系统及其特性(完整版).ppt
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线性时不变系统及其特性.ppt
叠加性：
e ( t ) rt ( ) 1 1 e ( t ) et ( ) rt ( ) rt ( ) 1 2 1 2 et ( ) rt ( ) 2 2
e1 (t)
H H
H
r1 ( t )
r2 ( t )
r1 (t) r2 (t)
e2 (t)
e1 (t) e2 (t)
d A r ( t ) 1 0 A r ( t )5 A e ( t ) d t 原方程两端乘A：
d r ( t ) A 1 0 r ( t )5 A e ( t ) d t
(1),(2)两式矛盾。故此系统不满足均匀性
t 0( 1 )
t 0( 2 )
t 0
r ( 0 ) e ( 0 ) e (2 )
现在的响应=现在的激励+以前的激励
所以该系统为因果系统。
例： 微分方程 r 所代表的系统是否是因果系统 ( t ) e ( t ) e ( t 2 ) 解：
t 0
r ( 0 ) e ( 0 ) e (2 )
e( t )
r (t )
O
T
t
O
t
e( t t 0 )
r (t t 0 )
O t0
t0 T
t
O
t0
t
二．时变系统与时不变系统
判断方法 先时移，再经系统＝先经系统，再时移
f (t )
H
H f (t )
DE
y (t )
f (t )
y (t )
f (t )
若 则
未来的激励
所以该系统为非因果系统。
定义 一个系统，在零初始条件下，其输出响应与输入信号施加于系 统的时间起点无关，称为非时变系统，否则称为时变系统。 分析： 电路分析上看：元件的参数值是否随时间而变 从方程看：系数是否随时间而变 从输入输出关系看：
e ( t ) rt ( ) 1 1 e ( t ) et ( ) rt ( ) rt ( ) 1 2 1 2 et ( ) rt ( ) 2 2
e1 (t)
H H
H
r1 ( t )
r2 ( t )
r1 (t) r2 (t)
e2 (t)
e1 (t) e2 (t)
d A r ( t ) 1 0 A r ( t )5 A e ( t ) d t 原方程两端乘A：
d r ( t ) A 1 0 r ( t )5 A e ( t ) d t
(1),(2)两式矛盾。故此系统不满足均匀性
t 0( 1 )
t 0( 2 )
t 0
r ( 0 ) e ( 0 ) e (2 )
现在的响应=现在的激励+以前的激励
所以该系统为因果系统。
例： 微分方程 r 所代表的系统是否是因果系统 ( t ) e ( t ) e ( t 2 ) 解：
t 0
r ( 0 ) e ( 0 ) e (2 )
e( t )
r (t )
O
T
t
O
t
e( t t 0 )
r (t t 0 )
O t0
t0 T
t
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t
二．时变系统与时不变系统
判断方法 先时移，再经系统＝先经系统，再时移
f (t )
H
H f (t )
DE
y (t )
f (t )
y (t )
f (t )
若 则
未来的激励
所以该系统为非因果系统。
定义 一个系统，在零初始条件下，其输出响应与输入信号施加于系 统的时间起点无关，称为非时变系统，否则称为时变系统。 分析： 电路分析上看：元件的参数值是否随时间而变 从方程看：系数是否随时间而变 从输入输出关系看：
系统的特性分析.ppt
土烧砖，在取土后的深沟中引入河水，形 成人工河，再由此水路运输建筑材料，从 而加快了工程进度。皇宫修复后，又将碎 砖废土填入沟中，重修大道。
二、系统的基本特性
系 统 的 基 本 特 性
4、 4、环境适应性
三、系统分析的基本方法
系统的基本特性整体性、相关性、目的性和环境 适应性构成了系统的基本思想。 运用系统的思想和定性定量相结合的方法，对系 统进行分析，就是系统分析的基本方法。 挑选运动员： A：质量50kg,划水的力300N；
情景再现
分析讨论：过十字路口的行人是否构成了一个系统？为什 么？
第二节 系统的基本特性分析
一、案例分析
《 思 想 者 》
———— 奥 古 斯 特 罗 丹 ·
罗 丹 为 什 么 把 雕 塑 的 手 砍 去 ？
《 巴 尔 扎 克 像 》
奥 古 斯 特 罗 丹
着 力 展 示 了 这 位 文 学 巨 匠 的 精 神 气 质
达尔文通过一个村庄猫的多少可以判断那
儿的苜蓿的生长情况，为什么？ 猫多——田鼠少——土蜂多——苜蓿多
3、目的性 也称为功能性。每个系统都具有特殊的目的或功能。
讨论：当系统内有多个目的时，或者系统
的目的与各个要素目的不一致时，该如何 处理？
但被的成品万推“然 工河 群征完了工平进 而 作北 今 去重省 众用成 程方 反。，万。米条 年 年点邯 多并，主工年 ，县郸 映 平于打干程初 全。市 ， 当 多方月造道目， 县 广 地 户的 大建标县 的 平 是 群拆开景设，委 财 县 在 众迁始观，即县 政 是 违 的任，节新：政 收 一 法 房务用点增拆府 入 个 拆 屋，十，绿迁提 只 国 迁 被伴天建化 出有 家 扶 。 拆随时设面万了 ，着间 积平 亿 贫 土任完大 米 元 开 地务 精 ， 。 发 11168” 10 33 1000
系统及其特征 课件-高中通用技术苏教版(2019)必修《技术与设计2》
部分与整体的关系
教走学入情分境析 教系学设统计 教系学统过特征程 教例学题反巩固思
➢ 用整体性解释以下语句
一个和尚挑水吃，两个和尚
抬水吃，三个和尚没水吃
三个臭皮匠赛过一个诸葛亮
三个人共同构成一个系统，每个人 都是组成要素之一，如果三人之间的协 作关系处理不好，反而影响整体功能的 发挥。
三个小皮匠构成一个系统，整体功 能大于各部分功能之和。
➢ 系统的特性
动态性
部分（要素）变化由时间或 自身引起；
环境适应性
环境变化引起要素（部分） 变化；
教走学入情分境析 教系学设统计 教系学统过特征程 教例学题反巩固思
系统的整体性
整体性最基本的特性， 也是观察和分析系统最基 本的思想和方法。
➢整体性
教走学入情分境析 教系学设统计 教系学统过特征程 教例学题反巩固思
一着不慎，全盘皆输
在一个系统中局部对整体的影响， 要素变化会影响整体的功能，甚至还会 对全局产生决定性的影响。
教走学入情分境析 教系学设统计 教系学统过特征程 教例学题反巩固思
为了保护草原植被，当 地政府颁布了禁止大量捕杀 野狼的法令，这是什么道理？
狼捕杀羊、野兔等食草性 动物，使其数量减少，从而起 到保护植被的作用。
1、人们将鞋和轮滑鞋等组合起来发明了轮滑鞋，如图所示，其目的
是 实现滑行 。这种轮滑鞋的鞋子部分和滑轮部分所要实现
的目标分别是 支撑身体和实现滑行、转弯等动作
。
2、如图所示，有的轮滑鞋在鞋跟处增加了一个圈中的装置，其目的
是
用于滑行时刹车
。设计这个装置的注
意事项是 不能太长或太短，注意材料的耐磨性。
。
C.利用液压将刹车片往外推,体现了系统的动态性
系统的概念与特征ppt课件
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8
系统的相关性——城市的系统联系
在城市系统中，由人、财、物、能量、信息的流通，产生 联系，没有这些流通，就会中断城市的系统联系。
由于城市系统具有经济集中的特点，它是商品生产和商品 交换集中的地方，随着社会分工的扩大，生产社会化程度的提高 和商品经济的发展，各种功能不同、规模不一的城市，其联系的 区域范围会不断扩大，且城市与城市，城市与乡村集镇联系成为 一个城市体系，从而把全国经济联系起来，把国内外市场和世界 市场联系起来。由于联系和运动在系统的范畴中是统一的，所以， 城市系统是在联系中运动，在运动中发展着联系。
S = （A，R）
上式表明：系统是由要素集和关系集共同决定。
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6
系统的特性
1．系统的集合性 系统的集合性是系统最基本的属性。系统是全部 元素的集合，集合是指具有某种属性的事物的全体。 系统的集合性表明，系统是由两个或两个以上有 共同属性又可以互相区别的元素所组成的。
例如，一个计算机系统，一般都是由中央处理机（CPU）、存储器、输入与 输出设备等硬件所组成，同时，还包含有操作系统、程序设计、数据库等软 件，从而形成一个完整的集合。所以系统都具有集合性。
美籍奥地利生物学家贝塔郎菲对系统的定 义是： “相互作用的多元素的复合体”。
钱学森：“把极其复杂的研究对象称为系
统，即由相互作用和相互依赖的若干组成部分
结合成具有特定功能的有机整体，而这个系统
本身又是它所从属的 更大系统的组成部分。
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5
数学定义 令Ａ记系统Ｓ中全部要素构成的集合。设Ｓ中把 所有要素关联在一起的那些特有方式可以用数学中的 关系概念来表达，以r记要素之间的关系，R记所有这 种关系的集合，Ａ中不存在相对于R的孤立元，则系统 S可以用数学式表示如下：
系统的基本特性分析演示文稿
第二十七页，共44页。
一、系统具有整体性
——侧重“部分影响整体” 1、系统的整体性也称为集合性，是系统的最基本属性。 2、系统是一个整体，即具有整体的特性功能、目标和
作用的有机整体。 3、系统不是各元素的简单集合，也不是简单的数量相加。
4、系统要求它的局部服从整体，强调整体观点、整体目标 和整体效益。
用。
洗衣桶：容纳洗涤液和洗涤物品。
操作面板：操控洗涤程序。
第六页，共44页。
4. 洗衣机各组成部分之间的关系
各个组成部分按照功能分别称为给水子系 统、驱动运动子系统、操作控制子系统、支撑 子系统等。水流的洗涤与漂洗简称为洗，是洗 衣机的核心，围绕着它，各组成部分之间实现 有机关联。 先从各个局部看： 供电、驱动→ 波轮旋转→水流形成； 进水（注水）→洗涤、漂洗→排水； 面板上各开关、按钮→各个洗涤程序； 将各部分装于机箱体内→洗衣机整体；
子系统的关联、配合；系统与其外部环境的 关系；基本的定量分析 n 3、评价比较：系统性能、品质评价，系统 运行效果评价，同类系统间比较，找出优劣。
系统分析的主要原则：
整体性原则： 科学性原则 综合性原则
第四十四页，共44页。
第三页，共44页。
1.组成与功能
（1）组成：波轮式洗衣机由洗涤与脱水桶、 波轮、传动机构、操作与控制面板、机箱体、 进水机构、排水机构和供电线路等部分组成。
（2）功能：洗衣机的总体功能是洗净衣物。 为达到目的，它的各组成部分各具分功能和作 用，以支撑现实总共能。
第四页，共44页。
2. 安装方法决定洗涤效果
第十七页，共44页。
2、比赛取胜要素
划的力量大 前进的方向性好
总体质量尽可能的小
第十八页，共44页。
一、系统具有整体性
——侧重“部分影响整体” 1、系统的整体性也称为集合性，是系统的最基本属性。 2、系统是一个整体，即具有整体的特性功能、目标和
作用的有机整体。 3、系统不是各元素的简单集合，也不是简单的数量相加。
4、系统要求它的局部服从整体，强调整体观点、整体目标 和整体效益。
用。
洗衣桶：容纳洗涤液和洗涤物品。
操作面板：操控洗涤程序。
第六页，共44页。
4. 洗衣机各组成部分之间的关系
各个组成部分按照功能分别称为给水子系 统、驱动运动子系统、操作控制子系统、支撑 子系统等。水流的洗涤与漂洗简称为洗，是洗 衣机的核心，围绕着它，各组成部分之间实现 有机关联。 先从各个局部看： 供电、驱动→ 波轮旋转→水流形成； 进水（注水）→洗涤、漂洗→排水； 面板上各开关、按钮→各个洗涤程序； 将各部分装于机箱体内→洗衣机整体；
子系统的关联、配合；系统与其外部环境的 关系；基本的定量分析 n 3、评价比较：系统性能、品质评价，系统 运行效果评价，同类系统间比较，找出优劣。
系统分析的主要原则：
整体性原则： 科学性原则 综合性原则
第四十四页，共44页。
第三页，共44页。
1.组成与功能
（1）组成：波轮式洗衣机由洗涤与脱水桶、 波轮、传动机构、操作与控制面板、机箱体、 进水机构、排水机构和供电线路等部分组成。
（2）功能：洗衣机的总体功能是洗净衣物。 为达到目的，它的各组成部分各具分功能和作 用，以支撑现实总共能。
第四页，共44页。
2. 安装方法决定洗涤效果
第十七页，共44页。
2、比赛取胜要素
划的力量大 前进的方向性好
总体质量尽可能的小
第十八页，共44页。
《系统及其特性》课件
动态性
总结词
系统的动态性是指系统随时间而发生变 化，系统的状态和功能会随着外部环境 和内部因素的改变而发生变化。
VS
详细描述
系统的动态性表明系统是一个开放的过程 ，它不断地与外部环境进行物质、能量和 信息的交换，从而维持自身的稳定和持续 发展。系统的动态性也意味着系统具有自 我调节和适应能力，能够根据环境的变化 及时作出反应和调整。
03 系统分析方法
CHAPTER
系统分析的定义
总结词
系统分析是对研究对象进行全面分析的方法，旨在揭示系统 的内在规律和特性。
详细描述
系统分析是一种科学的方法，通过对系统的各个组成部分进 行深入分析，了解它们之间的相互关系和作用机制，从而揭 示出系统的内在规律和特性。这种方法广泛应用于各个领域 ，如工程、管理、社会学等。
《系统及其特性》ppt课件
目录
CONTENTS
• 系统定义与分类 • 系统特性 • 系统分析方法 • 系统设计 • 系统实施与维护 • 系统评价与优化
01 系统定义与分类
CHAPTER
系统的定义
总结词
系统是由相互关联、相互作用的元素组成的整体。
详细描述
系统是由两个或两个以上的元素组成，这些元素之间相互作用、相互依赖，形 成一个有机的整体。这些元素可以是具体的物质、抽象的概念或过程，而它们 之间的相互作用和依赖关系则形成了系统的结构和功能。
测试验证
对优化后的系统进行测试和验证，确保优 化效果达到预期目标。
实施优化
按照优化方案进行实施，包括代码修改、 配置调整等操作。
谢谢
THANKS
实施。
系统分析的工具
要点一
总结词
系统分析的工具包括数学模型、计算机模拟、系统动力学 等。
第二节 系统的基本特性分析(共36张PPT)
、目的性和环境适应性。系统的这些根本特性
，就构成了系统的根本思想。
2、系统分析的根本方法
运用系统的思想和定性定量相结合的方
法，对系统进行分析，就是系统分析的根本方
法。
定性分析
定性分析： 就是对研究对象进行“质〞的方面的分 机箱：安置组合各个局部，并起支撑作用。
洗衣机与环境关系示意图
洗衣机与环境关系示意图
如：建筑物的梁柱关系 钢材中的碳含量的上下 与强度、硬度、韧 性的关系。
生态系统的相关性
(3)目的性
战国时代，齐王常与他的大将田忌赛马，双方约定每场各出一匹马，分三场进行比赛。 水流的洗涤与漂洗简称为洗，是洗衣机的核心，围绕着它，各组成局部之间实现有机关联。 上盖：保证平安和洗涤液不外溢。 自主阅读课本答复以下问题: 一、自行车的出行需要人施加驱动力、控制方向、提供道路； 这也正是区别不同系统的标志。 运用系统的思想和定性定量相结合的方法，对系统进行分析，就是系统分析的根本方法。 供电、驱动→ 波轮旋转→水流形成； 2、系统分析的根本方法 1、洗衣机的组成、功能是什么？各局部与功能的关系？ 四、骑自行车对外界环境有哪些影 响？ 排水：洗衣机工作过程中向外界环境排放物质。 相关性是指组成系统的各要素之间或系统整体与局部之间的相互作用、相互联系。 洗衣机与环境关系示意图 3、洗衣机的其他组成局部〔除波轮外〕对总功能起什么作用？
两者都是为了使人的身体逐渐适应外 界气温的变化而不至于生病
另外，保护色的作用也是为了保护动物自身的生存。
绿色草丛中的蝈蝈
北极熊
冬天和夏天的雷鸟
小结：
(1)整体性 (2)相关性 系统的根本特性 (3)目的性
哲学 观点
整体的角度
联系的观点
系统的基本特性分析—PPT课件
这是环境适应性的体现:
由于人自身就是一个系统， 春天多穿一些， 是对冬天的一种适应和衔接， 秋天穿少一些， 是对夏天气候的衔接和向冬天过渡的一种准备。
两者都是为了使人的身体 逐渐适应外界气温的变化而不至于生病。
2021/7/24
19
小结：
系统的基本特性
1、整体性 2、相关性 3、目的性 4、环境适应性
相互依赖、相互影响的关系，是彼此相关的。
2021/7/24
14
案例5、计算机的硬件都有哪些？功能是什么？
鼠标、键盘—输入 显示器、音箱—输出 中央处理器CPU—处理 内存、硬盘—存储统都具有某种目的，都要实现一定的功能。
15
知新： 三、系统具有目的性 ——侧重“系统的功能”
们特别对雕像上巴尔扎克的一双手赞不绝口，都说这双手
太逼真、太生动了。罗丹听到人们的议论后，却毫不犹豫
地从塑像上砍去了这双手。
提问：既然双手是整个雕像中最成功的部分，为何 罗丹要将它砍掉呢？罗丹这一行为给你怎样的提示呢？
做任何事情都要重视整体效应，必要的时候要舍得抛弃 部分而保留整体。
中国有一句成语就表达了这个意思：“弃卒保车”。
2021/7/24
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2021/7/24
9
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10
案例3、木桶理论
构成系统的各个部分往往是优劣不齐的，
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而劣势部分往往决定整个系统的水平。
11
铁链的强度取决于最弱的一环
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案例4、为了保护草原植被，当地政府颁布了禁止 大量捕杀野狼的法令，这是什么道理？
狼捕杀羊、野兔等食草性动物，使其数量减少， 从而起到保护植被的作用。
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消防员赶到时，车上四人,已经直接被火化了...
;.;
11
系统的基本特性
整体性：非各个要素的简单相加 例：一支球队
;.;
12
2.相关性
• 相关性是指组成系统的各要素之间或系统整体 与部分之间的相互作用、相互联系。
如：建筑物的梁柱关系 钢材中的碳含量的高低与强度、硬度、韧 性的关系。 案例：厨具安装
§3－1系统及其特性
;.;
1
盲 人 摸 象
;.;
2
我们在日常工作和生活中,经常使用 “系统“这个名词。
例如 ，人体中的消化 系统、神经系统；一 个学校中的教学系统、 德育系统、后勤系统； 机器中的传动系统、
润滑系统等等。
那么，究竟什么是系统呢？
;.;
3
系统定义:
由相互联系、相互作用、相互依赖和相互制约的
;.;
9
1.整体性
系统是一个整体，它不是各个要素（部分）简 单相加，系统的整体功能是各要素（部分）在孤 立状态下所没有的。
① 系统的任何一个要素(部分)发生变化或出现 故障，都会影响其他要素或整体的功能发挥。
② 系统的整体功能大于组成系统的各部分的功 能之和。
;.;
10
07年8月17日无锡市区，一辆汽车由于刹车片零 件质量有问题，使刹车迟缓而造成重大车祸。
;.;
13
想一想
人类为什么要发明汽车这一交通工具？
卡尔•本茨和他的单缸三轮汽车 戴姆勒驾驶着他的单缸四轮汽车
;.;
14
3.系统的目的性
任何系统的诞生都具有某种目的，都是 为了要实现一定的功能。
系统的目的性是用来区别不同系统的标 志。即：不同的系统有着不同的存在和发展 的目的。
目的性：任何系统都具有某种目的，都 要实现一定的功能。
(1)整体性 整体的角度 (2)相关性 联系的观点 (3)目的性 (4)动态性 发展的眼光 (5)环境适应性
;.;
21
你有没有骑过这样的车?
;.;
22
The end,thank you!
;.;
23
若干要素或部分组成的具有特定功能的整体，称为系 统(system)。
系统是要素或部分组成的整体
;.;
4
构成系统的条件
构成一个系统具备的条件是什么呢?
1、至少有两个或者两个以 上的要素(部分)才能组成系 统； 2、要素(部分)之间相互联 系、相互作用，按照一定 方式形成一个整体；
3、这个整体具有的功能是 各个要素(部分)的功能中 所没有的。
;.;
7
系统的类型
系统多种多样，可以根据不同的原则和情况来 划分系统的类型。
按人类干预的情况分：自然系统、人造系统 按系统的抽象程度分：实体系统、抽象系统 按与环境的关系划分：开放系统、封闭系统 按系统的状态划分： 静态系统、动态系统 ……
;.;
8
系统的基本特性
1.整体性 2.相关性 3.目的性 4.动态性 5.环境适应性
;.;
15
想一想
为什么旧汽车在年检时更易发现安全质量 问题，更需要维护，甚至淘汰？
;.;
16
想一想
“每天的太阳都是新的” 这句间万物都是在不断发展、变化的。
动态性：任何一个系统也都是处在运动变化 和发展之中，呈现着一个始终动态 的过程之中。
运用系统的动态观点，不仅有助于我们 看到系统的现状，而且还要看到系统的变化 和发展，从而预测系统的未来从而掌握系统 的发展规律。
;.;
18
你知道吗？ 春捂与秋冻
;.;
19
5.环境适应性
一个系统与其所处的环境之间通常都有物质、能量 和信息的交换，外界环境的变化会引起系统特性的 改变，并相应地引起系统功能和系统内各部分相互 关系的变化。
系统与环境之间不断地相互作用。
;.;
20
小结
1、什么是系统
2、系统的类型 3、系统的基本特性
;.;
5
子系统：
系统有大有小，有复杂有简单。对于较大型的和比较 复杂的系统，根据一定的标准可划分为若干子系统。
;.;
6
自行车可以分为哪几个 子系统，每一个系统还 包含哪些零部件。
自行车
传动子系统：脚蹬、链轮、链条等
行动（车轮）子系统：车轴、辐条、车圈等
制动子系统：车闸、刹车柄、连接线等
车体（承重）子系统：车架、前叉、车把、鞍座