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技術(shù)與設(shè)計(jì) 一

第一章  技術(shù)及其性質(zhì)

一、技術(shù)的巨大作用

1、技術(shù)的起源：源于人類尋找、生產(chǎn)食物，制作衣服和與野獸搏斗等生存的基本需要。此時(shí)的技術(shù)并不是以科學(xué)知識(shí)為基礎(chǔ)的。

2、技術(shù)：是人類改造大自然的工具和方法。

3、技術(shù)的進(jìn)步源于人們改變自身生存條件、改造自然的愿望。

4、技術(shù)的發(fā)展歷史：石器時(shí)代、青銅器時(shí)代、鐵器時(shí)代、蒸汽機(jī)時(shí)代、電氣時(shí)代和信息時(shí)代。

5、技術(shù)至少引起了3次重大歷史變革：

[1]、農(nóng)業(yè)的出現(xiàn)和發(fā)展，導(dǎo)致人類文明的第一次大發(fā)展。

[2]、18世紀(jì)蒸汽機(jī)的發(fā)明及第一批工廠的建立，即工業(yè)革命，世界進(jìn)入了現(xiàn)代文明時(shí)代。

[3]、計(jì)算機(jī)和高速通信網(wǎng)的發(fā)展。

6、技術(shù)的性質(zhì)：實(shí)踐性、綜合性、創(chuàng)新性、相關(guān)性、價(jià)值性、保密性。

7、技術(shù)和科學(xué)的關(guān)系：

科學(xué)的任務(wù)是認(rèn)識(shí)世界，技術(shù)的任務(wù)是改造世界。技術(shù)是從科學(xué)到生產(chǎn)的中間環(huán)節(jié)，是把科學(xué)原理轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的橋梁。技術(shù)來源于實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)和科學(xué)原理的指導(dǎo)，特別是現(xiàn)代技術(shù)，它往往是科學(xué)的直接應(yīng)用。

8、技術(shù)巨大影響

[1]、技術(shù)的影響:在當(dāng)今社會(huì)，技術(shù)已經(jīng)滲透到社會(huì)的經(jīng)濟(jì)、政治、軍事、外交、文化和生活的方方面面，影響并改變著我們的思維方式和生活方式。技術(shù)對(duì)當(dāng)今社會(huì)影響是巨大的。

[2]、技術(shù)的兩面性：技術(shù)的兩面性是指技術(shù)既能滿足人類需求，為人類造福(正面影響)，同時(shí)也會(huì)對(duì)人類帶來一定的危機(jī)、隱患、甚至是災(zāi)難(負(fù)面影響)。如原子能技術(shù)、農(nóng)藥技術(shù)的應(yīng)用。

二、技術(shù)發(fā)明與技術(shù)革新

1、發(fā)明與革新是技術(shù)的源泉

[1]、發(fā)明：創(chuàng)造發(fā)明出自然界原來沒有的事物。

[2]、革新：對(duì)原有技術(shù)加以改造和提高。

[3]、發(fā)明和革新的結(jié)果：就是以新的技術(shù)取代舊的和落后的技術(shù)。

2、知識(shí)產(chǎn)權(quán)內(nèi)容:廣義上包括著作權(quán)、鄰接權(quán)、商標(biāo)權(quán)、商號(hào)權(quán)、商業(yè)秘密權(quán)、產(chǎn)地標(biāo)記權(quán)、專利權(quán)、植物新品種權(quán)、集成電路布圖設(shè)計(jì)權(quán)、計(jì)算機(jī)程序著作權(quán)等；狹義上包括著作權(quán)、專利權(quán)、商標(biāo)權(quán)；

3、為什么要獲得專利？因?yàn)閷＠梢员Ｗo(hù)技術(shù)創(chuàng)新。

4、我國目前的專利有：發(fā)明專利、實(shí)用新型專利和外觀設(shè)計(jì)專利。

5、專利保護(hù)年限：發(fā)明專利20年；實(shí)用新型專利10年；外觀設(shè)計(jì)專利10年。

三、設(shè)計(jì)是技術(shù)的關(guān)鍵

1、技術(shù)創(chuàng)新的重要途徑是設(shè)計(jì):技術(shù)的根本目的是解決實(shí)際問題。設(shè)計(jì)是產(chǎn)生解決問題的方法的主要途徑。

不屬于創(chuàng)新活動(dòng)的設(shè)計(jì)：重復(fù)的設(shè)計(jì)、侵犯他人版權(quán)的設(shè)計(jì)、落后的設(shè)計(jì)。

2、技術(shù)創(chuàng)新的來源:一是來源于有計(jì)劃有步驟的設(shè)計(jì)，如航天技術(shù)；二是來源于偶然的發(fā)現(xiàn)，如青霉素的發(fā)現(xiàn)；

3、設(shè)計(jì)需要多種知識(shí)，設(shè)計(jì)需要不斷改進(jìn)。

第二章  設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)

一、做一名優(yōu)秀的設(shè)計(jì)師

1、正確的思維方式的培養(yǎng)：

[1]、發(fā)散思維：又叫輻射思維，它以思考的問題為中心，從多角度、多個(gè)層次來探討解決問題的方法，擴(kuò)展思路，然后從多個(gè)方法中選擇最好的。

[2]、定勢(shì)思維：又叫思維定勢(shì)，是指人的思想長(zhǎng)期被慣例和習(xí)慣所束縛，迫使自己按照常規(guī)的思路和想法去思考問題和處理問題的思維方式。

[3]、逆向思維：又叫反向思維。采用和正向思維相反的方法來思考問題和解決問題的方法。

2、影響技術(shù)發(fā)明和創(chuàng)新的因素：主體因素、社會(huì)因素、科技文化因素、機(jī)會(huì)和機(jī)遇等。

二、設(shè)計(jì)的基本方法和基礎(chǔ)知識(shí)

1、技術(shù)設(shè)計(jì)的種類

[1]、原創(chuàng)性設(shè)計(jì)：就是最初的最原始的設(shè)計(jì)，也叫開發(fā)性設(shè)計(jì)。如：最初的開瓶器。

[2]、改進(jìn)性設(shè)計(jì)：在原有的技術(shù)發(fā)明基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，使其更加合理、完善。如改進(jìn)后開瓶器。

 [3]、綜合性（組合）設(shè)計(jì)：（適當(dāng)了解）

2、技術(shù)設(shè)計(jì)的原則：

科學(xué)性原則、創(chuàng)新性原則、需要性和實(shí)用性原則、經(jīng)濟(jì)性原則、最優(yōu)化原則、可靠性原則、安全性原則、可持續(xù)發(fā)展原則、時(shí)效性原則、工程心理學(xué)和生理學(xué)原則、法律、道德規(guī)范原則、通用性、標(biāo)準(zhǔn)性原則。

3、人機(jī)關(guān)系：指人與“機(jī)器設(shè)備”及所使用的“一切物品”之間的關(guān)系，包括使用時(shí)與所在的環(huán)境之間的關(guān)系。人機(jī)關(guān)系的目的：高效、安全、健康、舒適，設(shè)計(jì)要體現(xiàn)以人為本的理念。

三、設(shè)計(jì)和交流中的技術(shù)語言

1、設(shè)計(jì)交流的技術(shù)語言及作用

[1]、設(shè)計(jì)的技術(shù)語言：口頭語言、書面語言、技術(shù)符號(hào)、技術(shù)圖紙、圖樣、圖表、模型、原型、效果圖等都是設(shè)計(jì)交流的技術(shù)語言。

2、機(jī)械制圖與圖紙的識(shí)讀

   [1]、投影和投影法

①投影：指物體在光線的照射下在地面或墻面上出現(xiàn)影子叫物體的投影。②投影法：是指用物體投影的方法和原理來表示物體的形狀和大小叫投影法。③正投影：投影光線與投影面垂直的投影叫正投影。投影光線必須是互相平行的投影線。④視圖：用正投影法得到的物體的投影叫視圖。

[2]、正投影的特性：正投影有如下特性：1、真實(shí)性；2、積聚性；3、收縮性；

[3]、三視圖：三視圖是指用三個(gè)相互垂直的投影面中的視圖來表示物體的形狀和大小，叫三視圖。三視圖的規(guī)律：長(zhǎng)對(duì)正、高平齊、寬相等。

3、尺寸標(biāo)注

  （1）圖形的尺寸數(shù)據(jù)以真實(shí)大小為依據(jù)。

  （2）圖形中的尺寸單位一般為毫米，不需在圖形中標(biāo)明。

  （3）標(biāo)注圓的直徑、半徑的尺寸線須通過圓心。

  （4）尺寸數(shù)字一般標(biāo)注在尺寸線上方，且不可被任何圖線穿過。

  （5）標(biāo)注尺寸時(shí)盡量使用符號(hào)和縮寫詞。如直徑φ，半徑R等。

  （6）尺寸標(biāo)注不應(yīng)閉合。

  （7）半圓或不足半圓的圓弧要標(biāo)注半徑。

4、識(shí)讀一般的機(jī)械加工圖（P65-70）

1、基本視圖：是工程圖樣的主題，是完整、清晰表達(dá)加工零件的外形、相互位置等要素的三視圖或者其中某一個(gè)或兩個(gè)視圖。

2、輔助視圖：為了能更加完整地表達(dá)物體內(nèi)部或某一局部的位置和形狀，經(jīng)常采用剖視圖和局部放大圖，或者某一特定方向的視圖，來對(duì)基本視圖加以補(bǔ)充。

3、尺寸標(biāo)注：是機(jī)械加工圖的重要組成部分，也是繪制工程圖樣的重要環(huán)節(jié)，沒有尺寸標(biāo)注的圖紙，不能成為加工的依據(jù)，因此也就不能成為機(jī)械加工圖。

4、技術(shù)要求：是用簡(jiǎn)短的文字或符號(hào)在圖紙上表示出對(duì)工件的某些特殊的要求，如表面粗糙度、熱處理要求等。

5、標(biāo)題欄：這也是一張圖紙必須有的內(nèi)容。在標(biāo)題欄中，一般要標(biāo)注零件名稱、設(shè)計(jì)單位、設(shè)計(jì)者、設(shè)計(jì)日期、圖紙比例、零件所用材料等。

第三章 怎樣進(jìn)行設(shè)計(jì)

一、發(fā)現(xiàn)與明確問題

明確設(shè)計(jì)要解決的技術(shù)問題就是要弄清楚要設(shè)計(jì)的技術(shù)問題的所在，進(jìn)而判斷問題是否能夠解決，是否當(dāng)前可以解決，是否值得解決。

人類的需求和愿望是一切技術(shù)問題的來源。技術(shù)問題的三個(gè)來源：一個(gè)是人類生存活動(dòng)的需求，這可以說是一切技術(shù)問題的總來源；第二來源是來自別人的委托。這是現(xiàn)在大多數(shù)設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)問題的基本來源，也就是平常說的工作任務(wù)；第三個(gè)來源是，基于一定的目的，由設(shè)計(jì)人員自己主動(dòng)的發(fā)現(xiàn)問題，并試圖去解決它。

發(fā)現(xiàn)問題的途徑和方法：

１、觀察日常生活：日常生活蘊(yùn)藏著豐富的問題資源，同時(shí)也離我們最近。

２、收集和分析信息：文獻(xiàn)法 、問卷調(diào)查法 、詢問法

３、技術(shù)研究和技術(shù)實(shí)驗(yàn)：

二、明確解決設(shè)計(jì)問題的能力、條件與要求

1、設(shè)計(jì)的能力指解決問題的技術(shù)能力，通常受社會(huì)發(fā)展水平和科學(xué)技術(shù)水平的制約。

2、解決設(shè)計(jì)問題的條件：時(shí)間條件、經(jīng)費(fèi)條件、設(shè)備條件以及其他條件、

3、設(shè)計(jì)的要求即設(shè)計(jì)要達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)（國際標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等）和所受的限制（時(shí)間、成本、環(huán)境等）。

三、信息的收集與整理

信息收集是指通過各種方式獲取所需要的信息。信息收集是信息得以利用的第一步，也是關(guān)鍵的一步。信息收集工作的好壞，直接關(guān)系到整個(gè)信息管理工作的質(zhì)量。為了保證信息收集的質(zhì)量，應(yīng)堅(jiān)持以下原則。

１、信息收集的原則：①準(zhǔn)確性原則    ②全面性原則   ③時(shí)效性原則

２、信息收集有以下一些方式 ：實(shí)地調(diào)查（實(shí)時(shí)）、訪問有關(guān)人員（歷史性問題）、借助媒體（廣播、電視、報(bào)刊、雜志）、借助因特網(wǎng)、查閱圖書資料、進(jìn)行專家咨詢、調(diào)查市場(chǎng)現(xiàn)狀。

3、信息整理的常見方式：

    歸類——把收集到的信息按性質(zhì)和內(nèi)容歸類整理。

    去偽存真——把收集到信息進(jìn)行鑒別處理，區(qū)分信息的真?zhèn)蔚目煽啃浴?/font>

    抓住重點(diǎn)，突出主要因素——把收集到的信息進(jìn)行篩選處理，按重要性排隊(duì)

4、信息的收集整理，要全面、真實(shí)準(zhǔn)確。

四、怎樣挑選材料

 1、材料分類及其標(biāo)準(zhǔn)件

[1]、材料的分類

天然材料：竹子、木頭、大理石等。優(yōu)點(diǎn)是安全、無害。缺點(diǎn)是生長(zhǎng)周期長(zhǎng)，破壞環(huán)境和生態(tài)平衡。金屬材料：銅、鐵、金、銀等。優(yōu)點(diǎn)是機(jī)械性能好，有韌性、可塑性，容易加工，可大量生產(chǎn)。缺點(diǎn)是冶煉時(shí)消耗大量能源，產(chǎn)生廢水、廢氣等污染環(huán)境。

化學(xué)材料：油漆、涂料、塑料等，優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)定、耐用性能好。缺點(diǎn)是生產(chǎn)過程產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)，塑料不易降解，污染環(huán)境。復(fù)合物質(zhì)：各類鋁合金、玻璃等。優(yōu)點(diǎn)是有特殊的性能，如鋁合金即輕又硬。缺點(diǎn)是生產(chǎn)制造困難。新材料：指納米材料、高溫超導(dǎo)材料等。優(yōu)點(diǎn)是有新的特性，如超導(dǎo)電性能。缺點(diǎn)是難生產(chǎn)，成本高。

[2]、材料的特性

可塑性：指固態(tài)材料的保持形狀的特性。如金屬、木頭、塑料等。彈性：固態(tài)材料恢復(fù)形狀的特性。如橡膠、鋼材等。耐腐蝕性：指材料的化學(xué)性能穩(wěn)定。如塑料耐酸堿。其它特性：光學(xué)特性（玻璃）、放射性（大理石）、硬度特性（鋼、鉆石）。

[3元器件是指在電子和電器產(chǎn)品中，某一功能部件被廣泛、大量使用，人們出于使用方便、簡(jiǎn)化制作過程和節(jié)約成本的需求，單獨(dú)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)了這種零部件，稱為元器件。

[4標(biāo)準(zhǔn)件：按統(tǒng)一的形狀、大小、公差、技術(shù)要求等生產(chǎn)的零件和部件。如國家標(biāo)準(zhǔn)的螺釘、螺母、墊圈、齒輪等。

 2、材料選擇和資源保護(hù)的要求

選擇材料時(shí)要堅(jiān)持合理、合適的原則。要求不要太高，以免浪費(fèi)；也不要太低，以免達(dá)不到要求。選擇材料時(shí)要盡量選擇標(biāo)準(zhǔn)件和元器件?？梢怨?jié)約成本和能源。選擇材料時(shí)要盡量選可再生的資源、再生周期短的資源。

四、技術(shù)試驗(yàn)（不同的角度，試驗(yàn)種類劃分不同）

 1、技術(shù)試驗(yàn)是從技術(shù)角度對(duì)材料、元器件及整機(jī)產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)試和試驗(yàn)。

22、技術(shù)試驗(yàn)的方法：實(shí)物實(shí)驗(yàn)、對(duì)比實(shí)驗(yàn)、模擬實(shí)驗(yàn)、計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)。(會(huì)舉例)

33、技術(shù)試驗(yàn)的種類：按專業(yè)分：力學(xué)試驗(yàn)、電學(xué)試驗(yàn)、光學(xué)試驗(yàn)等；按行業(yè)分：工業(yè)試驗(yàn)、農(nóng)業(yè)試驗(yàn)、醫(yī)藥試驗(yàn)、武器試驗(yàn)等；按試驗(yàn)?zāi)康姆郑汗δ?、性能試?yàn)，老化、優(yōu)化試驗(yàn)，環(huán)境適應(yīng)試驗(yàn)，破壞性試驗(yàn)等；按試驗(yàn)對(duì)象分：材料試驗(yàn)、結(jié)構(gòu)試驗(yàn)、元件試驗(yàn)、整機(jī)試驗(yàn)等；按階段分：小試、中試、應(yīng)用試驗(yàn)等。

五、制定設(shè)計(jì)方案

設(shè)計(jì)方案是設(shè)計(jì)的具體表現(xiàn)，是設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)思想的表達(dá)。設(shè)計(jì)者要用圖樣和文字告訴人們：設(shè)計(jì)的產(chǎn)品時(shí)怎樣的。

設(shè)計(jì)方案是設(shè)計(jì)者與制造者溝的通語言。制造者根據(jù)設(shè)計(jì)方案制作設(shè)計(jì)產(chǎn)品的過程，是設(shè)計(jì)思想的物化過程，制造者要用實(shí)物告訴人們：設(shè)計(jì)的產(chǎn)品是這樣的。

一般規(guī)定方案設(shè)計(jì)要根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書進(jìn)行編制，由設(shè)計(jì)說明書、設(shè)計(jì)圖紙及成本估算等3部分組成。

六、設(shè)計(jì)方案的優(yōu)選和改進(jìn)

1、在多個(gè)方案經(jīng)構(gòu)思形成之后，我們往往要對(duì)這些方案進(jìn)行評(píng)判和比較，同時(shí)要從設(shè)計(jì)的目的出發(fā)，針對(duì)一些相互制約的問題進(jìn)行權(quán)衡和決策，最后選出較為滿意的方案或集中各方案的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)。

2、方案的權(quán)衡是一個(gè)綜合考慮過程，它們相互關(guān)聯(lián)、互相制約，要抓住設(shè)計(jì)的核心與關(guān)鍵。權(quán)衡時(shí)首先要考慮最關(guān)鍵因素；其次考慮穩(wěn)定性和耐久性；最后考慮加工難易程度、成本、環(huán)保性等。

3、設(shè)計(jì)方案的改進(jìn)

確定設(shè)計(jì)方案后，在施工（制作、生產(chǎn)）或者產(chǎn)品的施用過程中，由于條件的改變和潛在的問題的暴露，需要對(duì)原設(shè)計(jì)方案作進(jìn)一步的改進(jìn)。對(duì)確定了的設(shè)計(jì)方案的改進(jìn)通常有下面幾種情況：

①業(yè)主要求改進(jìn)方案

②設(shè)計(jì)方要求改進(jìn)方案

③施工（制造、生產(chǎn)）方要求改進(jìn)方案

④其他方要求改進(jìn)方案

七、設(shè)計(jì)方案的拓展

    設(shè)計(jì)，特別是產(chǎn)品（商品）的設(shè)計(jì)，通常都是從低級(jí)到高級(jí)，從單一功能拓展到多功能，一代一代逐步發(fā)展起來的。設(shè)計(jì)方案的拓展，通常有下列幾種形式：

①設(shè)計(jì)方案的功能拓展或者功能組合

    設(shè)計(jì)方案的功能拓展是指在原設(shè)計(jì)方案的主要功能不變的前提下，增加新的功能。這種新功能與原方案的主要功能無論在類別上，還是在原理上都有著很大的區(qū)別。

②設(shè)計(jì)方案的跨越式發(fā)展

    設(shè)計(jì)方案的跨越式發(fā)展是指設(shè)計(jì)產(chǎn)品升級(jí)換代式的發(fā)展。這種發(fā)展，無論是形式，還是內(nèi)容都發(fā)生了根本的變化。例如，手工控制變?yōu)橛?jì)算機(jī)控制。

③設(shè)計(jì)方案的其他重大變革

    設(shè)計(jì)方案在執(zhí)行過程中，遇到重大的技術(shù)革命、新材料的問世、重大社會(huì)變革、重大環(huán)境災(zāi)難等情況，要求對(duì)原方案進(jìn)行重大的改革。這種變革，常常伴隨著主要生產(chǎn)材料的變換、主要技術(shù)手段的改變、產(chǎn)品的主要功能的改變等等。

第四章  設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)——制作

一、工藝

1、工藝

[1]、工藝是技術(shù)活動(dòng)中的加工程序和加工方法。

[2]、加工的目的就是改變材料的大小、形狀、特性、外觀等，使其符合設(shè)計(jì)的規(guī)格。

工藝在產(chǎn)品制造中的意義：

技術(shù)活動(dòng)離不開工藝方法，一定的技術(shù)總是和一定的工藝相適應(yīng)的，只有具備一定的工藝方法，技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)其有目的的活動(dòng)。

2、常用的工藝種類

  常用的工藝種類包括：零部件加工、產(chǎn)品裝配和表面涂飾等。

（1）、零部件加工工藝：

[1]、切削加工工藝：就是用切削工具把壞料上多余的部分去除，以獲得我們需要的幾何形狀、尺寸、表面質(zhì)量的加工方法。如剪紙、線鋸鋸木材等。

[2]、成型加工工藝：就是使用適當(dāng)?shù)耐饬?，利用材料的可塑性，改變材料的外形、大小、形狀等，且改變后材料的質(zhì)量不變，叫成型加工工藝。有折彎、壓制等方法，如石膏雕像制作、鋼筋柵欄。

[3]、澆鑄及模塑加工工藝：利用澆鑄模具成型來生產(chǎn)產(chǎn)品的方法。金屬、陶瓷、塑料、玻璃、石膏、蠟等都適合采用澆鑄或注塑的方法。如塑料相框、蠟燭、石膏像、古代的青銅器等。

常見工具使用方法：課本P122至P126

（2）、零部件裝配工藝

[1]、零部件裝配工藝概念: 將兩件以上的零部件暫時(shí)或永久的結(jié)合在一起的加工方法。常用的裝配方法有粘接、焊接、榫接、釘接、鉚接、螺接等。

[2]、零部件接合方式：

1. 用膠水、焊條、焊錫等膠合零部件。如用熱熔膠、強(qiáng)力膠乳白膠膠合部件、用化學(xué)藥劑溶解部件接觸表面后接合、用高溫將工件或焊條、焊錫等熔融后接合，如電焊、電路板焊接。

2. 用類似于訂書機(jī)的方式以機(jī)械外力接合部件。如用鐵釘或螺絲釘接合木頭、用榫頭接合木材、用鉚釘接合部件、用鉚釘接合金屬板。

（3）、表面涂飾工藝：是指在工件表面施以保護(hù)性或裝飾性處理的加工方法。如木材表面涂油漆、貼木皮、貼塑料皮處理；汽車表面防銹和噴漆處理；陶瓷表面上釉處理。

二、模型和原型的制作

 1、模型與原型概念

[1]、原型：通常是第一個(gè)能全面反映產(chǎn)品的功能和性能的物體。是產(chǎn)品生產(chǎn)之前制作的與產(chǎn)品大小相同、使用功能一致的物體。如設(shè)計(jì)一款新型的汽車時(shí)通常要制作出一輛汽車的原型，以評(píng)估該款汽車的安全性、美觀性、人機(jī)工程學(xué)、可制造性、可維護(hù)性等。

[2]、模型：根據(jù)實(shí)物、設(shè)計(jì)圖紙，按比例制成的與實(shí)物相似的一種物體。作用：能幫助分析設(shè)計(jì)的可行性；能用來交流并檢驗(yàn)設(shè)計(jì)思想及過程，反映最終產(chǎn)品的形象和品質(zhì)感。使設(shè)計(jì)委托者、生產(chǎn)者和設(shè)計(jì)者之間能夠有效溝通，全面認(rèn)識(shí)設(shè)計(jì)方案。

2、制作過程

[1]、常用畫線工具：鋼直尺、角尺、木工鉛筆、木工圓規(guī)、畫針、畫規(guī)、樣沖等（P133）。

[2]、常見的金工工具有螺絲刀、臺(tái)鉗、銼刀、鋸、鉆等，加工設(shè)備有車床、鉆床等，加工方法有切削、彎折、壓制、澆鑄等。

[3]常用的電工和電子工具有測(cè)電筆、電烙鐵、多用電表。

[4]常用的木工工具有鋸、刨、鉆、銼、鑿子等。

[5]模型制作步驟：備料、選加工工藝、零件加工、組裝部件及產(chǎn)品、表面涂飾

3、測(cè)試

[1]、測(cè)試的作用：檢驗(yàn)產(chǎn)品在實(shí)用過程中能否正常工作，在結(jié)構(gòu)與性能等方面能否達(dá)到預(yù)定的設(shè)計(jì)要求。

達(dá)成的目標(biāo)：確保產(chǎn)品完成設(shè)計(jì)所承諾或公布的功能；確保產(chǎn)品滿足性能要求；確保產(chǎn)品能適應(yīng)用戶環(huán)境。

例：

簡(jiǎn)單測(cè)試制作的椅子

[2]、對(duì)測(cè)試發(fā)現(xiàn)的問題要改進(jìn)，并對(duì)方案進(jìn)行優(yōu)化、改進(jìn)設(shè)計(jì)、外觀美化。

第五章  設(shè)計(jì)的交流與評(píng)價(jià)

一、設(shè)計(jì)的交流

1、設(shè)計(jì)交流的意義：通過交流可以改進(jìn)設(shè)計(jì)中的不中之處；消除設(shè)計(jì)中存在的隱患；選出最佳的設(shè)計(jì)方案；可以將自己的設(shè)計(jì)變成產(chǎn)品服務(wù)社會(huì)。

2、設(shè)計(jì)交流的方式：文本、圖紙、表格、設(shè)計(jì)模型、生活中的口頭語言、計(jì)算機(jī)演示、網(wǎng)頁等都是設(shè)計(jì)交流中的常用交流方式。

3、設(shè)計(jì)師和用戶的交流：

    產(chǎn)品說明書是設(shè)計(jì)者與用戶交流的渠道。

[1]、產(chǎn)品說明的重要性：設(shè)計(jì)師通常不能和用戶直接交流，只有通過用戶手冊(cè)和產(chǎn)品說明書向用戶傳遞信息，因此生產(chǎn)商必須為用戶提供用戶手冊(cè)或說明書，以防止用戶由于產(chǎn)品信息缺乏而導(dǎo)致利益受損。

[2]、說明書或用戶手冊(cè)的編寫內(nèi)容：產(chǎn)品特點(diǎn)，主要規(guī)格、性能、技術(shù)指標(biāo)，整體結(jié)構(gòu)及組成部分的名稱和作用，安裝指導(dǎo)，使用方法、功能設(shè)置，安全事項(xiàng)、特殊要求，常見故障及處理，附件清單，其他有關(guān)技術(shù)資料。

二、設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)

  1、評(píng)價(jià)分階段性評(píng)價(jià)和總結(jié)性評(píng)價(jià)。

  2、評(píng)價(jià)要多角度、多方位進(jìn)行。

技術(shù)與設(shè)計(jì) 二

第一單元 結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)

一、認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)

1、結(jié)構(gòu)的概念：

結(jié)構(gòu)是可以承受一定 應(yīng)力 的物體形態(tài)，結(jié)構(gòu)可以抵抗引起形狀和大小改變的力。

作用在結(jié)構(gòu)和構(gòu)件上的五種力的形式：

拉力：物體所承受的拉拽力。

壓力：擠壓物體的力。

剪切力：兩個(gè)距離很近，大小相等，方向相反，且作用于同一物體上的平行的力。

彎曲力：作用于物體，使它產(chǎn)生彎曲的力。

扭曲力（扭轉(zhuǎn)力）：反方向向物體兩端均勻施力，使物體發(fā)生扭轉(zhuǎn)形變的力。

變形：在外力作用下，結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生幾何形狀的改變，構(gòu)件的形狀和大小也會(huì)有改變，這些改變?cè)诠こ躺戏Q為變形。構(gòu)件：椅面、椅背、椅腿和橫檔是椅子的組成部分。任何結(jié)構(gòu)都是由許多部件和零件所組成的，在工程中稱這些部件或零件為構(gòu)件。

2、結(jié)構(gòu)的分類：

根據(jù)物體的結(jié)構(gòu)形態(tài)，結(jié)構(gòu)分為實(shí)體結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、殼體結(jié)構(gòu)三種基本類型。

實(shí)體結(jié)構(gòu)是指結(jié)構(gòu)體本身是實(shí)心的結(jié)構(gòu)。其受力特點(diǎn)是：自身承受外力，主要是壓力。如實(shí)心墻、大壩等。

框架結(jié)構(gòu)是指結(jié)構(gòu)體由細(xì)長(zhǎng)的構(gòu)件組成的結(jié)構(gòu)。其受力特點(diǎn)是：通過組成框架的條狀物來承受外力，既可承受拉力，也可以承受壓力。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)。其受力特點(diǎn)是：通過外殼傳遞力和承受外力，當(dāng)外殼頂部受力，能將力均勻擴(kuò)散。如摩托車手的頭盔、飛機(jī)的外殼、貝殼等。

二、探究結(jié)構(gòu)

1、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性：

結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是指結(jié)構(gòu)在荷載的作用下維持其原有的平衡形式的能力，就叫做結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。如三邊確定的三角形構(gòu)成穩(wěn)定的幾何結(jié)構(gòu)。

2、影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素：

結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與它的幾何形狀、支撐面積的大小和重心位置密切相關(guān)。也就是：結(jié)構(gòu)的幾何形狀要科學(xué)合理、結(jié)構(gòu)的支撐面積越大越好、結(jié)構(gòu)的重心越低越好。

3、影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的主要因素：

[1]、內(nèi)力：結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度是通過構(gòu)件和材料實(shí)現(xiàn)的，構(gòu)件在外力的作用下會(huì)發(fā)生形變，此時(shí)構(gòu)件內(nèi)部各質(zhì)點(diǎn)之間會(huì)發(fā)生相互作用力，這種作用力叫作內(nèi)力。構(gòu)件受的外力越大，內(nèi)力就越大，以維持構(gòu)件的內(nèi)力和外力的平衡。

[2]、強(qiáng)度：在工程技術(shù)中不允許構(gòu)件在正常使用的情況下被破壞，要求構(gòu)件和材料具有抵抗破壞的能力，這種能力叫強(qiáng)度。

[3]、應(yīng)力：構(gòu)件單位面積所受的內(nèi)力叫做應(yīng)力。   對(duì)應(yīng)的公式    單位  N/M²

 在國際單位制中應(yīng)力的單位叫帕，符號(hào)是Pa，一般使用MPa；內(nèi)力的單位是牛頓，符號(hào)是N；橫截面積的單位是平方米，符號(hào)是M²。

  [4]、強(qiáng)度與材料和材料的形狀有關(guān)。相同材料，相同橫截面積時(shí)，橫截面形狀“工”字形強(qiáng)度最大，橫截面形狀為圓形的強(qiáng)度最小。

[5]、構(gòu)件連接處的強(qiáng)度是影響整個(gè)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性的重要因素，而結(jié)構(gòu)連接處的強(qiáng)度取決于它們的連接方式、連接技術(shù)和連接處的牢固程度等。

[6]、結(jié)構(gòu)的連接方式

    鉸連接：被連接的構(gòu)件在連接處不能相對(duì)移動(dòng)，但可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，具體有松螺栓、銷接等。是活動(dòng)連接。

    剛連接：被連接的構(gòu)件在連接處既不能相對(duì)移動(dòng)，也不能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，具體有榫接、膠接、焊接、固定鉚接等。是剛性連接。

三、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須考慮它的受力情況、穩(wěn)定性、強(qiáng)度、連接方式和材料的選用等。并能對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行基本的描述（圖紙等）。還要從功能、實(shí)用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀和人性化等角度綜合考慮，以保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的和要求。

四、結(jié)構(gòu)的欣賞：

（1）技術(shù)的角度主要有：結(jié)構(gòu)功能、穩(wěn)固耐用、造型設(shè)計(jì)的創(chuàng)意和表現(xiàn)力、材料使用的合理性、工藝制造的精湛程度等。

（2）文化的角度主要有：文化寓意與傳達(dá)，公眾認(rèn)可的美學(xué)原則，反映的時(shí)代、民族、習(xí)俗方面的特征，結(jié)構(gòu)的個(gè)性特征等。

第二章 流程與設(shè)計(jì)

一、了解流程

1、流程的含義：

流程：一系列連續(xù)有規(guī)律的活動(dòng)，這些活動(dòng)以確定的方式發(fā)生或執(zhí)行，導(dǎo)致特定的結(jié)果實(shí)現(xiàn)。

回家開門的流程：取鑰匙—插入鎖孔—>旋轉(zhuǎn)—>開門—>進(jìn)屋；

生活中科學(xué)合理的流程，可以知道我們正確地做事，提高工作和學(xué)習(xí)的效率，使我們的生活變得有序、合理，為我們的安全提供保障。

生產(chǎn)中科學(xué)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(hù)環(huán)境等。

2、工作流程和工藝流程

工作流程：反映要完成一件事情、一項(xiàng)任務(wù)而要進(jìn)行的一系列有序的工作或活動(dòng)的全過程。

郵寄包裹的工作流程：取包裹單—>購買標(biāo)準(zhǔn)包裝箱—>包裝密封—>填寫包裹單—>交寄—>收好回執(zhí)單；

工藝流程：反映了從原料投入到成品產(chǎn)出，通過一系列加工環(huán)節(jié)，順序進(jìn)行生產(chǎn)或制造某種產(chǎn)品的全過程。

蔡倫造紙工藝流程：收集原料—>水浸—>剁碎—>水洗—>浸入草木灰水中—>加熱蒸煮—>漂洗—>搗碎形成紙漿—>用紙模撈取紙漿—>濾水晾干成紙；

二、流程的組成和描述

1、流程的基本組成

任何流程都包括具體的環(huán)節(jié)和時(shí)序的關(guān)系。

[1]、時(shí)序：各環(huán)節(jié)按照一定的時(shí)間順序先后出現(xiàn)、完成。這種時(shí)間順序關(guān)系，稱為時(shí)序。 （例：買票→ 候車→檢票→上車。）

*（1）時(shí)間上的先后順序稱為時(shí)序。時(shí)序體現(xiàn)了具體活動(dòng)內(nèi)容的先后關(guān)系。（2）在這種先后關(guān)系中，有些步驟之間的時(shí)序是不可顛倒的，而有些是可以顛倒的。（3）不可顛倒的時(shí)序往往反映了事物或活動(dòng)的內(nèi)在規(guī)律或機(jī)理，我們應(yīng)尊重和遵循這些規(guī)律或機(jī)理。對(duì)于一些可以顛倒的時(shí)序，我們應(yīng)該注重分析和比較，并根據(jù)一定的目的和條件，進(jìn)行適當(dāng)?shù)陌才拧?/font>

[2]、環(huán)節(jié)：活動(dòng)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(gè)小過程，稱這些小過程為環(huán)節(jié)。

    *環(huán)節(jié)是一個(gè)先對(duì)的概念，依據(jù)問題性質(zhì)的不同和不同人的理解，環(huán)節(jié)的劃分又會(huì)有所不同。有時(shí)環(huán)節(jié)中又包含若干可以分解的、目的更具體的事項(xiàng)。

2、流程的描述

  [1]、流程的描述可以用文字，也可以用表格、圖示、動(dòng)畫等。

[2]、方框流程圖：指采用預(yù)先約定的幾何圖形和符號(hào)來表示流程的各個(gè)環(huán)節(jié)，以及各環(huán)節(jié)之間的順序關(guān)系（時(shí)序）。方框流程圖的符號(hào)如下所示：

流程圖的繪制是指在已經(jīng)確定了流程的環(huán)節(jié)和時(shí)序后，利用預(yù)先約定的流程圖的幾何圖形和符號(hào)繪制出來的。

三、流程的設(shè)計(jì)

  1.能分析流程設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的基本因素。生產(chǎn)活動(dòng)的流程設(shè)計(jì)的基本因素主要有材料、工藝、設(shè)備、人員、資金和環(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(shè)計(jì)也不同。

  設(shè)備：生產(chǎn)設(shè)備的水平往往決定了流程的自動(dòng)化水平。

  人員和資金：人員的技術(shù)水平和必要的資金影響生產(chǎn)的過程、質(zhì)量和周期，是進(jìn)行流程設(shè)計(jì)必須考慮的主要因素。

  環(huán)境：生產(chǎn)過程對(duì)環(huán)境的污染以及環(huán)境對(duì)生產(chǎn)的反作用，是流程設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)關(guān)注的重要因素。

  不同行業(yè)的流程有不同的特點(diǎn)，流程設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的基本因素也各不相同。如農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中還要考慮：氣候、季節(jié)、自然災(zāi)害、生態(tài)平衡等。

    2.了解流程設(shè)計(jì)一般步驟

  （1）明確設(shè)計(jì)的目標(biāo)和任務(wù)，明確流程所應(yīng)遵循的內(nèi)在變化規(guī)律。

  （2）要分析現(xiàn)有材料、設(shè)備、資金、人員、工藝和環(huán)境等因素。

  （3）列出流程設(shè)計(jì)的主要事項(xiàng)，并進(jìn)行初步的排列。

  （4）分析各事項(xiàng)（步驟）之間先后順序，合理地安排流程的時(shí)序和環(huán)節(jié)。

  （5）選擇一種合適的表達(dá)方式畫出流程圖，對(duì)于有嚴(yán)格時(shí)間要求的時(shí)序，要標(biāo)注時(shí)間。

四、流程改進(jìn)設(shè)計(jì)

在流程的設(shè)計(jì)和實(shí)施過程中，要對(duì)流程進(jìn)行不斷的改進(jìn)，以期取得最佳的效果。對(duì)流程的改進(jìn)過程，稱為流程的優(yōu)化。優(yōu)化可以改進(jìn)環(huán)節(jié)與時(shí)序。優(yōu)化的條件：外部條件改善、內(nèi)部機(jī)量的研究。優(yōu)化步驟：分析現(xiàn)狀、確定目標(biāo)、確定方案。

流程改進(jìn)的目的：提高工作效率、降低成本、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、節(jié)約能耗、減少環(huán)境污染、保證安全生產(chǎn)等。

流程改進(jìn)的步驟：分析現(xiàn)狀、確定改進(jìn)目標(biāo)和要求、確定改進(jìn)方案。

流程的改進(jìn)方法：可以改進(jìn)環(huán)節(jié)（合并、刪減）、時(shí)序（調(diào)整）、環(huán)節(jié)和時(shí)序同時(shí)改。

第三單元 系統(tǒng)與設(shè)計(jì)

一、認(rèn)識(shí)系統(tǒng)

1、系統(tǒng)的含義：

系統(tǒng)：系統(tǒng)是指由兩個(gè)或者兩個(gè)以上相互聯(lián)系、相互作用的元素所組成的具有一定的結(jié)構(gòu)功能的有機(jī)整體。

系統(tǒng)和子系統(tǒng)：系統(tǒng)有大有小，有簡(jiǎn)單有復(fù)雜。任何系統(tǒng)都是由子系統(tǒng)組成。子系統(tǒng)各具功能，它們之間相互依賴和相互作用，共同完成系統(tǒng)的整體功能。如人體系統(tǒng)是由呼吸系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、分泌系統(tǒng)、骨骼系統(tǒng)等子系統(tǒng)組成。

子系統(tǒng)和元素：子系統(tǒng)可以層層分解成元素。元素與子系統(tǒng)是相對(duì)而言的。如肺是組成人體呼吸系統(tǒng)的子系統(tǒng)，也是組成人體的元素。

2、系統(tǒng)的分類：

1）、按照系統(tǒng)組成元素的性質(zhì)：自然系統(tǒng)、人工系統(tǒng)、復(fù)合系統(tǒng)。2）、按照系統(tǒng)組成元素的存在形態(tài)：實(shí)體系統(tǒng)、概念系統(tǒng)。3）、按照系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：動(dòng)態(tài)系統(tǒng)、靜態(tài)系統(tǒng)。4）、按照系統(tǒng)和外部環(huán)境的關(guān)系狀態(tài)：開放系統(tǒng)、封閉系統(tǒng)。

二、系統(tǒng)分析

1、系統(tǒng)的基本特性：

[1]整體性：是系統(tǒng)的最基本的屬性，也是觀察和分析系統(tǒng)最基本的思想和方法。系統(tǒng)的整體功能是各組分（元素）在孤立狀態(tài)下所沒有的。系統(tǒng)不是各個(gè)組分（元素）的簡(jiǎn)單相加。

[2]相關(guān)性：構(gòu)成系統(tǒng)的各元素之間存在著相互依賴、相互制約的特定關(guān)系，是彼此相關(guān)的。例如：人體的各個(gè)器官功能實(shí)現(xiàn)和人體的整體功能。

[3]目的性：任何系統(tǒng)都是以時(shí)序某種功能為目的的，這是區(qū)別不同系統(tǒng)的主要標(biāo)志。例如：汽車的速度和耗油量。

[4]層次性：系統(tǒng)各個(gè)層次具有獨(dú)自的功能，它們通過相互聯(lián)系、相互作用共同完成系統(tǒng)的整體功能。例如：人體的功能、自然環(huán)境的綜合治理。

[5]環(huán)境適應(yīng)性：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(jìn)行物質(zhì)的能量的和信息的交換，系統(tǒng)必須適應(yīng)外部環(huán)境的變化。例如：變色龍的改變顏色、雷鳥的羽毛。 

2、系統(tǒng)分析及其一般步驟：

（1）什么是系統(tǒng)分析？

系統(tǒng)分析是系統(tǒng)思想和分析方法的結(jié)合。系統(tǒng)分析研究的對(duì)象多種多樣,沒有統(tǒng)一的模式，但有基本的步驟和原則。

（2）系統(tǒng)分析的一般步驟

1、明確問題，設(shè)立目標(biāo)  明確所要研究問題的性質(zhì)和范圍，提出所要達(dá)到的目標(biāo)，明確約束條件

2、收集資料，制定方案  收集相關(guān)資料，制定解決問題的各種備選方案，預(yù)計(jì)可能產(chǎn)生的各種結(jié)果

3、分析計(jì)算，評(píng)價(jià)比較  對(duì)資料和數(shù)據(jù)做必要計(jì)算，進(jìn)行各子系統(tǒng)的分析，再進(jìn)行系統(tǒng)的整體分析，將各種方案進(jìn)行評(píng)價(jià)對(duì)比，選擇最佳方案

（檢驗(yàn)核實(shí)，作出決策  如果對(duì)方案不夠滿意，還可以按上述程序反復(fù)進(jìn)行，直到獲得滿意的方案為止）

系統(tǒng)分析的主要原則

1、整體性原則:系統(tǒng)分析首先要著眼于系統(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；要考慮長(zhǎng)遠(yuǎn)，不能只顧眼前

2、科學(xué)性原則:系統(tǒng)分析要盡可能運(yùn)用科學(xué)方法和數(shù)學(xué)工具進(jìn)行定量分析，使決策的過程和結(jié)果更具有說服力。

3、綜合性原則：系統(tǒng)分析總是為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)目標(biāo)服務(wù)的。當(dāng)系統(tǒng)存在若干個(gè)目標(biāo)時(shí)，應(yīng)將目標(biāo)排出優(yōu)先次序，首先選取最優(yōu)的目標(biāo)，然后盡可能在不損害第一個(gè)目標(biāo)的前提下完成下一個(gè)目標(biāo)。

三、系統(tǒng)的優(yōu)化

就是在給定的條件下，通過一定的手段和方法，使系統(tǒng)獲得更佳功能或更佳效益的過程。

1.影響系統(tǒng)優(yōu)化的因素

目標(biāo)函數(shù)：系統(tǒng)優(yōu)化的目標(biāo)與系統(tǒng)影響因素之間的關(guān)系

約束條件：對(duì)系統(tǒng)優(yōu)化目標(biāo)起限制作用，并且是不能人為調(diào)節(jié)的。

影響因素：對(duì)系統(tǒng)的目標(biāo)函數(shù)產(chǎn)生顯著影響，并且可以人為調(diào)節(jié)的因素。

2.n系統(tǒng)優(yōu)化的一般步驟

將系統(tǒng)分解為若干子系統(tǒng)，確定各子系統(tǒng)的目標(biāo)、功能及其相互關(guān)系，對(duì)子系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行總體技術(shù)設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)等。

四、系統(tǒng)設(shè)計(jì)

遵循設(shè)計(jì)的一般過程、原則和標(biāo)準(zhǔn)

1.以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)整體效果最優(yōu)為目的     2.設(shè)計(jì)好系統(tǒng)的每個(gè)元素和子系統(tǒng)

3.綜合考慮系統(tǒng)各個(gè)元素和子系統(tǒng)之間的聯(lián)系，合理解決它們之間的矛盾沖突

第四單元 控制與設(shè)計(jì)

一、了解控制

1、控制的含義：

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(biāo)發(fā)展，這就是控制。

2、開環(huán)控制與閉環(huán)控制

能將控制的結(jié)果反饋回來與希望值進(jìn)行比較，并根據(jù)它們的誤差及時(shí)調(diào)整控制作用的系統(tǒng)，稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)，有時(shí)又稱反饋控制系統(tǒng)。不能將控制的結(jié)果反饋回來，調(diào)整控制作用的系統(tǒng)，稱為開環(huán)控制系統(tǒng)。

3、手動(dòng)控制與自動(dòng)控制

控制系統(tǒng)必須在人的直接干預(yù)下才能完成控制任務(wù)的系統(tǒng)叫手動(dòng)控制系統(tǒng)。

控制過程不需要人的干預(yù)，就可以按期望的規(guī)律或預(yù)定的程序運(yùn)行的控制系統(tǒng)叫自動(dòng)控制系統(tǒng)。 

4、理解控制在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用

控制應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，為工人提供了安全保障。

控制應(yīng)用到日常生活中，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，使之滿足人們的要求。

二、控制系統(tǒng)的組成和描述

1、控制系統(tǒng)的組成

  （1）開環(huán)控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)的輸出量不對(duì)系統(tǒng)的控制產(chǎn)生任何影響，這種控制稱為開環(huán)控制系統(tǒng)。系統(tǒng)的輸出量?jī)H受輸入量控制，輸入量到輸出量之間的信號(hào)是單向傳遞。

（2）閉環(huán)控制系統(tǒng)

   系統(tǒng)的輸出量返回到輸入端并對(duì)控制過程產(chǎn)生影響的控制系統(tǒng)稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)。

反饋環(huán)節(jié)測(cè)量出被控量并返回到系統(tǒng)的輸入端；比較器將給定量與所檢測(cè)的被控量進(jìn)行比較，求出偏差值；控制器將這一偏差值進(jìn)行運(yùn)算處理，并向執(zhí)行器下達(dá)控制指令；執(zhí)行器根據(jù)指令對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行控制，從而使被控量穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)。 

2、控制器：控制系統(tǒng)的控制命令發(fā)出的部分叫做控制器，如人的大腦。

3、執(zhí)行器：將控制器的控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成能影響被控對(duì)象的信號(hào)的裝置，叫執(zhí)行器。如投擲飛鏢的手。

4、控制量：能夠?qū)刂票豢貙?duì)象產(chǎn)生作用，從而使被控量發(fā)生變化的量，叫控制量。如發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)油量、施加給飛鏢的力的大小。

5、被控對(duì)象：控制系統(tǒng)控制的對(duì)象就是被控對(duì)象，如飛鏢和發(fā)動(dòng)機(jī)。

6、被控量：就是一個(gè)系統(tǒng)實(shí)際控制的目的，有時(shí)系統(tǒng)的控制目的就是系統(tǒng)的被控量，如飛鏢的落點(diǎn)和發(fā)動(dòng)機(jī)的速度；但有時(shí)控制目的和被控量不一樣，如我們控制化學(xué)反應(yīng)的速度時(shí)，經(jīng)常是通過控制反應(yīng)的溫度來實(shí)現(xiàn)。這時(shí)控制量就是反應(yīng)溫度，而被控量就是反應(yīng)的速度。

7、控制系統(tǒng)的框圖表示（書P127頁圖)

三、簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)是工程設(shè)計(jì)的一個(gè)特例，一般設(shè)計(jì)原則仍然適用。

第一步：確定控制目的

第二步；確定系統(tǒng)的被控量，即系統(tǒng)要控制什么。

第三步：目標(biāo)系統(tǒng)被控量應(yīng)達(dá)到的精度指標(biāo)。

第四步：選定控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

第五步：建立系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的模型

第六步：確定待調(diào)參數(shù)

四、控制中的干擾

1、干擾對(duì)控制的影響： 干擾會(huì)使被控對(duì)象產(chǎn)生誤動(dòng)作。

2、干擾

在實(shí)際的控制系統(tǒng)中，常常會(huì)有一些變化不定的因素對(duì)系統(tǒng)的行為造成不利的影響，這種有害的因素稱為干擾。

3、克服干擾的基本方法

就干擾的性質(zhì)來說，有些干擾是可以避免的，對(duì)這類干擾，我們只能在提高控制系統(tǒng)的性能上我下工夫。而對(duì)于有些干擾，我們可以采取減弱的辦法。克服干擾的基本方法是要分析干擾的性質(zhì)，然后對(duì)癥下藥。