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1、第三节 系统的设计一、系统设计的含义 系统设计是在系统分析基础上,设计 出满足预定目标的系统的过程。它既包含了对某个系统进行技术本身 的内容，同时又需要运用系统的思想和方 法对其设计过程进行分析、设计。二、二、系统设计应考虑的主要问题1、系统设计的目的与要求系统设计要从整体出发，以系统整体 功能的最优为目的 2、系统各部分之间的相互联系与相互作用系统设计要运用系统的思想综合考虑 和部分之间的关联、冲突问题，注重各部 分的横向、纵向联系。二、二、系统设计应考虑的主要问题3、系统设计方案的优化首先从系统整体考虑优化，统筹 兼顾，再在此基础上完善各部分的设 计。 为坐落在山里的村庄策划一个筑路工程设
2、计方案 ，需要筹划：资金分配、人员调配、地质勘探、 路向选择、材料购置、施工进度等。从系统设计的思路出发，怎样理顺这些关系？用系统的观点理顺各种关系，分别从筑路方 案的总体目标、路线规划方案的选择、方案的优 化作出思考。 1、总体目标：安全、快捷、经济地完成筑路工程 。 2、选择好的路线方案：如公路要过两座山坡，是 修隧道还是绕道。3、要考虑材料、人员 的安排，如何降低成 本，减少浪费，考虑 天气等因素，提高工 程进度。三、系统设计的一般步骤主要包括：将系统设计分解为若干子 系统，确定各子系统的目标、功能及其 相互关系，对子系统进行技术和评价， 对系统进行总体技术设计和评价等。在发生多起交通事
3、故后， 检验检疫部门组织专家进行 分析和实验室鉴定，认定：日本三菱帕杰罗越野车 、型在设计上存 在严重问题，车后部的“感载阀”在车内坐上 人并在颠簸的路上行驶时会压低磨擦到后轴制 动油管，经长期反复磨擦，造成后轴制动油管 被严重磨损直至出现漏洞，使制动液流出，造 成刹车失灵。这是涉及行车安全的严重质量问 题！ 案例1：封杀三菱帕杰罗汽车事件为确保人身安全，根据中华人民 共和国进出口商品检验法及其实施条 例的规定，特公告如下： 自公告之日起， 吊销日本三菱帕杰 罗V31、V33越野车 的进口商品安全质 量许可证书，禁止 其进口。 想一想：三菱帕杰罗汽车被封杀的 原因是什么？1）没有设计好汽车制动
4、系统中的后 轴制动油管； 2）没有设计好汽车悬挂系统中的感 载阀；原因：小结：进行系统设计时，必需要 设计好各元素或子系统的功能 及子系统间的协调关系。室内住宅电气系统的设计4、简单系统的设计的实现系统设计多用于比较复杂的社会系统工程、 经济系统工程、规划系统工程、生态系统工程、 能源系统工程、交通运输系统工程、农业系统工 程、工业及企业系统工程、军事系统工程等方面手电筒照明供电部分的设计案例分析：手电筒照明供电部分的设计 设计要求：可照明的手电筒，携带方便，使用安全 。设计分析： 可把手电筒照明供电部分分为照明和供电两个子 系统。照明子系统的要素是灯泡、导线，供电子系 统的要素是电源和开关。
5、 手电筒的功能取决于它的各个组成要素，电源通 过导线的连接驱动灯泡发光，这些要素缺少任何一 个，手电筒都不能正常工作。 选择合适的元器件，使它们相互匹配，并能达到 设计要求。方案A （1）设计一个简单的电路，画出电路图。 （2）根据电路图，选择元器件，如灯泡、干电池 、导线等，并搭接电路。 （3）通过控制开关，使灯泡发光。设计方案：方案B 选择元器件为发光二极管及干电池、金属筒等，其 他步骤参照方案A。方案C 设计一个自发手电筒。 采用发电机代替干电池进行供电。手电系统有以下几个部 分组成： 手柄齿轮组发电机小电珠 用手摇动手柄，使齿轮的转速加快，带动一个由电磁铁和 线圈组成的发电机旋转，线圈
6、在磁场中转动时将机械能转 化为电能，输出电流，使小电珠发光。 方案C不需要使用干电池，所以对环境不产生污染。案例分析：室内住宅电器系统的设计 设计要求： 1、用电负荷： 2、照明和各种家用电器使用安全、方便，相互之间 影响小，便于维修。 设计分析： 设计的目标是方便住户使用，满足住户的舒适和 审美要求，便于日后维修，遵守民用建筑照明设 计规范，确保室内电器线路的安全。 户内配电系统有电源配电箱和若干个回路组成， 它们构成了室内电器线路系统的子系统。 当某一回路发生故障时，不影响其他回路的正常 工作。电器线路系统电 源 配 电 箱照 明 回 路插 座 回 路空 调 回 路系 统 分 析 的 基
7、本 程 序确定目标收集资料建立模型比较各方案的性能指标确定最优方案是否满意？建议实施最优方案否是5、系统设计的主要过程 编制学校田径运动会竞赛日程表 1、提出设计问题； 学校每年都举行田径运动会，如果你是学生会的体育部长 ，会如何组织编制好学校田径运动会竞赛日程表。2、收集与分析相关资料（包括外部环境及约束条件）； (1)学习竞赛规程和田径规则，了解运动会的期限、天数 ，作息时间，开、闭幕式(表演内容)的时间； (2)了解参赛单位人数、组别设置； (3)场地器材条件、跑道条数、跳跃和投掷场地及器材数 量； (4)熟悉赛次的安排、录取办法、录取名次、计分办法； (5)掌握裁判员的人数和水平、等级
8、情况。 (6)查阅学校前几届运动的相关资料。3、确定设计目的； 编制好编排合理，符合竞赛规程和学校实际的学校田径 运动会竞赛日程表。4、系统的设计 具体讲：竞赛日程的编排视为一个系统，这个系统是系统 结构与系统流程相辅相成的系统，要求系统结构合理，运 行流程畅通。 A、竞赛日程的编排原则 （1）比赛的间隔时间（最短）：200米及200米以下各项 为45分钟；200米以上至1000米各项为90分钟；1000米以 上各项目不在同一天；全能各单项间休息30分钟（以最后 一人结束比赛到下一项比赛第一人开始）。 （2）尽量不安排项目冲突。 （3）尽量照顾兼项之间的时间间隔，及格赛后间隔一天 进行正式比赛
9、。（4）不同组别的同一田赛项目，一般不连续安排在同一单位 。 （5）不同组别的同一径赛项目，最好衔接进行。 （6）跨栏项目一般安排各单元的第一项，还可安排在长距离 竞走、跑之后进行。 （7）决赛时预计能破纪录的项目，可分配到各个单元。 （8）同一时间不安排、两个田赛长投项目。 （9）竞走、长跑时最好不要安排标枪。 （10）撑竿跳高尽可能安排在上午。 （11）接力赛尽量安排在单元的最后。 （12）精彩的项目尽可能安排在开、闭幕式后或节假日。 （13）田赛项目注意场地的合理运用。 （14）最后一个单元尽量少安排项目。 （15）尽可能使田赛和径赛同时结束。 B、竞赛日程的编排方法 按竞赛规程规定的比
10、赛天数、单元、时间、组别和项目等，填写竞 赛日程安排表，再根据竞赛规程中的参赛单位、报名要求等预计各 项赛次，然后先填全能项目，后排单项；单项中先排径赛，后排田 赛。 C、编排比赛秩序： （1）先排全能项目，其次是赛次多的项目，再排跨栏和其他径赛 项目。 （2）参阅兼项表进行核对，检查有无兼项冲突。 （3）排完径赛再排田赛，注意兼项和性质相关项目的先后顺序。 （4）全部项目排好后，应详细检查，如有不妥之处，再进行调整 。 编排出多个方案，从中筛选最佳方案。 5、系统的评价及优化 对学校田径运动会竞赛日程表进行反复研究、征集意见、调整 修改。案例分析 书书P087案例分析 书书P089案例分析强
11、调系统设计应考虑的主要问题： 1、系统设计的目的与要求 2、系统各部分之间的相互联系与相互作用 3、系统设计方案的优化马马上行动动唉！没有车位了， 又白进一趟！车位指示系统分解为哪几个子系统呢？各 子系统作用是什么？ 2、计算机控制系统 4、停车引导系统1、车位探测系统请同学们思考能否自己设计出一个 车位指示系统？车位探测系统计算机控制系统显示系统停车引导系统3、显示系统评评价项项目方案1方案2方案3成本投入状况少少多实实施的速度快快慢管理的可行性可行较较可行有经费经费 可行技术术的先进进性一般一般先进进技术实现术实现 的可行性可行可行可行可能产产生的负负效应应职职工人数增多影响学生正常 时间时间 就餐投入较较慢整体效果可行较较可行较较可行对上节练习第一题中的若干方案进行分析
