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文檔簡介

1、不論何種文化,技術都是異曲同工的詞匯。它可以指物質,如機器、硬件或器皿,但它也可以包含更廣的架構,如系統、組織方法和技巧。技術它是知識進化的主體,由社會形塑或形塑社會。設計是把一種計劃、規劃、設想通過視覺的形式傳達出來的活動過程。人類通過勞動改造世界,創造文明,創造物質財富和精神財富,而最基礎、最主要的創造活動是造物。設計便是造物活動進行預先的計劃,可以把任何造物活動的計劃技術和計劃過程理解為設計。一、技術試驗:? 按應用范圍分:農業試驗、工業試驗、國防試驗、科學技術試驗等?根據試驗目的分:性能試驗、優化試驗、預測試驗、信息試驗等加圖? a 性能試驗:通過改變所給的條件,測量試驗對象的狀態變化

2、并分析其原因,明確試驗對象的性能或性能故障,如對產品的高(低)溫試驗、振動顛簸試驗等。? b 優化試驗:對試驗對象進行條件優化或條件組合,如農業中不同品種的對比試驗等。? c 預測試驗:通過試驗,預測被試對象狀態的變化及產生的后果,如可以通過老化試驗預測零件老化后的結果。 ( 安全帽的超載試驗 )? d 信息試驗:通過測量、采集、識別和處理信息來影響試驗效果。技術試驗的方法:? 優選試驗法:運用數理統計的方法,選定若干次典型意義的試驗,邏輯地推出全部試驗所達到的最佳效果,這種試驗方法稱為優選試驗法。如不同品種水稻的對比試驗等。? 模擬試驗法:通過再現的形式來模擬現實發生情況的方法稱為模擬試驗法

3、。如汽車的碰撞試驗,在專用的場所模擬現實中的撞車事故,以考察汽車的性能。采用這種方法試驗,可以減小風險,提高效率。另外,模擬試驗還可以通過縮?。ǚ糯螅┍壤齺砟M所設計的現場效果。如水利大壩從論證到、設計到開工建設進行了許多試驗,可以將大壩制成等比例的縮小模型,進行水利試驗。圖? 虛擬試驗法:利用計算機技術來虛擬現實中的技術設計原型并進行試驗的方法稱為虛擬試驗法。如:用計算機模擬“勇氣”號火星探測器登陸火星表面的場景效果。圖? 強化試驗法:通過擴大和強化試驗對象的作用,以提高試驗效率的方法稱為強化試驗法。? 如:檢測產品的抗壓性能時可采用強化試驗法,選用專用的壓力設備,對產品施加一定的壓力,來考

4、察產品承受壓力的最大限度,這是強化外力對產品作用的試驗方法。? 移植試驗法:在相互具有差異的事物之間,將某些共同相關的因素從一物移植到另一物進行試驗,這樣的方法就是移植試驗法。如:作物的移植、學習方法的借用等。二、陀螺儀的原理就是,一個旋轉物體的旋轉軸所指的方向在不受外力影響時,是不會改變的。人們根據這個道理,用它來保持方向,制造出來的東西就叫陀螺儀。我們騎自行車其實也是利用了這個原理。輪子轉得越快越不容易倒,因為車軸有一股保持水平的力量。陀螺儀在工作時要給它一個力,使它快速旋轉起來,一般能達到每分鐘幾十萬轉,可以工作很長時間。然后用多種方法讀取軸所指示的方向,并自動將數據信號傳給控制系統三、

5、? 結構的穩定性:是指結構在負載的作用下維持其原有平衡狀態的能力。影響結構穩定性的主要因素主要有:重心位置的高低、結構與地面接觸所形成的支撐面的大小和結構的形狀等? 當物體受到外力作用時,原有的平衡狀態被打破而出現的不穩定現象。影響結構強度的主要因素:結構的強度與結構的形狀、使用的材料、構件之間的連接方式等因素有密切的關系 . 結構的形狀 : 三角形是框架結構中最基本的形狀之一 , 它結實、穩定,所用材料最少。四、“開環控制”與“閉環控制”的區別就在于控制系統中有無反饋環節,所謂閉環控制就是存在反饋環節的控制。 這樣的系統能夠適時地檢測控制的輸出結果,并將檢測到的信息通過反饋環節反映到輸入端,

6、 調整輸入量, 達到修正控制誤差、提高控制精確度的目的。 反饋技術被廣泛應用在各種需要精確控制的系統中,尤其是電子控制系統,比如:各種放大電路中的增益控制;環境的溫度、濕度、水位、壓力的控制;機械結構的位置控制、速度控制等等。因此常常使人覺得:閉環控制是復雜的、精確的、自動的控制方式,而開環控制相對的簡單、粗糙和非自動。這種感覺常常造成初學者在分析系統時的誤判,需要特別注意。以普通家用壓力鍋的溫度控制過程為例,在密閉狀態下,鍋內的溫度與壓力呈對應關系。加熱鍋體,鍋內溫度逐步升高,鍋內壓力也隨之升高;當鍋內的壓力達到設定值時, 高壓將頂開壓在排氣閥上的重錘,排出蒸汽, 使鍋內壓力降低,壓力的降低

7、又造成溫度的降低。由于重錘的重量是恒定, 因此當溫度達到設定值之后,加熱量和排氣量將呈動態平衡, 鍋內壓力保持在高于大氣壓力的一個恒定值上,鍋內溫度也保持在高于常壓水的沸點溫度的一個恒定值上 (一般為 1 10 左右),不再繼續升高。過程如下圖所示 :分析這樣一個控制問題,首先要界定所考察的系統范圍。從整體效果上看,該控制過程的輸入量是加熱鍋體,加熱鍋體導致的三個結果:鍋體升溫、鍋內升壓以及排氣孔排氣,都是輸出量,而輸出量并未反饋回來影響輸入量, 因此它是一個開環控制系統 。而更細致的分析, 應該把升溫過程與恒壓 / 恒溫過程分別進行分析。分析時考察的系統范圍不同,結論也不同。壓力鍋的加熱、升

8、溫、升壓過程把加熱爐具與壓力鍋看成一個系統,壓力鍋體因外部加熱而升溫,分析加熱的過程。輸入量接通電源或點火,輸出量鍋體升溫、鍋內升壓以及排氣孔排氣。 控制過程如下圖所示, 與用爐火加熱普通鍋體的過程相同, 屬于開環自動控制。壓力鍋的恒壓、恒溫控制過程壓力鍋能夠保持鍋內壓力與溫度恒定,主要是依靠了壓在排氣閥上的重錘的作用,因此還可以分析重錘對鍋內壓力的控制過程。輸入量重錘的重量,輸出量鍋內氣體的壓力(溫度),在輸入端重錘重力與鍋內壓力(反饋量)進行比較,力的差值通過重錘控制排氣孔的排氣量, 該過程屬于閉環自動控制過程。類似的自動控制例子還很多,比如:山地梯田中的水位控制,從山頭到山腳梯狀層疊的平

9、面稻田, 水流自上而下逐層灌溉著每一塊田地,稻田中水位的高低由田埂上的排水口的高度決定,每一塊稻田的水位都可以單獨的設定。只要山頭入水口的水流供給量保持在一定的范圍內,無論蒸發量多或少, 都能夠確保稻田中基本恒定的水位。幾千年來,勞動人民就是依靠這樣一種簡單的梯田結構,解決了稻田的自動灌溉問題, 從控制設計的角度來看, 梯田灌溉的水位控制沒有使用任何反饋調節的環節,因此也屬于開環控制。簡單的開環控制,應用得當,通常能夠達到理想的自動控制效果。反之,復雜的閉環控制也未必都屬于自動控制。 汽車的駕駛就是一個常見的實例: 汽車沿著道路行駛,必須有人的操控,從控制的角度看,屬于人工控制,這時我們是將人與車作為一個整體,看成一個系統。駕駛員通過操控方向盤、油門、剎車等機構,控制車輛行駛的狀態;同時,駕駛員還通過視覺,查看車輛與前方道路或障礙物的位置關系信息, 根據這一信息不斷修

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