《3.3 系統(tǒng)的設(shè)計》課件

3.3系統(tǒng)的設(shè)計

一、系統(tǒng)設(shè)計的定義二、簡單系統(tǒng)的設(shè)計

系統(tǒng)的設(shè)計是在系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計出滿足預定目標的系統(tǒng)的過程。

它既包含了對某個系統(tǒng)進行技術(shù)設(shè)計本身的內(nèi)容，同時又需要運用系統(tǒng)的思想和方法對其設(shè)計過程進行分析、設(shè)計。一、什么叫系統(tǒng)的設(shè)計？系統(tǒng)設(shè)計的目的與要求系統(tǒng)設(shè)計要從整體出發(fā)，以系統(tǒng)整體功能的最優(yōu)為目的。系統(tǒng)各部分之間的相互聯(lián)系與相互作用系統(tǒng)設(shè)計要運用系統(tǒng)的思想綜合考慮各部分之間的關(guān)聯(lián)、沖突問題，注重各部分的橫向、縱向聯(lián)系。系統(tǒng)設(shè)計方案的優(yōu)化首先從系統(tǒng)整體考慮優(yōu)化，統(tǒng)籌兼顧，再在此基礎(chǔ)上完善各部分的設(shè)計。1、系統(tǒng)設(shè)計應考慮到主要問題為坐落在山里的村莊策劃一個筑路工程設(shè)計方案，需要籌劃：

資金分配、人員調(diào)配、地質(zhì)勘探、路向選擇、材料購置、施工進度

【馬上行動】

用系統(tǒng)的觀點理順各種關(guān)系，分別從筑路方案的總體目標、各要素之間的相互聯(lián)系，路線規(guī)劃方案的選擇、方案的優(yōu)化作出思考。3、要優(yōu)化材料、人員的安排，如何降低成本，減少浪費，考慮天氣等因素，提高工程進度。1、總體目標：安全、快捷、經(jīng)濟地完成筑路工程。2、考慮要素之間的聯(lián)系，選擇好的路線方案：如公路要過兩座山坡，是修隧道還是繞道。從系統(tǒng)設(shè)計的思路出發(fā)，怎樣理順這些關(guān)系？將系統(tǒng)分解為若干子系統(tǒng)確定各子系統(tǒng)的目標、功能及相互關(guān)系對子系統(tǒng)進行技術(shù)設(shè)計和評價對系統(tǒng)進行技術(shù)總體設(shè)計和評價2.系統(tǒng)設(shè)計的一般步驟室內(nèi)住宅電氣系統(tǒng)的設(shè)計二、簡單系統(tǒng)的設(shè)計的實現(xiàn)

系統(tǒng)設(shè)計多用于比較復雜的社會系統(tǒng)工程、經(jīng)濟系統(tǒng)工程、規(guī)劃系統(tǒng)工程、生態(tài)系統(tǒng)工程、能源系統(tǒng)工程、交通運輸系統(tǒng)工程、農(nóng)業(yè)系統(tǒng)工程、工業(yè)及企業(yè)系統(tǒng)工程、軍事系統(tǒng)工程等方面手電筒照明供電部分的設(shè)計設(shè)計要求：

可照明的手電筒，攜帶方便，使用安全。設(shè)計分析：

⒈可把手電筒照明供電部分分為照明和供電兩個子系統(tǒng)。照明子系統(tǒng)的要素是燈泡、導線，供電子系統(tǒng)的要素是電源和開關(guān)。

⒉手電筒的功能取決于它的各個組成要素，電源通過導線的連接驅(qū)動燈泡發(fā)光，這些要素缺少任何一個，手電筒都不能正常工作。

⒊選擇合適的元器件，使它們相互匹配，并能達到設(shè)計要求。案例分析：手電筒照明供電部分的設(shè)計

方案A

（1）設(shè)計一個簡單的電路，畫出電路圖。

（2）根據(jù)電路圖，選擇元器件，如燈泡、干電池、導線等，并搭接電路。

（3）通過控制開關(guān)，使燈泡發(fā)光。設(shè)計方案：方案B

選擇元器件為發(fā)光二極管及干電池、金屬筒等，其他步驟參照方案A。方案C

設(shè)計一個自發(fā)手電筒。

采用發(fā)電機代替干電池進行供電。手電系統(tǒng)有以下幾個部分組成：

手柄——齒輪組——發(fā)電機——小電珠

用手搖動手柄，使齒輪的轉(zhuǎn)速加快，帶動一個由電磁鐵和線圈組成的發(fā)電機旋轉(zhuǎn)，線圈在磁場中轉(zhuǎn)動時將機械能轉(zhuǎn)化為電能，輸出電流，使小電珠發(fā)光。

方案C不需要使用干電池，所以對環(huán)境不產(chǎn)生污染。系統(tǒng)設(shè)計的主要過程編制《學校田徑運動會競賽日程表》1、提出設(shè)計問題；學校每年都舉行田徑運動會，如果你是學生會的體育部長，會如何組織編制好《學校田徑運動會競賽日程表》。2、收集與分析相關(guān)資料（包括外部環(huán)境及約束條件）；(1)學習競賽規(guī)程和田徑規(guī)則，了解運動會的期限、天數(shù)，作息時間，開、閉幕式(表演內(nèi)容)的時間；(2)了解參賽單位人數(shù)、組別設(shè)置；(3)場地器材條件、跑道條數(shù)、跳躍和投擲場地及器材數(shù)量；(4)熟悉賽次的安排、錄取辦法、錄取名次、計分辦法；(5)掌握裁判員的人數(shù)和水平、等級情況。(6)查閱學校前幾屆運動的相關(guān)資料。3、確定設(shè)計目的；編制好編排合理，符合競賽規(guī)程和學校實際的《學校田徑運動會競賽日程表》。4、系統(tǒng)的設(shè)計具體講：競賽日程的編排視為一個系統(tǒng)，這個系統(tǒng)是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)流程相輔相成的系統(tǒng)，要求系統(tǒng)結(jié)構(gòu)合理，運行流程暢通。A、競賽日程的編排原則（1）比賽的間隔時間（最短）：200米及200米以下各項為45分鐘；200米以上至1000米各項為90分鐘；1000米以上各項目不在同一天；全能各單項間休息30分鐘（以最后一人結(jié)束比賽到下一項比賽第一人開始）。（2）盡量不安排項目沖突。（3）盡量照顧兼項之間的時間間隔，及格賽后間隔一天進行正式比賽。（4）不同組別的同一田賽項目，一般不連續(xù)安排在同一單位。（5）不同組別的同一徑賽項目，最好銜接進行。（6）跨欄項目一般安排各單元的第一項，還可安排在長距離競走、跑之后進行。（7）決賽時預計能破紀錄的項目，可分配到各個單元。（8）同一時間不安排、兩個田賽長投項目。（9）競走、長跑時最好不要安排標槍。（10）撐竿跳高盡可能安排在上午。（11）接力賽盡量安排在單元的最后。（12）精彩的項目盡可能安排在開、閉幕式后或節(jié)假日。（13）田賽項目注意場地的合理運用。（14）最后一個單元盡量少安排項目。（15）盡可能使田賽和徑賽同時結(jié)束。B、競賽日程的編排方法按競賽規(guī)程規(guī)定的比賽天數(shù)、單元、時間、組別和項目等，填寫競賽日程安排表，再根據(jù)競賽規(guī)程中的參賽單位、報名要求等預計各項賽次，然后先填全能項目，后排單項；單項中先排徑賽，后排田賽。C、編排比賽秩序：（1）先排全能項目，其次是賽次多的項目，再排跨欄和其他徑賽項目。（2）參閱兼項表進行核對，檢查有無兼項沖突。（3）排完徑賽再排田賽，注意兼項和性質(zhì)相關(guān)項目的先后順序。（4）全部項目排好后，應詳細檢查，如有不妥之處，再進行調(diào)整。編排出多個方案，從中篩選最佳方案。5、系統(tǒng)的評價及優(yōu)化對《學校田徑運動會競賽日程表》進行反復研究、征集意見、調(diào)整修改。評價項目增加窗口錯時就餐新建食堂成本投入狀況少少多實施的速度快快慢管理的可行性可行較可行有經(jīng)費可行技術(shù)的先進性一般一般先進技術(shù)實現(xiàn)的可行性可行可行可行可能產(chǎn)生的負效應職工人數(shù)增多投入較慢整體效果好較好較好練習（p91）杜橋中學的食堂現(xiàn)狀：學生多，餐廳小，窗口少關(guān)鍵是運用系統(tǒng)的思想，設(shè)計分選設(shè)備中各個部分，使它們之間構(gòu)成特定的關(guān)系，才能實現(xiàn)分選并達到的可調(diào)孔徑的目的。2、可調(diào)孔徑的分選裝置的改進設(shè)計在許多行業(yè)，常使用分選設(shè)備實現(xiàn)物質(zhì)的分類和篩選，并有自動分選和手動分選之分。右圖是一個簡單的分選裝置，現(xiàn)要進行改進設(shè)計。設(shè)計要求：利用周邊的材料或廢棄物，運用系統(tǒng)的思想設(shè)計并制作簡易分選機，使篩選孔徑的大小可調(diào)節(jié)。運用系統(tǒng)的思想解決：①應增加管道和集水設(shè)備；②實現(xiàn)定時排水澆灑；③當集水設(shè)備裝滿水，通過下水道排水。3、高架橋或高樓雨水收集利用問題。設(shè)計要求：在高架橋現(xiàn)有排水管道的基礎(chǔ)上，增加必要的蓄水管道或設(shè)施，使之能夠收集雨水、定時排水并澆灑到橋下花壇的植物上，當雨水量過大時，還可通過相應的途徑排出。利用系統(tǒng)設(shè)計的思路分析并提出解決問題的方案，有條件的可以進行設(shè)計方案的試驗。本章小結(jié)定義：系統(tǒng)