通用技術知識點(必修2)

通用技術知識點(必修2)通用技術知識點(必修2)通用技術知識點(必修2)xxx公司通用技術知識點(必修2)文件編號：文件日期：修訂次數(shù)：第1.0次更改批準審核制定方案設計，管理制度技術與設計2：第一章結(jié)構(gòu)與設計一、常見結(jié)構(gòu)的認識1、結(jié)構(gòu)的概念：a結(jié)構(gòu)是指物體的各個組成部分之間的搭配和排列，結(jié)構(gòu)決定著物體的性質(zhì)和形態(tài)。（結(jié)構(gòu)的五種受力形式：拉力、壓力、剪切力、彎曲力、扭轉(zhuǎn)力）2、結(jié)構(gòu)的分類：b實心結(jié)構(gòu)是指結(jié)構(gòu)體本身是實心的結(jié)構(gòu)。如實心墻、大壩等。框架結(jié)構(gòu)是指結(jié)構(gòu)體由細長的構(gòu)件組成的結(jié)構(gòu)。如鐵架塔、建筑用腳手架，廠房的框架等。殼體結(jié)構(gòu)是指層狀的結(jié)構(gòu)。如摩托車手的頭盔、飛機的外殼、貝殼等。（生活中很多物體的結(jié)構(gòu)是由兩種或兩種以上的基本結(jié)構(gòu)類型組合而成，稱為組合結(jié)構(gòu)，如埃菲爾鐵塔等。）二、穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的探析1、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性：b結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是指結(jié)構(gòu)具有阻礙翻到或移動的特性。2、影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素：b①、結(jié)構(gòu)的形狀②、重心的位置。3、結(jié)構(gòu)的強度：b結(jié)構(gòu)的強度是指結(jié)構(gòu)具有的抵抗被外力破壞的能力。4、影響結(jié)構(gòu)強度的主要因素：c①、形狀②、材料③、材料連接方式結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接通常有兩類：鉸連接和剛連接鉸連接——被連接的構(gòu)件在連接外不能相對移動，但可相對轉(zhuǎn)動。如：門與門框的連接剛連接——被連接的構(gòu)件在連接處既不能相對移動，也不能相對轉(zhuǎn)動。如：榫接、膠接、焊接5、結(jié)構(gòu)與功能的關系：b結(jié)構(gòu)決定著事物的性質(zhì)，也直接影響事物的功能。三、結(jié)構(gòu)的設計1、結(jié)構(gòu)設計應考慮的主要因素：a符合使用者對設計對象的穩(wěn)定性和強度要求，安全因素因素，公眾和使用者的審美需求，使用者的個性化需求，對設計對象的成本控制要求和一定的使用壽命等。2、簡單結(jié)構(gòu)的設計：c①設計項目——②設計要求——③設計分析——④設計方案——⑤呈現(xiàn)草圖（如：設計相框、雨傘架、垃圾桶、鞋柜、衣架、筆桶等）四、結(jié)構(gòu)的欣賞：1、結(jié)構(gòu)的實用性：b優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)設計不僅表現(xiàn)在結(jié)構(gòu)的實用功能上，也表現(xiàn)在形式上，特別是功能與形式的統(tǒng)一上。2、經(jīng)典結(jié)構(gòu)設計的欣賞與評價：c——技術與文化兩個角度進行。技術角度：使用功能、穩(wěn)固耐用、造型設計的創(chuàng)意和表現(xiàn)力、材料合理性、工藝精湛程度等。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。第二章流程與設計一、生活和生產(chǎn)中的流程1、流程的含義：a流程是一項活動或一系列連續(xù)有規(guī)律的事項或行為進行的程序。包含環(huán)節(jié)與時序。2、流程對生活工作、生產(chǎn)的意義：b對生活工作：提高工作和學習的效率，使我們生活變得有序、合理，為我們的安全提供保障。（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(chǎn)：運用科學合理的流程可以有效地組織生產(chǎn)、提高生產(chǎn)效率、保證產(chǎn)品質(zhì)量、保證安全生產(chǎn)、保護環(huán)境等。（例：自動流水生產(chǎn)線的發(fā)明、農(nóng)業(yè)莊稼的種植流程）流程中工序的作業(yè)方式——串行和并行。上一道工序完成之后才能進入下一道工序——串行。幾項工作同時進行——并行。3、時序與環(huán)節(jié)：a⑴時序：過程的經(jīng)歷中，各環(huán)節(jié)按照一定的時間順序先后出現(xiàn)、完成。這種時間順序關系，稱為時序。（例：買票→

候車→檢票→上車。）⑵環(huán)節(jié)：活動或事件在其發(fā)展的過程中，依據(jù)某種特征或方式，可將該過程分解為若干個小過程，稱這些小過程為環(huán)節(jié)。4、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。5、流程圖的識讀和分析：c識讀流程圖的要點：⑴找流程的環(huán)節(jié)，明確每個環(huán)節(jié)的功能和作用；⑵弄清流程中時序的體現(xiàn)與特征；⑶流程是技術的核心概念之一。不同的流程，產(chǎn)生的效益往往不同，“理解流程就是質(zhì)量”、“流程就是效益”等。二、流程的設計1、流程設計應考慮的基本因素：c總體上：流程設計應該要研究內(nèi)在屬性與規(guī)律。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。材料：不同的材料有不同的加工處理方法。工藝：不同產(chǎn)品的工藝要求各異，流程設計也不同。設備：生產(chǎn)設備的水平往往決定了流程的自動化水平。人員和資金：不同的技術水平和必要的資金影響生產(chǎn)的過程、質(zhì)量和周期。環(huán)境：關注生產(chǎn)過程對環(huán)境的污染以及環(huán)境對生產(chǎn)的反作用。2、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。3、簡單流程的表達：c畫流程設計框圖的一般方法：⑴根據(jù)對事物的內(nèi)在屬性和規(guī)律的分析，以及有關的考慮，將流程的全過程，按每個階段的功能、作用的不同，分解為若干小過程——環(huán)節(jié)，并用方框表示環(huán)節(jié)。⑵按照每個小過程應該經(jīng)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。例：小鐵錘的錘頭加工流程圖：下料→劃線→鋸削→銼削→劃螺孔中心線→鉆孔→攻絲→倒角→淬火→電鍍。小鐵錘的錘柄加工流程圖：下料→磨削圓頭→板牙套絲→電鍍。三、流程的優(yōu)化1、流程的優(yōu)化及目的：b在設計和實施流程的過程中，經(jīng)常需要進行不斷的修改和完善，這種對流程修改的過程，叫做流程的優(yōu)化。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(chǎn)等。2、流程優(yōu)化的條件：b⑴內(nèi)部條件：對流程內(nèi)在機理的深入了解。（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。（例：只有在具備鍛壓設備時，才可能將法蘭盤的加工改為少量切削加工）⑶人員技術水平的提高。3、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。經(jīng)常會有這樣的情況發(fā)生：某一個指標得到了優(yōu)化，而使另外的指標下降了。比如，技術優(yōu)化，可能使成本提高。成本優(yōu)化了，也可能使質(zhì)量下降。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。第三章系統(tǒng)與設計一、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)1、系統(tǒng)的含義：b概念：系統(tǒng)是由相互聯(lián)系、相互作用、相互以來和相互制約的若干要素或部分組成的具有特定功能的有機整體。構(gòu)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；（3）整體具有的功能是各個要素（部分）的功能中所沒有的。例：自行車的結(jié)構(gòu)2、系統(tǒng)的分類：a（1）自然系統(tǒng)和人造系統(tǒng)。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)。（2）實體系統(tǒng)和抽象系統(tǒng)。例：計算機硬件屬于實體系統(tǒng)；軟件屬于抽象系統(tǒng)。3、系統(tǒng)的基本特性：b(1)整體性（全局、集合）：——側(cè)重于“部分影響整體”。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。eq\o\ac(○,1)系統(tǒng)是一個整體，它不是各個要素（部分）的簡單相加，系統(tǒng)的整體功能是各要素（部分）在孤立狀態(tài)下所沒有的。eq\o\ac(○,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：巴爾扎克的塑像、“木桶理論”、一招不慎全盤皆輸、棄卒保車、“阿波羅”登月飛船上的零件(2)相關性（匹配、關聯(lián)）：——側(cè)重于“部分與部分之間的關聯(lián)”構(gòu)成系統(tǒng)的各元素之間是相互聯(lián)系、相互作用、相互依賴、相互影響的關系，是彼此相關的。例：古代建筑的“梁柱結(jié)構(gòu)”、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。(4)動態(tài)性（更新）：物質(zhì)都是不斷變化，因此系統(tǒng)是一個動態(tài)的系統(tǒng)，處在運動變化和發(fā)展之中。(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(zhì)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。例：“春捂秋凍”、電冰箱不能緊貼墻放置二、系統(tǒng)的分析1、系統(tǒng)分析及其一般步驟：c（1）什么是系統(tǒng)分析系統(tǒng)分析一般是從系統(tǒng)的整體功能出發(fā)，全面地思考與解決問題。eq\o\ac(○,)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。eq\o\ac(○,)系統(tǒng)分析采用的方法：運用科學的方法對系統(tǒng)加以周詳?shù)目疾?、分析、比較、試驗。eq\o\ac(○,)系統(tǒng)分析產(chǎn)生的結(jié)果：擬訂一套有效的處理步驟和程序，或?qū)υ到y(tǒng)提出改進方案。例：王選漢字激光照排系統(tǒng)明確問題,明確問題,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2、系統(tǒng)分析的主要原則：a（1）整體性原則系統(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(jié)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3、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(diào)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(diào)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：c1、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。2、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。3、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。第四章控制與設計一、控制的手段與應用1、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。按人工干預來分：人工控制、自動控制按人工干預來分：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2、控制的手段：a3、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(zhì)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。（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1、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(diào)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?？刂破鳎簩斎胄盘栠M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。2、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（信息流經(jīng)一個閉合環(huán)路）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?；窘M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。3、閉環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖：

c輸出量

輸出量4、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1、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。2、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。例：投籃、自動電水壺3、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。4、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：eq\o\ac(○,)由于干擾因素的存在，系統(tǒng)的被控量偏離給定值時；eq\o\ac(○,)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；eq\o\ac(○,)控制器根據(jù)比較得到的偏差信號進行調(diào)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)5、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(nèi)部結(jié)構(gòu)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(nèi)部結(jié)構(gòu)的細節(jié)，就是黑箱方法的運用。6、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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)相對復雜，構(gòu)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P1181、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2、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。3、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(nèi)。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(jié)合具體問題全面解決或有所側(cè)重地解決。1、在我們的生活中，人們經(jīng)常需要對很多技術產(chǎn)品不斷進行改進，以滿足不同人群的需要。那么空調(diào)器從普通的定頻空調(diào)發(fā)