我们使用这些物品时,物品就与人产生了一种相互的关 系。这种相互的关系称为人机关系。人机关系中所指的 “机”除了人们通常所说的机器外,还包括各种各样的工 具、仪器、设备、设施、家具、交通车辆以及劳动保护用 具等。当人们身处某一环境的时候,这时的人机关系就体 现为人与环境的相互关系。

(四)人机关系在设计中要实现的目标:

高效---铁锹的作业效率
健康---设计不合理的椅子 舒适---培土小工具

安全---安全帽、安全带、课桌角
美观、实用、节能、……

现代汽车普遍采用了高靠背座椅(见附图页), 座椅靠背的角度可以调节,座椅上配有安全带, 通道两边座椅的扶手可翻转以方便旅客进出。 请从人机关系的角度评价分析: (1)哪些设计体现了高效目标? (2)哪些设计体现了舒适目标? (3)哪些设计体现了安全目标?
(1)通道两边座椅的扶手可翻转,方便旅客 进出,体现了高效目标; (2)高靠背使人不易疲劳,靠背角度可调, 可根据个人的需要进行调节,体现了舒适目 标; (3)座椅上配备了安全带,体现了安全目标。

D

(五)在设计中如何实现合理的人机关系:
① 考虑到普通人群和特殊人群 (例:要考虑到残疾人的 需求、考虑不同人种的身体差异) ② 考虑静态的人与动态的人的关系

③ 满足人的心理需求和生理需求

例:办公空间一般应以冷色调为主,空间处理要简洁明快, 以求产生严谨、高效的工作氛围。 ④信息的交互(例:电话机的无液晶屏显示、有液晶屏显 示、可以视屏通话。案例:汽车的颜色)

A

? 3.如图所示(见附图页)的可变色发光门把手, 红色表示"工作中,请稍候”,绿色表示 “空闲中,可以进来”,来访者可以根据门 把手的颜色选择等候或者进去。该设计主要 考虑到 A.更好地实现安全的目标 B.更符合人体的动态尺寸要求 C.更好地实现健康的目标 D.更方便地传递信息

D

? ? ? ? ? ?

(1)三处合理的人机关系 1、可折叠方便携带 2、灯罩可以旋转任意角度,方便调整光线角度 3、触摸开关,方便使用 4、护眼灯管保护眼晴 (2)较重的金属圆盘

如图所示为残障(坐轮椅)人专用卫生间的设计示意图

(1)参考答题示例,在“ ▲ ”处填写图(a)、(c)的主要设计内容; 答题示例:图(b)的主要设计内容是安全设施(拉手和扶手)安装的高 度。 ①图(a)的主要设计内容是 ▲ ②图(c)的主要设计内容是 ▲

图(b)的主要设计内容是安全设施(拉手和扶手)安装的高度。 ①图(a)的主要设计内容是 ▲ ②图(c)的主要设计内容是 ▲

A:卫生设备的安装高度

B:卫生间尺寸满足残疾人轮椅的活动空间要求

三、设计过程、原则及评价
(一)设计的一般过程

1.发现与明确问题
收集信息 设计分析

2.制定设计方案

方案构思 方案呈现 方案筛选 绘制图样

3.制作模型或原型
制作模型或原型

4.测试、评估及优化 5.产品的使用和维护

发现问题与明确问题

制定设计方案并画 出了草图

C

? 6、在构思衣帽架设计方案之前,应该做的 事 ( ) A.制作模型 B.进行设计分析 C.确定制作工艺 D.绘制加工图

B

A

创新是一个民族进步的灵魂,设计的核心在 于创新。在全国中小学生劳技创新大赛中,新疆 一位 14 岁的小学生于田发明的沙漠蔬菜保鲜箱吸 引了众多人的目光,于田家住偏远的农村,那里 还没有电,家中买来的蔬菜不是烂掉就是干枯, 他看在眼里急在心里:想法制造一个不用电的保 鲜箱该多好啊!于是多次找懂技术的老师请教, 老师告诉他设计的一般过程,他按照设计的过程 经过反复试验,终于发明了蔬菜保险箱。

1.以上这段文字已经表述出设计过程中三个环节是:

2.还没有表述出来的设计环节是:

1.发现与明确问题
人类生存活动中必然会遇到的问题

来源
发 现 问 题

由别人给出问题,设计者必须针对问题 寻求解决方案
基于一定的目的由设计者自己主动地 发现问题,并试图解决它。 一方面可以挑战和拓展我们的能力,另一 方面也有可能更好地满足人们的需要,推 进技术的发展和创新 观察日常生活

重要性

途径

收集和分析信息 技术研究与技术试验

1.体温表的研制成功是伽利略从(

A.观察日常生活 B.收集和分析信息 D.技术试验和技术研究

D

)中得到的启发 C.联想

2.钻头(即麻花钻)是机械行业中用途最广泛和最常用的 消耗性工具。小张在工厂修磨钻头的实践中,发现手工修 磨钻头无依靠及参照物,影响到工作的精度和质量,于是 开发研制了“钻头刃磨器”,成功地解决了磨钻头困难的 问题。“钻头刃磨器”课题的发现来源于( ) A.观察日常生活 B.收集和分析信息 的指点 D.技术试验和技术研究 C.专家

D

明确问题 的内容与 价值

问题是 否明确

从问题表述本身是否明确、问题 产生的原因是否明确、提出问题 的目的是否明确

明 确 问 题

问题的 价值

(1)所提出的问题是否遵循了基本的科学原理? (2)迄今为止,能否确认该问题尚未得到充分解决? (3)在你调查的范围里,该问题是否具有普遍意义? 在更广的范围内,这个问题是否有意义?(4)在多 个问题同时发生时,该问题是否是主要问题?(5) 现有的技术条件能否解决这个问题?技术发展以后 呢?(6)解决该问题所需的投入是多少?投入与产 出的比是否理想? 一方面,不同的设计对象往往具有不同的特 点,其产品的功能、大小、安全、外观、耐 用性等方面的设计标准也有所不同;另一方 面,设计对象还将可能会受到诸如成本、环 境等的限制 从主观条件看,主要是其是否具有解决问题 所需要的知识和技能;从客观条件看,问题 解决或设计的过程往往要消耗一定的人力、 物力、财力以及时间,需要一定的材料、资 料、仪器、设备以及空间作支撑,而这些资 源都是有限的。

设计对象的特 点和问题解决 明确解决问 的标准 题受到的限 制及具体的 设计者的技术 设计任务 能力与条件

当肥皂被用到只剩下最后一点时,为 了充分利用肥皂,有人在肥皂中央加了 一个小方木块,这样洗到最后,肥皂都 得到了充分利用。设想虽好,但带木块 的肥皂始终没有得到推广和应用,这可 能是因为( )

A不符合基本的科学原理
C生产时质量不好

B

B弊大于利

D应用范围狭窄

2.制定设计方案
在这个过程中,要大胆突破传统观念的束缚,始终 明确: (1)、运用不同的材料、结构可以产生不同的设 计方案; (2)、任何设计方案都有改进的可能性,好方案决 不会仅有一个。

(1)收集信息
文献法

问卷调查法
直接询问法 间接询问法

询问法

集体询问法 家庭走法询问法
个别询问法

一天中午,小明的妈妈把刚洗好的衣服挂在阳台 的晒衣杆上,突然一阵大风刮来,刚晒好的衣服 和衣架一起被风吹到楼下。当时小明就想,如果 用一种方法把衣架固定在晒衣杆上,那就能避免 发生此类事件。于是小明决定设计制作一款防风 衣架。要制作防风衣架,在设计和制作过程中需 要收集的信息有( )
①调查有关信息,了解衣架脱落的原因 ②了解已 有的防风衣架的结构特点 ③用何种材料进行制作 ④如何对防风衣架进行评价 A①③④ B ①②④ C ①②③ D ②③④

C

刘明要设计一个风力发电机,他收集信 息时可不必考虑( )。 A.是否要申请专利 B.发电机风轮 结构 C.别人设计的风力发电机 D.当地的 风力资源

A

李明要设计一个在寝室里使用的书 架,他在设计分析时不需要考虑的 是( )。 A、书架的结构 B、书架的高度 C、书架的放置位置 D、书的价格

D

(2)设计分析

标准件是指经优选、简化、统一并给以 标准代号的零件或部件。包括紧固件、 连接件、密封件、滚动轴承、滚针轴承、 螺孔和型材等七大类。

既可以简化制作过程,又能实现通用通 换。

经济原则、技术规范原则、实用原则

B

? 7、李琳准备设计一盏适合高中生使用的台 钉,在对台灯进行设计分析时,下列不 需要考虑的是 ( ) A.灯泡的生产过程 B.底座的大小 C.灯罩的材料 D.支撑架的强度

A

掌上削皮器,可像戒指那样套在手指上工作,厚厚的橡皮 垫保护手指和手掌不被刀刃割伤,削皮过程中也会觉得舒 适安全。请问掌上削皮器设计分析时要考虑的“三要素” 是
A.结构、功能、安全性 C.成人的手、削皮器、使用环境 B.美观、实用、经济 D.高效、健康、舒适

C

在学生台灯的设计过程中,需要对台灯的各个部 件进行设计分析,你认为以下分析不合理的是 ( )。 A.灯泡的主要功能在于照明,一般要选择没有频 闪或频闪度较低的灯泡 B.灯罩主要起美观作用,设计时主要考虑其造型 C.支撑架主要起支撑作用,并决定台灯的高度, 从而影响学生的坐姿 D.台灯开关多种功能,选择那种开关要考虑学生 的需要

B

小刚制作了一盏如图所示的家用调光落 地灯。在设计过程中,对调光落地灯设 计需要考虑的因素进行了分析。以下设 计分析中不合理的是 A、灯罩既要考虑美观又要考虑安全性 B、从节约用电考虑,可以采用额定电压 为36伏的灯泡 C、调光电路要避免产生灯光的闪烁 D、要考虑底座的尺寸和质量

B

下列产品不属于标准件的是(



D
D、不锈钢门拉手

A 、轴承

B、钻头

C、橡胶密封圈

自行车采用了螺栓、螺母等许多标 准件,厂家在设计该类产品时,使 用标准件的目的是 A、提高产品的美观性 B、实现通 用互换,降低生产成本 C、环保和可持续发展 D、减少零 件数量

B

1.设计一个中小学生随身携带的水壶,该如何进 行设计分析?请写出影响设计的主要因素。

对于一个中学生随身携带的水壶,我们应该从三 个方面入手:即人、物、环境,这里的人——中学 生;物——水壶;环境——随身携带。从水壶分析, 水壶壁需要能隔热,避免烫伤学生;这就要求在选 材时选用既环保安全的材料而且隔热性能好,或者 在水壶壁上增加隔热层;壶盖需要选择隔热的,由 于中学生好运动,壶盖和壶身要连在一起,不容易 丢失;而且水壶需要有背带,壶的容量不要太大, 易于携带。

2.大头贴因其拍的照片生动活泼,灵活多样而深 受同学们的喜爱。如果再给它配一套精美有个性 的相架那就更能展现自己的风采了!下面就请你 给你自己的大头贴照片设计的一套相架。

首先综合考虑人、物、环境三个方面,提出设 计的主要考虑的因素:人:主要消费人群是学生, 他们追求美观时尚、有个性、价格适中;不易碎、 碎后不形成锋利的棱角。物:形状:现代、有个性; 色彩:协调、绚丽;附加功能:计时器、镜子、笔 筒等;材料:金属、玻璃、陶瓷;环境:体积小巧、 底座稳定

3.请你为小学生设计一款书包,应考虑哪些因素, 如何进行设计分析? 考虑人、物、环境三方面因素。“人”方面由 于小学生处于生长发育期,书包设计不要太大,交 通安全意识弱,书包应有反光装置。“物”方面外 形设计要带有卡通式,材料要采用轻质材料,带有 一些附件功能如可插水壶等。“环境”方面,制作 材料要无毒无污染的环保轻质材料。

4.周明同学正在设计一个中学生使用的多功能文 具盒,下图式他的设计构思图:请针对中学生使 用的实际,对“物”作进一步分析,并作简单说 中 学 好 明?
“物”可考虑造型、功能、结构、 材料等方面,如造型要考虑中学生 实际,力求生动活泼;功能要考虑 中学生平时的学习所需,力求多功 能化;结构强度大,稳定性好,操 作方便;材料可用金属、塑料等。
教室 学 生 习 紧 动



环境保护
适应性

环境








(3)方案构思--设计过程中最富有挑战性的环 节
方案的构思方法一:草图法

方案的构思方法二:模仿法
方案的构思方法三:联想法

方案的构思方法四:奇特性构思法(具有原创性 )

(4)方案呈现-构思过程中产生的设计想法常常是
模糊的,为了使其具体化,我们通常会用草图把 它们转化为视觉形象。
技术语 言种类
技术 图样





机械加工图、建筑施工图、装潢布线图、电子线路图 零件规格图、设计草图、设计效果图、表格 车模、房模、航模 交通管理符号、公共场所使用符号 交通警察指挥交通手势、裁判的手势

图表 模型 符号 手势

技术图样是采取某种规范形式将设 计用图样的形式表达出来的一种设计交 流语言。它能够克服普通语言的障碍, 直接明了地进行表达和交流。规范的制 图使设计表达更具直观性、效率性、准 确性和永久性。在呈现较复杂的设计方 案及对设计进行详细说明和陈述时,使 用技术图样比较合适。是沟通设计和生 产的桥梁,是工程施工和产品加工制作 的直接依据。

下列不属于技术语言的是( )

A.照相机上闪光灯的闪光 B.商品上的条形码 C.十 字路口交通信号灯的闪烁 D.汽车前后右侧黄灯的闪烁

A

下列不属于技术语言的是( )

A.计算机演示 B.搬运工 指挥吊车司机的手势 C.风 景画 D.交通标志

C

下列属于技术语言的是( )

A.演员优美的舞蹈动作 B.交通警察的指挥手势 C.聋哑人讨论服装穿着的手 语 D.国旗班标准的升旗动 作

B

下列不属于技术图样的是( )

A.机械加工图 B.建筑施 工图 C.校园效果图 D.电 子电路图

C

草图的画法:
网格法徒手画

作图的要领是与地面垂直的线垂直画,与地面平 行的线按网格上的斜线画,同时以网格上的小格 来确定物体的比例关系。
网格法徒手画草图时(

A与地面垂直的线画成水平线 B与地面垂直的线按网格上 的斜线画
C与地面平行的线画成水平线 D与地面平行的线按网格上 的斜线画

D



(5)方案筛选-当多个设计方案产生以后,我们就
要依据一定的原则,对这些方案进行筛选。

在多个方案经构思形成之后,我们往往要对这些 方案进行评判和比较,同时要从设计的目的出发, 针对一些相互制约的问题进行权衡和决策,最后 选出较为满意的方案或集中各方案的优点进行改 进。

方案一 三个铃铛形构成,简洁,实用,但童趣欠缺些 方案二 水猪的笑脸,卡通,但相对创意欠缺

方案三

一组变换的吸管,创意新且童趣足,应该是个不 错的方案。创新好。

3.制定模型或原型
(1)绘制图样 三视图、尺寸标注、机 械加工图、剖视图、线 路图

(2)制作模型或原型

模型及其功能、 工艺(设备、 工具等等)

正等轴测图定义
(1)由X,Y,Z三个坐标系组成

(2)Z坐标垂直于水平线 X,Y,Z之间夹角为120度

平面结构形体的正等轴测图的绘制
Z
步骤: a、根据形体特征,确定长(X)、 宽(Y)、高(Z)等三轴在图纸上的 位置。 b、沿着上述三轴分别量出物体 的长、宽、高的尺寸,画出长方 体的轴测图。 c、根据长度方向、高度方向的 尺寸,画出左上角斜切面。 d、据长度方向、宽度方向的尺 寸,画出左前方斜切面,完成全 图。

o

X

Y

根据正等轴测图的作图方法, 正等轴测图上表现物体长、宽、 高三个方向的坐标轴之间的夹角 是多少度?

120°

正等轴测图的Z轴与水平线 的夹角是多少度?

90°

B

三视图:正投影法就是假设投影光线与投影平面垂直,在投影
平面上求取物体的投影的方法。

主视图:长和高

左视图:宽和高

长对正 主视图通 常反映物 高平齐

宽相等
俯视图:长和宽

体的主要 形状特征

三视图中的主视图要能准确反映物体的主要 形体特征,以下视图中最适合作主视图的是 ( )。

C

? 21.根据立体图,补全俯视图和左视图中所缺漏 的图线。

B

剖视图
? 剖视图主要用于表达机件内部的结构形 状,它是假想用一剖切面(平面或曲面) 剖开机件,将处在观察者和剖切面之间 的部分移去,而将其余部分向投影面上 投射,这样得到的图形称为剖视图(简 称剖视)

形体的尺寸标注 --形体的视图只能表达其形状和结构的关系,
而形体各结构块的真实大小和相对位置,必须由尺寸来确定。

正确(尺寸注写必须符合国家标准) 完整(尺寸必须注写齐全,不遗漏,不重复)

清晰(尺寸注写布局整齐、清晰,便于读图) 合理(尺寸注写方式符合加工要求)

尺寸界线。尺寸界线用细实线绘制,并由图形的轮廓线、 轴线或对称中心线处引出。也可利用轮廓线、轴线或对称 中心线作尺寸界线。

尺 寸 要 素

尺寸线。尺寸线用细实线绘制。尺寸线必须单独画出,不 能与其他图线重合或在其延长线上。一般采用箭头作为尺 寸线终端。

尺寸数字。图样上所注尺寸表示形体的真实大小,与图样 的大小及绘图的准确度无关。图样上的尺寸,以毫米为单 位时,不注写单位,否则必须注明。尺寸数字一般注写在 尺寸线上方,水平方向尺寸字头向上,垂直方向尺寸字头 向左。

直 径 半 径 标 注

表示直径的符号是Φ 。整圆或大于半圆的圆弧需要标注直 径。标注直径的方式有多种,选用何种方式通常由圆的大 小和位置来确定。需要标注直径的形体主要有圆柱、圆锥 和球体等旋转形体。

表示半径的符号是R。半圆或不足半圆的圆弧需要标注半 径。标注半径的方式同样也有多种,采用方式也应根据圆 弧的尺寸与位置来确定。

标注形体的尺寸 时,应注意同一 个尺寸一般只标 注一次。

? 7.如图所示为某款台灯的主视图和俯视图 及部分尺寸标注。该台灯圆形底座的直径 为 A.φ80 B.φ148 C.φ120 D.φ34

C

技术图样的尺寸标注要求正确、完整、清晰、 合理,以下尺寸标注示例中,符合国家标准 要求的是

D

B

绘制图样(机械加工图)
机械加工图是工程图的一种。它是以三视图的形式来 表达机械加工方法的一种技术图样,是完成产品机械加工 的主要依据。机械加工图通常由三视图及其尺寸标注、必 要的其他视图、标题栏和文字说明几部分组成。

3.制作模型或原型

绘制图样(机械加工图)

制作模型或原型

模型及其功能

模型是根据实物、设计图样或构思,按比例、 生态或其他特征制成的与实物相似的一种物 体。

在设计的过程中,模型具有以下两个功能:
(1)使设计对象具体化。 (2)帮助分析设计的可能性

草模

草模用于产品造型设计的初期阶段,它可以采用立体模型将设 计构思简单地表示出来,供设计人员深入探讨时使用。 概念模型用于设计构思初步完成之后,在草模的基础上,用概 括的手法表示产品的造型风格、布局安排,以及产品与人、与 环境的关系等,从整体上表现产品造型的整体概念。 结构模型用于研究产品造型与结构的关系,清晰地表达产品的 结构尺寸和连接方法,并用于进行结构强度试验等。 功能模型主要用于研究产品的各种性能以及人机关系,同时也 用于分析、检查设计对象各部分组件尺寸与机体的相互配合关 系,并在一定条件下用于试验。

概念模型
结构模型 功能模型

展示模型

展示模型是在结构模型与功能模型的基础上,采用真实材料, 按照准确的尺寸,做成的与实际产品几乎一致的模型。作为产 品的样品,展示模型为研究人机关系、结构、制造工艺、外观、 市场宣传等提供实体形象,并可以直接向设计委托方征求意见, 为审核方案提供实物依据。

草模用于产品造型设计的初期阶段,它可以 采用立体模型将设计构思简单的表示出来, 供设计人员深入探讨时使用。

概念模型就是在草模的基础上,用概括的手 法表示产品的造型风格、布局安排、人机关 系等,从整体上表现产品造型的整体概念。

结构模型:为了研究产品造型与结构的关系 ,清晰地表达产品的结构尺寸和连接方法, 并进行结构强度试验而制作的模型。

功能模型:主要用于研究产品的各种性能以及人机 关系,同时也用作分析、检查设计对象各部分组件 尺寸与机体的相互配合关系,并在一定的条件下用 于试验。

汽车撞击试验模型 利用NF-3全机低速风洞对“运-8”模型进行吹风试验模型

展示模型:在结构模型和功能模型的基础上发展而来 的展示模型。它是采用真实材料,用准确的尺寸,做 成与实际产品几乎一致的模型,作为产品的样品进行 展示,以便提供实体形象。

? 工艺:是指利用工具和设备对原材料、半 成品进行技术处理,使之成为产品的方法 ? 常见的工艺有哪些?
加工工艺、装配工艺、检测工艺、 铸造工艺、表面处理工艺等。

民间剪纸

工艺伞

? 常见的金属材料加工工艺 划线、锯割、锉削、钻孔、连接、表面处理

划线--在待加工的材料上用相应的工具划出 加工部件的轮廓线或基准点和基准线。 划线的一般步骤为:(1)划出基准;(2) 划尺寸线;(3)划轮廓线;(4)冲眼。

划针

划规

样冲

钢直尺

角尺

名 称

用 途

操作要领 划针的头保持锐利 划线时划针要紧贴导向工具 划经要尽量一次划成 划线时要压紧直尺,防止发生 移动

划 针

用于划出直线线痕

钢直尺

用做划直线的导向工具用于量 取材料的尺寸、测量工件等

角尺

用做划出垂直线的导向工具 用于检查锉削平面的垂直度 用于划出圆的线痕 用于划出弧的线痕 用于在钻孔中心处冲出眼,防 止钻孔中心滑移

使用时角尺要紧贴工件的一个 基准面 划规的脚尖保持尖锐 划线时保持中心不发生滑移 应斜看靠近冲眼部位 冲眼时冲尖对准划线的交点 敲击前要扶直样冲

划规

样冲

使用样冲时,规范的操作方法 是( )

B

锯割---对于金属材料,通常以锯割的方式进行割断。手锯是人工
锯割常用的工具,利用它可以分割金属材料、木料和硬塑料等。

? 锯条的正确安装

? ? 松紧得当。

工件夹装 夹装在台虎钳左侧。

起锯方法 :
从工件远离自己 的一端起锯,起锯时 用左手大拇指贴住锯 条,起锯角a要小,防 止锯齿崩裂。起锯时 行程要短,压力要小, 当陷入工件2—3mm时, 才能逐渐正常锯割。

操作要领 1、站位和握锯姿势要正确。 2、推锯加压,回拉不加压。 3、锯程要长。 4、推拉要有节奏。

★锯割前应把材料夹持在 台虎钳上,通常情况下,锯割 线应在台虎钳钳口左侧 10~20mm处,锯割线不能太 靠近台虎钳(易对台虎钳造成 破坏),也不能离台虎钳太远 (操作时不稳)。

★在锯割工件过程 中,快将工件锯割落下 时,应该是用左手将快 要落下的工件托住,右 手缓慢锯割,直至工件 落下。

在锯割中,为什么会偏离锯割线? 请举例说明原因。

1.装锯条时,锯条产生 扭折现象,造成锯路偏 离;

2.锯齿的锯路不对称。

锉削----为使工件符合设计所要求的形状、尺寸和粗糙度,往往需
要进行锉削、铣削和磨削等切削加工。

锉削操作要领
1、锉削时要注意身体 和手臂动作的协调。

2、在推锉过程中,左 手的施压要由大变小, 右手的施压要由小变 大,使锉刀平稳而不 上下摆动。

钻孔----用钻头在实体材料上打孔的方法,称为钻孔。常用的钻孔
设备是台钻,常用的钻头是麻花钻。

安全操作警示 二要:操作要集中注意力;钻孔要 戴防护眼镜,以防钻屑飞出伤害眼 睛。 二不:不准带手套操作,以防钻头 卷住手套而伤害手指;不能用手直 接扶持小工件、薄工件,以免造成 伤害事故。

下列关于在金属材料上钻孔的操作 要求中,说法错误的是 A、操作要集中注意力并带好防护手 套 B、操作时要戴防护眼镜 C、要用台虎钳或手钳夹紧工件 D、 不用用手直接扶持小工件和薄工件

A

连接---通过固定连接和半固定连接的方法可以实现金属之间的连
接。连接有多种方法,采用什么连接方法应由连接件材料和使用场 合决定。

螺纹加工方法
在工件上制作内螺纹 称为攻丝。它使用的 工具是丝锥和丝锥扳 手。

在工件上制作外螺纹 称为套丝。它使用的 工具是板牙和扳手。

表面处理

为了防止金属制品表面生锈腐蚀,提高 产品的美观程度,通常需要对金属表面进行 处理。常见的金属表面处理方法有表面刷光、 喷涂油漆和镀层等。

4.测试、评估及优化
测试 在模型或原型制作完成后,一般需要对其进行测 试。测试的目的是检验产品在操作、使用过程中, 在结构和技术性能等方面能否达到预定的设计要 求。

技术试验

技术试验的重要性

我们通常将技术活动中为了某种目的所进行的尝试、检验、 优化等探索性实践活动称为技术试验。(例:技术试验卫 星)

重要性:技术试验是技术活动中的一项重要内容;技术试 验不仅是对技术成功与否的验证,更是发现问题、探究规 律、优化技术的关键;技术试验是技术研究不可缺少的基 本方法和手段,对技术应用的实现起到了有力的保障作用; 技术试验可以使设计得以改进和完善,将设计的风险和失 误降到最低。(例:阿什塔比拉河桥的垮塌、青霉素皮试 试验)

技术试验的分类
农业试验 1.按应用范围分类

工业试验 国防试验 科学试验
性能试验

2.按目的分类

优化试验 预测试验 信息试验

通过改变所给的条件,测量试验对象的状态变 性能试验 化并分析其原因,明确试验对象的性能或性 能故障。
对试验对象进行优化或条件组合,如农业中不 优化试验 同品种的对比试验。 预测被试对象状态的变化及产生的后果。 预测试验 (阅读:对安全帽的超载试验) 通过测量、采集、识别和处理信息来影响试 信息试验 验效果。

技术试验的常用方法
①优选试验法:例:不同品种水稻的对比试验等。 ②模拟试验法:例:汽车碰撞试验;大坝水利试验等。 ③虚拟试验法:例:计算机虚拟火星探测器模拟登陆动画 等。 ④强化试验法:例:砖块等施工材料的抗压试验、耐火试 验 ⑤移植试验法:如:橘子从长江以南移植到长江以北的种 植试验。许多生物领域的试验。

C

在现代机械设计中,一般利用计 算机技术对产品的机械性能进行 仿真试验,这种技术试验的方法 属于 A、实物试验法 B、强化试验 法 C、虚拟试验法 D、移植试 验法

C

在手机开发过程中,需要对 一些零部件进行性能试验,下列 针对手机按键的试验项目不必要 的是 A、按键表面的耐磨损试验 B、 按键可承爱的按击次数试验 C、按键材料的耐超高温试验 D、 按键表面的触感试验

C

(八)简单技术试验的设计与实施

技术试验报告是技术试验工作完成后应 当形成的成果,其项目包括试验名称、 试验目的、试验准备、试验步骤、试验 记录、试验总结等。试验报告的文字应 力求简明扼要。

书架结构造型与稳定性的关系的试验报告 探究书架的结构造型与稳定性的关系

将书本叠放在书架上部隔板的左侧或右侧,用 手左、右方向稍用力摇晃,书架应无明显晃动

? 26.现有一个卡通造型的花盆架(如图 所示),花盆架用钢筋制成,脚掌用铁 板焊接而成。 (1)请设计一个简易的试验方案,用花 盆作为试验器材,检验该花盆架在平地 上站立时左右翻倒的稳定性。(在下列 “▲”处填写试验方案内容) 试验名称: ① ▲ 试验目的: ② ▲ 试验准备:带有不同重量标记的花盆若 干,待测试花盆架。 试验过程:将花盆架在平地上站立放稳; ③ ▲

①花盆架稳定性的测试试验。 ②测试花盆架的稳定性。 ③依次在左侧挂不同重量的花盆, 观察并记录花盆架是否会翻倒; 依次在右侧挂不同重量的花盆, 观察并记录花盆架是否会翻倒。

试验名称:小板凳稳定性和强度试验 试验目的:①小板凳强度试验 ②小板凳稳定性试验 试验准备:小板凳一把;10㎏的沙包15个 试验步骤:①放平小板凳,用手摇晃一下,是否 稳定 ②加载10㎏的沙包,观察小板凳是否变形, 逐一增加到90㎏,注意观察 ②加载10㎏的沙袋一 包,用手摇晃小板凳是否稳定;每增加1包重复上 述操作,观察小板凳是否稳定

评估

在测试的基础上,我们还要对设计方案 和产品进行较为全面的评估。这种评估, 在设计过程中需要反复进行。

设计的评价是指依据一定原则,采取一定方法和手段, 对设计所涉及的过程及结果进行事实判断和价值认定的活 动。它对设计者树立质量管理意识、强化质量管理、高质 量完成设计任务具有重要作用,同时也有助于设计中的信 息交流和工作反思。

评价对象

★ 对设计成果的评价

对设计过程的评价

设计者自我评价(自评)

评价者

他人的评价(他评)

无论是对设计设计过程的评价还是 对设计成果的评价,都应建立在事 实判断的基础上。 进行评价必须制定相应的标准。 由于设计的目标和内容不同,设计 评价的标准也就不同,有时可以有 所侧重。评价标准的制定应当客观、 明确,体现科学性和可操作性。

对设计过程的评价
重要性:没有良好的设计过程,就不可能有良 好的设计成果。统计资料显示,一项设计成果质 量的好坏, 60% —— 70% 是由设计过程的质量所 决定的。因此,加强对设计过程的评价是树立质 量管理意识、加强质量管理、实现设计目标的关 键。 对设计过程的评价有着丰富的内容,例如, 设计过程是否完备,分工是否合理,采用的方法 是否正确,各个环节或阶段的任务是否完成,形 成的中间成果(方案)是否符合要求,全过程是 否有质量控制和相应的监督、改进措施等。

对设计成果的评价
最终产品是设计过程的结晶, 是设计质量、设计水平的集中体现。 对最终产品的评价,有两个基本依 据:一是参照设计的一般原则进行 评价,二是依据事先制定的设计要 求进行评价。在实际评价中,这两 个方面也可以结合起来。

坐 标 图 法 ( 雷 达 图)

设计的一般原则:

创新原则、实用原则、经 济原则、美观原则、道德 原则、技术规范原则、可 持续发展原则

B
家用塑料凳 塑料 家庭、餐馆、 会场等 8元

可延伸的多功能电源插头 不仅可作为任何电器插头,而且还可作为 插座。在许多情况下,一个插座无法应付大量数字设备 ,所以, 我们必须增加很多的插座满足这种需要,而且会造成电线、插座混 乱,搅得一团糟。因此,设计多功能的插头和插座,可以把它改变 的很有秩序。而且它完全符合国家强制执行的安全标准。

技术与设计2
一、结构与设计 二、流程与设计 三、系统与设计

四、控制与设计

一、结构的概念
结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。 从力学角度来说,结构是指可承受一定力的架构形态,它 可以抵抗能引起形状和大小改变的力。

二、结构的受力
基本受力形式有拉力、压力、剪切力、扭转力和弯曲力

当一个结构受到外力作用时,内部各质点之间的相互作用 会发生改变,产生一种抵抗的力,称为内力。应力是构件 的单位横截面上所产生的内力,用公式表示应力为 σ =F/S, 其中,F是内力,S是受力面积,σ 是应力。

三、简单结构的分类
结构分为实体结构、框架结构、壳体结构 、组合结构

四、结构的稳定性
结构的稳定性是指结构在负载的作用下维持其原有平衡状 态的能力。

五、影响结构稳定性的主要因素
影响结构稳定性的因素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、重心投影位 置等。

六、影响结构强度的主要因素
结构的强度是指结构具有的抵抗被外力破坏的能力。影响 结构强度的主要因素:结构的形状、使用的材料、构件之 间的连接方式等因素有密切的关系。
刚连接、铰连接、钢筋的抗拉性能、混凝土的抗压性能

七、结构与功能的关系
结构的改变可能导致功能的变化。

八、结构设计的主要因素

结构设计应考虑的主要因素有:符合使用者对设计对象的 稳定性和强度要求,安全因素,公众和使用者的审美需求, 使用者的个性化需要,对设计对象的成本控制要求和一定 的使用寿命等。

九、简单的结构设计
设计项目、设计要求、设计分析、设计准备、设计方案、 优化设计方案、制作模型、结构试验

十、结构的实用性

十一、典型结构设计的欣赏与评价

技术的角度主要有:结构的使用功能的实现,结构的稳固 耐用,结构造型设计的创意和表现力,材料使用的合理性, 工艺制造的精湛程度等。 文化的角度主要有:结构的文化寓意与传达,公众认可 的美学原则,反映的时代、民族、习俗方面的特征,结构 的个性特征等

C

B

1、增如凳脚的截面尺寸。 2、4个凳脚间的连接片状结构 改为截面为L形。

3、加大凳脚与凳面连接处的圆
弧的的面积。

? 9.如图所示(见附图页)是农民从水井里 打水的情景,辘轳套在固定的木轴上,井 绳绕在辘轳上,摇动把手使辘轳转动从而 带动水桶上升,辘轳受到的力主要是 A.拉力 B.剪切力 C.扭转力(扭矩) D.弯曲力(弯矩)

C

? 10.如图所示的四座桥,其桥梁部分为框架 结构(衍架结构)的是

B

? 11.小明帮助爸爸选购花盆架,看到市场上有四 种花盆架(如图所示),如果要求稳定性最好, 小明应当选择

D

12、小军打羽毛球挥拍时金属 杆受到的力主要是 A、弯曲力(弯矩) B、压 力 C、拉力 D、扭转力(扭 矩)

A

下列自行车四个部位的连接中属于铰连 接的是

B

一、流程的含义
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。

二、流程对生产、生活和工作的意义
科学合理的流程,可以指导我们正确地做事,提高工作和 学习的效率,使我们的生活变得有序、合理,为我们的安 全提供保障;运用科学合理的流程可以有效地组织生产、 提高生产效率、保证产品质量、保证安全生产、保护环境 等。

三、时序和环节
时间上的先后顺序称为时序。有些步骤之间的时序是不可 颠倒的,有些步骤之间的时序是可以颠倒的。 把完成某个具体目标、组成某项生产或某个活动过程的若 干阶段或小的过程称为环节。环节是一个相对的概念,依 据问题性质的不同和不同人的理解,环节的划分可能会有 所不同。环节中又包含若干可以分解的。

四、常见的流程表达方式
文字表达、表格表达、图示表达、模型表达、动画演示

五、简单的流程图

六、流程分析
七、流程设计应考虑的基本因素

生产活动的流程设计的基本因素主要有材料、工艺、设备、 人员、资金和环境等。事物的内在属性和客观的变化规律。

八、流程设计的基本步骤(p51—52)
九、简单流程设计

十、流程优化的意义及主要内容
生产和生活中的技术改进和革新,多数是对已有流程的 整体改进或是对其中某一环节的改进,目的是为了提高工 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。

流程优化涉及到工期优化、工艺优化、成本优化、技 术优化、质量优化等优化指标。

十一、流程优化与设备、材料之间的关 系(p57)

十二、流程优化过程所应考虑的主要问 题
流程的优化应在综合考虑各项指标的基础上,抓住主要矛 盾,突出重点指标的优化,综合权衡,以达到整体优化的 目的。

B

B

安装白炽灯

? 13.在一块大木板上取材,制作如图所示的 家具面板,其加工流程相对比较合理的是

B

? 12.裁剪是制衣过程的一个环节,传统的裁 剪流程是:整理布料→划线→裁剪,现代 服装生产将裁剪流程优化为:将多层布料 叠放整齐后直接用电脑控制自动裁剪。此 流程优化的目标主要是 A.安全生产 B.节省布料 C.提高效率 D.方便缝制

C

如图所示,采用六个螺母与螺钉连接两个零件,拧紧这组螺母(螺 母的编号分别为a、b、c、d、e、f)的正确流程是

D

加工一个如图所示的零件(2孔为螺纹孔),材料为钢材, 要求表面耐麿防锈。加工过程需要以下4个环节:①下料 和划线,②锯割和锉削,③钻孔和攻丝,④淬火和电镀。 正确的加工流程是 A、① ② ③ ④ B、② ① ③ ④ C、② ④ ① ③ D、① ②④③

A

一、系统的含义
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,称为系统。构成 系统,必须具备三个条件:第一,至少要有两个或者两个 以上的要素(部分)才能组成系统;第二,要素(部分) 之间相互联系、相互作用,按照一定方式形成一个整体; 第三,这个整体具有的功能是各个要素(部分)的功能中 所没有的。

二、系统的分类

自然系统和人造系统,自然系统(如生态系统),人造系 统(如计算机系统和机械传动系统);也可把系统分为实 体系统和抽象系统,实体系统(如生物系统、机械系统), 抽象系统(如哲学系统)。

三、系统的基本特性
整体性、相关性、目的性、动态性、环境适应性

四、系统分析的一般步骤
明确问题,设立目标。明确所要研究问题的性质和范围, 提出所要达到的目标,明确约束条件→收集资料,制定方 案。收集相关资料,制定解决问题的各种备选方案,预计 可能产生的各种结果→分析计算,评价比较。对资料和数 据做必要计算,进行各子系统的整体分析,将各种方案进 行评价对比,选择最佳方案→检验核实,作出决策。如果 对方案不够满意,还可按上述程序反复进行,直到获得满 意的方案为止。

五、系统分析主要原则
整体性原则、科学性原则、综合性原则

六、分析影响系统优化的因素

影响系统优化的因素是指对系统的目标函数产生显著影响, 并且可以人为调节的因素。

七、简单系统设计的方法 八、系统的设计

C

? 15.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

D

? 16.2008年初我国南方遭遇百年一遇的雪灾,由于高 压输电线和铁塔上积了大量冰冻,部分强度不大的 铁塔被压垮,从而导致大批铁塔相继倒塌,造成大 面积停电。从系统的角度理解,下列说法中不恰当 的是 A.部分铁塔的倒塌影响了输电系统的整体功能 B.该输电系统的相关性是造成这种损失的原因之一 C.该输电系统的目的性不明确 D.该输电系统的环境适应性不好

C

? 24.小王同学见到一位老人骑着自行车在小路上行使 (如图所示)。为了优化该自行车系统,小王想出了 一下措施: ①提高鞍座的弹性;②调整鞍座的高度;③在车架上 增加减震装置;④调节轮胎充气量到适中;⑤提高刹 车的可靠性;⑥将车架上的斜杠改为横杠;⑦将简易 链条罩改为封闭式;⑧在自行车后部装一个车篓;⑨ 跳高车把的高度。 ? 请分析上述九项措施,在下列“▲”处填写符合要求 的措施的序号。 (1) 能增加自行车系统功能的时 ▲ ; (2) 能提高安全性能的是 ▲ 、 ▲ ; (3) 能减轻颠簸的是 ▲ 、 ▲ 、 ▲ 。

17、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、保持汽压合适 C、每次加油时将油箱加满 D、减少不必要 的负载

24.如图所示的挖掘机是建筑、采矿等行业常用的机械设备,某挖 掘机生产企业为了提高产品的竞争力,对挖掘机的动力系统、行走 系统、挖掘系统、控制系统等进行了全面分析,应用计算机技术对 关键零部件进行了分析和优化,从产品设计、加工工艺、生产管理 等方面提出了以下改进措施; 优化零部件的加工工艺,提高生产效率; 改进行走系统,适应不同的作业环境; 增加锤头、抓斗等配件,拓展使用功能; 加强生产管理,提高零部件结构,节省材料,减轻重量; 驾驶室安装空调,改善操作人员的工作环境。 请对生产厂家关系挖掘机的系统分析以及提出的改进措施进行分析, 回答以下问题: (1) 生产厂家对挖掘机产品的分析体现了系统分析的 原则、 原 则、原则; (2) 以降低生产成本为优化目标的改进措施是

①优化零部件的加工工艺,提高生产效率; ②改进行走系统,适应不同的作业环境; ③增加锤头、抓斗等配件,拓展使用功能; ④加强生产管理,提高零部件结构,节省材 料,减轻重量; ⑤驾驶室安装空调,改善操作人员的工作环 境。 以降低生产成本为优化目标的改进措施是

一、控制的含义
人们按照自己的意愿或目的,通过一定的手段,使事物向 期望的目标发展,这就是控制。

二、控制的手段与方法
理解任何控制现象,都要明确控制的对象是什么,控制要 达到什么目的和采取什么控制手段。 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。按照执行部件的不同,控制可分为机械控制、气 动控制、液压控制、电子控制等。

控制事例 大禹治水

控制的对 象
洪水

控制的目 的

控制的手 段

安息洪波、 疏通河道, 泄洪为主 大治水患 调节速度 换挡

电风扇扇 叶转速快 慢的控制 人力三轮 车转弯中 的方向控 制

电风扇

人力三轮车 改变三轮车 行驶的方向

双手转 动车把

人工控制:控制过程是在 人的直接干预和全程干预下进 行的。

关/开 门

驾驶汽车

自动控制:指在无人直接参 与的情况下,使事物的变化准 确地按照期望的方向进行。
太 阳 能 路 灯

自 动 门

三、控制的应用
控制应用到生活中,提高了人们的生活质量,人类能够在 一定程度上按照自己的意愿改变周围的环境,使之能满足 人们的需要。 空调、自动取款机 生产中往往需要对温度、湿度、压力、速度及加工动作等 进行控制,控制在生产中得到了极为广泛的应用。汽车自 动装配生产线、农田节水灌溉控制 控制在军事、国防等领域也有着广泛的应用。精密制导武 器、火箭。

四、简单开环控制系统的基本组成和工 作过程
控制系统的输出量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。十字路口的经绿灯定时控制 系统、楼宇的防盗报警控制系统、火灾自动报警系统、公 园的音乐喷泉自动控制系统等。

输 入 量

控 制 器

执 行 器

控 制 量

被 控 对 象

输 出 量

开环控制系统的方框图

游泳池注水控制系统方框图:
设定注水时间 定时器 (输入)

水流量 进水阀门 游泳池

游泳池的水位 (输出)

控制系统的输出量不对系统的控制产生任何 影响,这种控制称为开环控制系统。 特征:系统的输出量仅受输入量控制,输入 量到输出量之间的信号是单向传递。

归纳总结
简单开环控制系统的方框图
输入量 控制器 控制量 被控对象 执行器 输出量

输入量:即控制系统的给定量。 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。 执行器:即直接对被控对象进行控制的装置或元件。

控制量:即执行器的输出信号。
被控对象:即控制系统中所要求控制的装置和生产过程。

输出量:即控制系统所要控制的量。

五、闭环控制系统的基本组成
在系统的输入端和输出端之间,除了有从给定水位到 实际水位的信息传递,还有从输出端返回到输入端的信息 传递,即控制系统可以把输出量返回到输入端与给定值进 行比较,构成一条闭合回路。我们把系统的输出量返回到 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。

游泳池注水控制系统方框图:
比较器 给定 + 控制器 水位 水流量 进水阀门 检测装置

游泳池的水位 游泳池 (输出)

六、简单闭环控制系统的方框图 给 定 量
×

+× -

控 制 器

执 行 器

控制量

被 控 对 象

被控量

比 较 器

检测装置

闭环控制系统方框图

七、反馈的含义
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。

八、简单控制系统运行的主要干扰因素
在控制系统中,除输入量(给定值)以外,引起被控量变 化的各种因素称为干扰因素。

九、闭环控制系统中反馈环节的作用
闭环控制系统的核心是通过反馈来减少被控量(输出量) 的偏差。

十、闭环控制系统的工作过程
由于某种干扰因素的存在,系统的被控量偏离给定值时, 闭环控制系统中的反馈环节能及时检测出被控量的值,并 迅速反馈到输入端,与给定值进行比较,控制器根据比较 得到的偏差信号进行调节,从而使系统的被控量接近给定 值,达到精确控制的目的。

十一、功能模拟方法和黑箱方法
这种以功能和行为的相似性为基础,用“模型”模拟“原 形”的功能和行为的方法,就是功能模拟法。
这种把将要研究的系统作为黑箱,通过对系统输入与输出 关系的研究,进而推断出系统内部结构及其功能的方法, 就是黑箱方法。

十二、控制系统方案的设计
要设计好一个控制系统,应该明确这个系统要达到的目的 是什么,所要控制的对象是什么,被控对象有哪些重要的 特性,被控量和控制量分别是什么,外界的主要干扰因素 有哪些,选择怎样的设计方案既能达到目的,又经济、易 于实现,如何选择设备和元件,等等

? 14.如图所示是一个农业温室。要设计该温室 的温度自动控制系统,下列器件中不需要用 到的是
A.安全监控摄像头 B.温度传感器 C.加热器 D.温度控制器

? 19.如图所示为自动火炮控制系统示意图。 当雷达检测到飞机后发出信号给跟踪系统, 跟踪系统操纵火炮,调整火炮角度,该系统 中被控对象是 A.火炮 B.跟踪系统 C.雷达 D.飞机

19、下列关于干扰因素对控制系统的作 用,说法正确的是 A、干扰因素仅作用在被控量上 B、干扰因素不会作用于开环控制系统 C、闭环控制系统中干扰因素的作用都 会反映在输出量的变化上 D、干扰因素都是可以利用的

20、小明发现学校路灯有时由于没有及 时关闭而浪费用电,为此他设计了一个 控制方案,能够在天亮时关闭,天暗后 打开。该控制系统应该属于 A、自动控制的闭环控制系统 B、自动 控制的开环控制系统 C、手动控制的闭环控制系统 D、手动 控制的开环控制系统


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