3.4第四节系统设计的基本方法
粤教版 高中通用技术 必修一 技术与设计1 教案 3.4 .2 第四节技术设计方案(第二课时)
第四节技术设计方案第二课时方案的比较、权衡和决策及优化◎教材分析通用技术必修模块《技术与设计1》”第三章第四节技术设计方案。
本节内容紧扣产品、使用者和环境三者之间的关系对校庆广告宣传灯进行设计构思，从三方面对产品进行设计分析，结合相应的构思方法，根据设计要求制订设计方案，教会学生对方案进行比较、权衡和决策，最终选择最佳方案。
并让学生知道，技术设计是动态过程，在设计制造过程中可以对方案作进一步的改进优化与拓展。
◎学习目标1.能对多个设计方案进行分析、比较、权衡和决策2.能对方案进行改进与拓展◎教学目标1.知识目标：通过比较和权衡，能在多个方案中选择最佳的设计方案；能对自己的方案进行改进、优化；了解常见的几种方案改进和拓展的思路；2.能力目标：通过不同设计方案和实例的分析过程，体现设计的一般原则和方法，学生培养多角度思考问题的能力；3.态度和情感：学生提高合作意识，提高审美情趣，增加对设计的兴趣，增强进行设计的自信心。
4.核心素养技术意识：在设计时坚持以人为本的设计思想，恰当处理产品与使用者、使用环境的关系，能从产品、产品与人、产品与环境的关系对设计进行分析。
工程思维：尝试对设计方案进行多因素分析，并对方案进行比较、权衡和决策。
创新设计：尝试制订解决技术问题的方案，并知道在制作、试用、使用的过程中可以对方案进行改图样表达：通过较为简单的技术设计实践，尝试绘制规范的设计图纸，养成良好的设计习惯。
◎教学方法启发式教学、小组协作学习、学生自主探索学习◎教学重点能对方案进行比较，权衡和分析，确定最佳方案，能对方案作进一步改进优化。
◎教学难点制订多个设计方案，通过比较、权衡，选出最佳方案。
◎教学准备收集辅助教学的相关案例、教学图片素材，设计好教学课件以及多媒体教学设备。
◎教学过程一、新课引入上节课我们学习了技术设计方案的设计构思设计方案的制订相关内容，我们先来复习一下。
请根据列举的光源产品的相关特点，请用线将二者连起来。
第三单元第四节系统设计
学法设计
• 引导学生进行“问题式学习”，通过尝试 ——发现，探索——研究的过程来掌握本 节课的知识，在老师的帮助下，把生活中 的经验逐步与系统联系起来，通过动手实
践、改造，亲历亲为，亲身体会这种系统 设计实施方法，体验成就感！
五、教学过程分析
通过活动和问 题、创设情境
教师为主导
学生为主体
主动思考探 究、分组合 作交流、归 纳总结、知 识的内化、 能力的迁移
3.4系统设计的基本方法
2、简单系统的设计的实现
强调从系统的角 度理解系统的组 成、系统的分析 和系统的设计等 问题。 通过教材的二次加工，补充 课外实例分析，让学生亲历 亲为，对系统优化有更深一 步的理解，从而掌握重点、 突破难点。
系统的知识、思 想、方法的运用 及系统设计能力 的培养。
一、教材分析
1、地位及特点：
本单元以系统为研究对象，既是前两个单 元内容的延伸和一定程度上的综合，又是最后 一单元的基础。本单元是本册教材的重要内容 之一，在内容设计上紧紧抓住整体性、相关性、 动态性等系统的基本特性进行详细阐述，这些 特性体现了从整体出发看待和处理问题的系统 的思想。系统的思想与方法高屋建瓴、综观全 局、别开生面地为现代社会的人们提供了有效 的思维方式。
3.系统设计的一般步骤是什么？（基本方法）
直观感知
知识点形成
（一）系统的设计 1．系统的设计的涵义：
系统设计： 在系统分析的基础上，设计出满足预定 目标的系统的过程。
2．系统设计应考虑的主要问题
（1）系统设计的目的与要求。
理解：从系统的整体出发，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。
过程与方法
情感、态度、价值观
第四节系统设计的基本方法
飞沙堰是都江堰确保成都平原不受水灾的关键要害。它的主要作用是 当内江的水量超过宝瓶口流量上限时，多余的水便从飞沙堰自行溢出；如 遇特大洪水的非常情况，它还会自行溃堤，让大量江水回归岷江正流。另 一作用是“飞沙”，岷江从万山丛中急驰而来，挟着大量泥沙，石块，如 果让它们顺内江而下，就会淤塞宝瓶口和灌区。飞沙堰真是善解人意、排 人所难，将上游带来的泥沙和卵石，甚至重达千斤的巨石，从这里抛入外 江（主要是巧妙地利用离心力作用），确保内江通畅，确有鬼斧神工之妙。
第三章系统与设计
第四节 系统设计的基本方法
系统设计的基本方法：
1、确定系统设计的总体目的要求 2、基本的设计分析：
（1）系统设计的约束条件（系统设计的条件、外部环境等） （2）系统内部组分之间、系统与外部环境之间相互联系及制约关系 3、系统的设计 （1）子系统设计及功能确定 （2）系统总体技术设计 4、系统的优化 （1）分析影响系统优化的主要因素，提高系统的整体运行效果 （2）设计方案不断验证、完善 5、系统的评价及改进
都江堰工程
3、 “宝瓶口”引水工程
是湔山(今名灌口山、玉垒山)伸向岷江的长脊上 凿开的一个口子，它是人工凿成控制内江进水的咽喉， 因它形似瓶口而功能奇持，故名宝瓶口。留在宝瓶口 右边的山丘，因与其山体相离，故名离堆。宝瓶口宽 度和底高都有极严格的控制，古人在岩壁上刻了几十 条分划，取名“水则”，那是我国最早的水位标尺。
v u ln m m0
u : 水喷射速度（相对速度） v : 水火箭在刚喷完水时的速度
（2）发射角度对飞行距离 和高度的影响
m0 : 水火箭开始飞行时质量 m : 水火箭在水刚喷完时的质量
水火箭的设计
5、系统的评价和改进
通过发射火箭检 验，对其安全性、功 能性等方面进行评价。 并尝试更好的改进效 果。
系统设计的基本原理和方法
系统设计的基本原理和方法
1.系统设计的基本原理：
(1)建模原理：通过将系统分解成相关模块，并使用建模技术（例如数据流、复杂结构、过程建模），以达到设计高效、实现简洁的系统。
(2) 分析原理：通过把系统拆分为相关模块，将需求做分析，了解系统应该满足的用户需求，以达到精准定位、涵盖全面的系统需求。
(3)设计原理：在获取的所有需求的基础上，通过合理的设计，提高系统的可维护性、可扩展性、高效性和实用性，从而使系统真正变的可实施和可用。
(4)性能设计原理：系统的性能是指系统能够执行任务所需的资源和时间，通过测试、评估等技术确定合理的系统架构及算法，确保系统性能按要求提供。
2.系统设计的基本方法：
（1）分析方法：
a. 访谈：通过与业务专家交流来了解系统的需求
b. 文本分析：分析使用文档来获取需求信息
c. 符号逻辑：使用事实和约束 have，构建符号逻辑表达式。
d. 层次分析：利用层次分析图对系统中的需求进行层次结构化。
（2）设计方法：
a. 数据流设计：使用数据流图将系统分解为多个处理单元，从而清楚地了解每一个模块的功能和关系。
b. 状态图设计：使用状态图描述模块的状态以及系统的变化，追踪系统的层次结构，实现状态和行为的转换。
c. 性能设计：测试和评估系统的性能，确保系统可以实时处理和运行所需的操作，确保系统的可用性、可维护性和可扩展性。
电力系统规划
电力系统规划1.问题的提出所谓电力系统规划,实质是指对电力系统未来发展进行重新设计。
这个重新设计,实际就是解决从一种平衡关系如何合理地实现到另一种平衡关系问题,而在这个过程中，负荷增长是原因，而改变的结果是电源规模和网架结构,如图1-1虚线部分所示。
由此也引出了在规划设计中需要解决的以下几个问题。
1.1.电力负荷预测它是规划设计的基础和前提，具体涉及如何估计系统未来的需用电量、峰值负荷以及负荷分布的形态等。
图 1-1电力系统图1.2.电源容量确定这需要明确系统未来何时何地增加多少容量问题，既包括建设新电厂也包括旧电厂扩建增容，涉及机组类型选择、装机进度安排、整个电源布局等内容。
1.3.电力电量平衡这个供求平衡实际是规划设计的基本约束条件，但是合理实现这种平关系，还需要考虑备用容量设置、运行方式确定、计划检修安排、水文条件影响等。
1.4.输电途径选择即解决系统未来何时何地架设何种线路问题。
包括确定架设新线路的路径、连接方式，并明确这些路径上新建线路的电压等级和导线截面。
1.5.规划设计方案经济比较通常规划设计的方案往往不是唯一的，那么在满足一定技术条件下，那一个更经济以及如何选择，或者说给出方案的经济评价，这涉及工程经济分析的有关内容。
总之，上述问题便构成了电力系统规划的基本内容。
如果用较完整的话来概括，所谓电力系统规划：就是以负荷需求为条件，电力平衡为约束，制定电力系统所处地区未来电源建设和电网结构的规划方案，并使之安全可靠和经济合理。
2.教学目的学习这门课程,主要要求大家熟悉和掌握电力系统规划的基本原理和主要方法，了解电力系统规划设计流程、计算模型和主要技术原则，为以后从事电力系统规划设计和改造，电力系统运行及调度等工作奠定必要的理论基础。
电力系统规划是一门具有综合性知识的边缘学科，除了掌握电力系统专业知识外，还涉及到数理统计、可靠性、运筹学（规划理论）工程经济学、计算机科学等相关学科。
特别是随着我国经济的快速发展，在提倡节约型社会的形势下，对未来的电力系统进行合理的规划设计已成为一个重要的研究领域。
再生运动链法(第3.4章)
再生运动链法创造机构的基本思路是： 1、选择一个能满足设计基本要求又具开发潜力的已 知机构作为创新设计的原始机构。
2、应用“颜氏”创造的特定方法将已知机构中的功能 构件和构件组演化为一般化构件，根据设计的约束条 件将原始机构抽象为一般化运动链，（只含有连杆和 回转副的运动链）还原出这一类机构共同的“根”
F 3n 2PL 3N 1 2 J
F 3L2 L3 L4 Ln 1 2L2 3L3 4L4 nLn F L2 L4 2L5 n 3Ln 3
L2 L3 L4 Ln N F L2 L4 2 L5 n 3Ln 3
对图6-9所示机构中的二级杆组选作减振器，可再生出4种 运动链，如图6-10所示。 3）摆动杆（Sw），对图6-10所示的运动链，选取不同的构 件作为摆动杆，最后再生出10种可行的再生机构，图6-11所示 4 3 2 3
4
2
5
1
6
6 5
1
第四节 可用特定化运动链图谱及机构图谱
1．可用特定化运动链图谱： 根据工程现实和设计者的选择，经由特定化程序 （Specialization），从特定化运动链图谱中，筛选出所有 满足设计要求与限制（约束）条件的可用的特定化运动链 图谱。 对摩托车后轮悬架的约束条件为：摆杆与固定杆相连满 足此约束条件的可行设计方案有六个，即图6-11a、b、d、f、 h、i。 2．机构图谱：把每一个可用特定化运动链具体化为相对应 的机构，并画出机构简图。图6-11a、b、d、f、h、i对应的 机构简图如图6-12所示。 3．新型机构图谱：将已存在的设计从所建立的机构图谱中 删除，所得到的即是新型机图谱，如图6-12a、c、d三种， 作为新型越野摩托车悬架机构的创新设计依据。
第四节简单系统设计的基本方法
❖ 3、教室为什么选取这样一个朝向？
❖ 因为这种坐落设计可以充分采光，南北朝向日照的 时间最长，可以保证教室有充足的光线。
❖ 4、为什么设计的窗户南面的宽、北面的窄？
❖ 这种设计向南的窗户宽有利于采光、取暖，北面的 窄利于冬季保持教室的温度。
❖ 5、门为什么安装在教室的一头？
❖ 这种设计可以保证教室内的空气流通，方便学生进 出教室。在发生紧急情况下有利于紧急疏散。
教室系统设计
❖ 教室作为一个简单系统，它由室体、课桌凳、 保温等子系统构成，主要功能是提供教与学 的活动场所。
❖ 作为教室，对其面积、采光、通风、保温、 防火、疏散等方面，都应有明确的要求，都 要体现在系统设计之中。
❖ 1、教室平面设计的分析 ❖ （1）教室的面积怎样预估
❖ 按能到校的学生最大人数→预算课桌、凳需用数量→估算全 部桌、凳占地面积，记X1。
❖ 可以栽种如丁香树、白杨树、垂柳等。如果条件允 许可预留一块儿绿地，用于种花草。人性化设计
❖ 10、由于筹措资金困难，教室应能使用较长 的时间，在设计墙体和屋顶时应做哪些考虑？
❖ 墙体材料要比较坚固，能够抗腐蚀、抗老化， 房顶用轻体材料，要具有防水、保温、易于 维护等优点；同时又要考虑整体工程的造价 成本。 经济性
❖ 6、在确保必须的教室面积的前提下，注重做 好保温设计，这基于什么考虑？例如，为什 么不压缩保温设计所需要的资金，而把有限 的资金投放到将教室设计得更大些上？
❖ 基于教室的功能，具有很好的采光设计，同时又可 以保证冬季室内温度的恒定，有利于保证学生的优 美的学习环境。追求效益，投入最小
❖ 7、在哪些环节上，可以考虑充分利用当地的 人力物力资源？
❖ 11、几年后学校规模要扩大，在教室选址问 题上，要作哪些设计考虑？
系统设计方法及原则
系统设计方法及原则系统设计是指在解决问题或满足需求的过程中，对系统进行规划、设计和实现的一系列活动。
下面是一些常用的系统设计方法和原则：1. 需求分析：在进行系统设计之前，需要充分了解用户需求和系统目标。
通过与用户沟通、收集需求，确保对问题或需求有全面的理解。
2. 模块化设计：将系统划分为多个模块，每个模块负责完成特定的功能。
模块化设计可以提高系统的可维护性和可扩展性，并且方便团队协作开发。
3. 接口设计：合理设计系统的接口，确保不同模块之间的交互顺畅和数据传递正确。
接口设计需要考虑数据格式、通信方式等因素。
4. 数据库设计：根据系统需求，设计合适的数据库结构和表关系，确保数据存储和检索的高效性和准确性。
5. 安全性设计：在系统设计过程中，要考虑系统的安全性。
包括用户身份验证、数据加密、访问控制等方面的设计，确保系统的安全性和保密性。
6. 性能优化：在系统设计中，要考虑系统的性能优化。
通过合理的算法选择、系统架构优化、缓存设计等手段，提高系统的响应速度、吞吐量和并发能力。
7. 可伸缩性设计：在系统设计中，要考虑系统的可伸缩性。
通过合理的系统架构设计、分布式部署、负载均衡等手段，确保系统能够随着需求的增长而扩展。
8. 可靠性设计：在系统设计中，要考虑系统的可靠性。
通过冗余设计、容灾方案、异常处理等手段，提高系统的可用性和稳定性。
9. 可维护性设计：在系统设计中，要考虑系统的可维护性。
通过清晰的代码结构、注释文档、日志记录等手段，方便系统的后续维护和升级。
10. 风险管理：在系统设计中，要考虑风险管理。
通过风险评估和规避策略的制定，减少系统开发和运维过程中的风险和故障。
这些方法和原则是系统设计过程中的基本指导，根据具体的项目和需求，还可以结合其他方法和原则进行设计。
第四节 系统设计的基本方法(三) 学案B5
第四节系统设计的基本方法（三）学案
编写：王涛审核：赵振锋
【学习目标】
1.通过简单的系统设计案例的分析，初步学会简单系统设计的基本方法。
2.确定一个生活或生产中的简单对象，根据设计要求完成系统的方案设计。
【课堂探究】
室内设计主要由室内环境艺术意境、室内环境艺术中界、室内环境艺术气氛和室内环境非艺术表现部分等组成，它是在近代社会人们的“环境意识”的觉醒和“环境设计”概念的崛起中逐渐独立出来的。
室内设计是一门综合性学科，内容广泛，专业面广，学习室内设计必须了解社会、了解时代，优秀的设计作品也正是源于好的设计意识。
§室内装修设计流程：
1.室内装修的整体风格：
2.室内装修的前期分析：室厅厨卫
3.室内装修的详细设计
客厅：
餐厅：
主卧：
次卧（儿童房）：
厨房：
卫生间：
阳台：
其它：
4.评价
§小户型A
§小户型B。
系统分析与设计学习软件系统分析和设计的基本方法
系统分析与设计学习软件系统分析和设计的基本方法随着科技的不断发展，软件系统在各个领域得到了广泛应用。
系统分析和设计作为软件开发过程中至关重要的环节，对于软件的质量和成功实施起着决定性的作用。
在这篇文章中，我们将介绍系统分析与设计的基本方法，帮助读者了解并学习这一重要的软件开发技术。
一、需求分析需求分析是软件开发的第一步，也是最重要的一步。
其目的是明确用户和系统之间的沟通，确保开发的软件能够满足用户的真正需求。
在进行需求分析时，可以采用以下几种方法：1. 建立需求文档：需求文档是记录用户需求的主要文件，包括用户需求的详细描述和软件系统的功能规格。
通过建立清晰的需求文档，可以帮助开发团队更好地理解用户需求，并为后续的设计和开发提供指导。
2. 用户访谈和问卷调查：与用户进行面对面的访谈或通过问卷调查的方式，可以更深入地了解用户需求和期望。
通过与用户的沟通，可以收集到更具体和准确的需求信息，并及时解决用户疑问和问题。
3. 原型设计：原型设计是在需求分析阶段开发一个简化的软件模型，以便用户和开发团队能够更直观地理解和验证需求。
通过原型设计，可以及早发现和解决需求不明确或矛盾的问题，提高系统的可靠性和用户体验。
二、系统设计在完成需求分析后，接下来是系统设计。
系统设计是根据需求分析得到的需求，制定出适应需求的软件系统架构和模块设计。
以下是一些常用的系统设计方法：1. 结构化设计：结构化设计是一种从整体到局部的设计方法，通过将系统分解成不同的模块以及模块之间的关系来进行设计。
这种方法可以使整个系统的设计更加清晰、模块化，并且有助于快速定位和解决问题。
2. 面向对象设计：面向对象设计是基于对象的概念，通过将系统划分为不同的对象和类，分析对象之间的关系和行为，来进行系统设计。
这种设计方法可以提高系统的可扩展性和重用性，减少代码的冗余和复杂性。
3. 数据库设计：数据库设计是系统设计中的重要一环，主要涉及数据库的表结构设计、数据关系建立以及数据操作流程的规划。
S7-200SMARTPLC编程及应用第二版教学设计
S7-200 SMART PLC编程及应用第二版教学设计1. 简介S7-200 SMART PLC 是施耐德电气公司推出的一款基于微型控制器的工控设备。
该设备在小型控制系统中具有较高的灵活性、可靠性和性价比，是目前市场上最为成熟的微型控制器之一。
本文档是 S7-200 SMART PLC 编程及应用第二版教学设计，旨在为初学者和工程师提供详实的学习资料，帮助他们掌握 S7-200 SMART PLC 的基本操作和编程技巧。
2. 教学内容概述本次教学将涵盖以下内容：•S7-200 SMART PLC 基本介绍•S7-200 SMART PLC 编程语言•S7-200 SMART PLC 编程软件•S7-200 SMART PLC 应用案例3. 教学计划3.1 第一节课程：S7-200 SMART PLC 基本介绍•S7-200 SMART PLC 的产生和发展历程•S7-200 SMART PLC 的结构和组成部分•S7-200 SMART PLC 的特点和优势3.2 第二节课程：S7-200 SMART PLC 编程语言•S7-200 SMART PLC 编程语言概述•指令系统的分类和使用•数据类型的定义和应用3.3 第三节课程：S7-200 SMART PLC 编程软件•S7-200 SMART PLC 编程软件的安装和配置•S7-200 SMART PLC 编程软件的界面和功能介绍•S7-200 SMART PLC 程序的下载和运行3.4 第四节课程：S7-200 SMART PLC 应用案例•清洗机生产线控制系统设计•蒸汽锅炉控制系统设计•基于 S7-200 SMART PLC 的机器人控制系统设计4. 教学方法本次教学采用理论讲解与实际操作相结合的方式，尤其是在第四节课程中，会为学生提供实际的工业控制案例进行模拟操作，既能让学生更好地理解 S7-200 SMART PLC 的应用，又能实现对相关技术的深入学习。
控制系统设计 方法
控制系统设计方法1. 概述控制系统是指通过采集和处理输入信号，根据预先确定的规律，对输出信号进行控制的系统。
控制系统设计方法是在实际工程中进行系统设计的指导原则和方法，旨在确保控制系统具有良好的稳定性、鲁棒性和性能。
2. 控制系统设计的基本原理2.1 系统建模控制系统设计的第一步是对系统进行建模。
系统建模是将实际系统抽象为数学模型的过程，可以采用物理模型、统计模型或者数学模型等方法。
在建模过程中，需要识别系统的输入、输出和内部变量，并确定它们之间的关系。
2.2 系统分析系统分析是通过对系统模型进行数学分析，得到系统的特性和性能指标。
常用的系统分析方法包括时域分析和频域分析。
时域分析主要是研究系统对时间的响应，而频域分析则是研究系统对频率的响应。
通过系统分析可以获得系统的稳定性、动态响应和稳态误差等信息。
2.3 控制器设计在控制系统中，控制器是控制系统的核心部分，它根据系统的输入和输出信号来决定输出信号。
控制器设计的目标是满足系统的性能要求。
常见的控制器设计方法包括经典控制器设计和现代控制器设计。
经典控制器设计方法包括PID控制器设计和根轨迹设计等，而现代控制器设计方法包括状态反馈控制和最优控制等。
2.4 闭环系统设计闭环系统是指将控制器的输出作为系统的反馈信号，通过不断调节控制器的输出来实现控制目标。
闭环系统设计是将控制器与被控对象相结合，形成一个完整的控制系统。
闭环系统设计的目标是使系统具有良好的稳定性和鲁棒性。
3. 控制系统设计方法的步骤3.1 确定系统需求在控制系统设计之前，首先需要明确系统的需求。
系统需求包括性能需求、稳定性需求、鲁棒性需求等。
根据系统需求，可以确定控制器的类型和系统的结构。
3.2 系统建模和分析第二步是对系统进行建模和分析。
通过数学建模和系统分析，可以得到系统的数学表达式和性能指标。
建模和分析的结果将为后续的控制器设计提供依据。
3.3 控制器设计根据系统的数学模型和性能要求，设计控制器。
系统设计的步骤与方法
第11章系统设计 (3)11.1 介绍 (5)11.2 用户需求调查 (6)11.2.1目的 (6)11.2.2角色与职责 (6)11.2.3启动准则 (6)11.2.4输入 (6)11.2.5主要步骤 (6)[Step1] 设计准备 (7)[Step2] 确定影响系统设计的约束因素 (7)[Step3] 确定设计策略 (8)[Step4] 系统分解与设计 (9)[Step5] 撰写体系结构设计文档 (9)[Step6] 体系结构设计评审 (9)[后续活动] (10)11.2.6输出 (10)11.2.7结束准则 (10)11.2.8度量 (11)11.3 用户界面设计 (11)11.3.1目的 (11)11.3.2角色与职责 (11)11.3.3启动准则 (11)11.3.4输入 (11)11.3.5主要步骤 (12)[Step1] 设计准备 (12)[Step2] 用户界面设计 (13)[Step3] 撰写用户界面设计文档 (14)[Step4] 用户界面设计评审 (14)[后续活动] (15)11.3.6输出 (15)11.3.7结束准则 (16)11.3.8度量 (16)11.4 数据库设计 (16)11.4.1目的 (16)11.4.2角色与职责 (16)11.4.3启动准则 (16)11.4.4输入 (17)11.4.5主要步骤 (17)[Step1] 设计准备 (17)[Step2] 数据库设计 (18)[Step3] 撰写数据库设计文档 (20)[Step4] 数据库设计评审 (21)[后续活动] (21)11.4.6输出 (22)11.4.7结束准则 (22)11.4.8度量 (22)11.5 模块设计 (22)11.5.1目的 (22)11.5.2角色与职责 (22)11.5.3启动准则 (23)11.5.4输入 (23)11.5.5主要步骤 (23)[Step1] 设计准备 (23)[Step2] 模块设计 (24)[Step3] 撰写模块设计文档 (25)[Step4] 模块设计评审 (25)[后续活动] (26)11.5.6输出 (26)11.5.7结束准则 (26)11.5.8度量 (26)11.6 实施建议 (26)第11章系统设计系统设计（System Design, SD）是指设计软件系统的体系结构、用户界面、数据库、模块等，从而在需求与代码之间建立桥梁，指导开发人员去实现能满足用户需求的软件产品。
3.4高阶系统
进行拉氏反变换：
A0 L ( ) A0 s q q q A A p jt j j 1 1 L ( ) L ( ) Aj e s pj j 1 s p j j 1 j 1
1
08:47
Bk s Ck L [ 2 ] 2 s 2 kk s k
1
08:47
c(t ) L1[C ( s )] A0 Aj e
j 1 q p jt
Ak e k k t sin dk t k
k 1
r
结论4：响应曲线的形状和闭环极点和零点有关。
对于稳定的系统，闭环极点负实部的绝对值越大 (极 点距虚轴愈远 ) ，则其对应的响应分量 ( 模态 ) 衰减的越 迅速，否则，衰减的越慢。(和极点有关) 在留数的计算过程中，要用到C(s),而C(s)中包含有 闭环的零点，因此不可避免地要影响到留数的值，而留 数的数值实际上就是指数项的系数。(和零点有关)
System: untitled1 Settling Time (sec): 3.91 System: untitled2 Settling Time (sec): 4.02
Amplitude
0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0
1 G1 ( s ) s 1
10 G2 ( s) ( s 1)( s 10)
08:47
运动的模态
按照一阶和二阶暂态响应指数的衰减系数的正 负值，将暂态响应的运动形式分为5个模态：
一阶模态 e p t pj<0 一阶收敛模态 pj>0 一阶发散模态
j
二阶模态 e t sin(bt ) n 0 二阶收敛模态 n 0 二阶等幅振荡模态 n 0 二阶发散模态
三年级上册数学教案-3.4合理分配方案︳人教新课标
三年级上册数学教案3.4 合理分配方案︳人教新课标教案：三年级上册数学教案3.4 合理分配方案︳人教新课标一、教学内容本节课的教学内容出自人教新课标三年级上册数学教材，第三章第四节“合理分配方案”。
本节课主要让学生掌握平均分的概念，学会如何将一定数量的事物合理地分配到不同的人或物中。
教材中通过具体的例子，引导学生理解平均分的方法和意义，并能够运用平均分的概念解决实际问题。
二、教学目标1. 知识与技能目标：学生能够理解平均分的概念，学会用除法平均分配物体。
2. 过程与方法目标：通过实际操作，培养学生动手操作能力和解决实际问题的能力。
3. 情感态度与价值观目标：培养学生合作、分享的良好品质。
三、教学难点与重点重点：理解平均分的概念，掌握用除法进行平均分配的方法。
难点：如何引导学生将平均分的概念运用到实际问题中。
四、教具与学具准备教具：黑板、粉笔、课件。
学具：每人一份练习题、铅笔、橡皮。
五、教学过程1. 情景引入：上课之初，我会给学生讲一个分蛋糕的故事，引导学生们思考如何将一个蛋糕平均分给若干个人。
通过这个故事，引出本节课的主题——合理分配方案。
2. 知识讲解：3. 随堂练习：我会设计一些练习题，让学生们运用所学知识进行解答。
这些练习题主要考察学生对平均分概念的理解和运用能力。
4. 例题讲解：我会选取一些典型的例题，讲解如何运用平均分的概念解决实际问题。
在这个过程中，我会引导学生思考，如何将所学知识应用到生活中。
5. 小组讨论：我会让学生们分成小组，讨论如何将一定数量的事物合理地分配到不同的人或物中。
每个小组需要给出一个具体的分配方案，并解释理由。
六、板书设计板书内容主要包括本节课的主题“合理分配方案”和关键知识点“平均分”、“除法分配”。
通过板书，让学生一目了然地了解本节课的主要内容。
七、作业设计作业题目：1. 根据题目，将下列物品平均分给若干人，每人分到多少个？a. 24个苹果，分给4个人。
b. 36个橘子，分给6个人。
系统设计的基本方法
系统设计的基本方法教学目标：知识与技能：通过具体的系统设计案例分析，使学生初步掌握系统设计的基本方法。
过程与方法：具备一定的系统设计和系统评价的能力。
情感、态度和价值观：培养学生团队精神和认真学习、刻苦钻研、坚忍不拔的意志和毅力。
教学重点：1、系统设计的基本方法。
2、让学生会运用系统设计的知识进行简单的系统设计。
教学难点：1、掌握好系统设计基本方法中的系统设计。
2、确定一个任务，根据设计要求完成系统设计的方案设计。
教学过程：引入：1、复习前面内容2、导入新课[2’]通过播放《东正路等路段塞车状况》的录像，激发学生学习举兴趣，引导学生思考怎样改善东正路等路段的交通状况。
【录像内容】：随着东莞城市化进展的加快和汽车普及率的提高，城市交通拥挤日益加剧，交通环境逐渐恶化。
相信每同学都遇到过塞车，在路上焦急等待的感觉，真是无故郁闷，特别是上下班、上学放学的高峰期，莞城道路必然处于极度的繁忙和拥塞中。
其中东正路（含东门广场）、万寿路、市桥路、新芬路等更已成为人人头疼的塞车黑点，塞车到底是谁的错？提出：要解决这个问题，需要用到系统设计的方法。
下面我们来学习系统设计的基本方法。
新课教学：一、系统设计的原则 [4’]系统设计除要遵守设计的原则外，因系统设计有着与设计不同的特点，所以系统设计还必须遵守以下的原则：1、设计好系统中的每一个元素或子系统；案例1：封杀三菱帕杰罗汽车事件，说明了什么问题？相关材料：经组织专家分析和实验室鉴定，检验检疫部门认定：日本三菱帕杰罗越野车Ｖ３１、Ｖ３３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。
《简单系统设计的基本方法作业设计方案》
《简单系统设计的基本方法》作业设计方案一、设计背景：随着科技的不息发展，系统设计已经成为了各行业中不可或缺的一环。
而对于学生来说，了解和掌握简单系统设计的基本方法至关重要。
因此，本次作业旨在帮助学生掌握系统设计的基本原理和方法，为将来的进修和工作打下坚实的基础。
二、设计目标：1. 理解系统设计的基本观点和原理；2. 掌握系统设计的基本方法和步骤；3. 能够运用所学知识进行简单的系统设计实践；4. 培养学生的逻辑思维能力和解决问题的能力。
三、设计内容：1. 系统设计的基本观点和原理介绍：- 什么是系统设计？- 系统设计的重要性和作用；- 系统设计的基本原理和方法。
2. 系统设计的基本方法和步骤：- 确定系统设计的目标和需求；- 进行系统分析和需求分析；- 设计系统结构和功能模块；- 进行系统测试和调试；- 完善系统设计文档。
3. 系统设计实践：- 设计一个简单的学生信息管理系统；- 包括学生基本信息录入、查询、修改和删除功能；- 应用流程图和ER图进行系统设计；- 编写系统设计文档。
四、设计步骤：1. 学生自主进修系统设计的基本观点和原理；2. 结合教材内容，进修系统设计的基本方法和步骤；3. 进行系统设计实践，设计学生信息管理系统；4. 完成系统设计文档，并提交作业。
五、评判标准：1. 理论知识掌握情况；2. 系统设计实践的完成度；3. 系统设计文档的完备性和规范性；4. 逻辑思维能力和问题解决能力。
六、作业要求：1. 作业以Word文档形式提交，包括系统设计的理论部分、实践部分和设计文档；2. 作业要求按时提交，逾期不予接受；3. 作业评分占课程总成绩的30%。
七、参考资料：1. 《系统设计与分析》，作者：XXX；2. 《系统设计方法与应用》，作者：XXX；3. 《简单系统设计的基本方法》，作者：XXX。
通过本次作业设计，希望能够帮助学生深入理解系统设计的基本方法，提升他们的实践能力和解决问题的能力，为将来的进修和工作打下坚实的基础。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
3、泰坦尼克号游轮，在当时该游轮各项技术 性能是世界最先进的。但是为什么触冰后会 沉没？请从系统的结构的角度理解，它主要 反映了系统对（ D ）的基本特性。 A、整体性 B、相关性 C、目的性； D、环境适应性
课堂练习
4、宇宙飞船由上百万个部件组成，这些部件 本身很普通，但是这些部件按照一定的结构 就构成了能将人类送上太空的飞船，这主要 体现了系统（C ） A、目的性 B、动态性 C、整体性 D、相关性
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（重点考虑：系统由哪些组分 组成？系统各组分具有什么功能？各组分如 何配合工作？如何解决矛盾冲突？） 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。
13、运用系统分析的方法处理具体问题时要 遵循哪些原则（C）
A、整体性原则、相关性原则、局部原则 B、整体性原则、目的性原则、相关性原则 C、整体性原则、科学性原则、综合性原则 D、整体性原则、科学性原则、动态性原则
课堂练习
14、下面哪一句日常用语没有反映系统整体性？ （ B） A．丢卒保车 B．春捂秋冻 C．一招不慎，全盘皆输 D．三个小皮匠顶个诸葛亮
室内装修设计
假 期 旅 游 行 程 设 计
1、系统设计含义：
是指对需设计的系统进行调查分析、筹划 研究、评价实施、运行改善等，直到完成一 个能协调工作的实际系统的过程。
系统设计是在系统分析的基础上，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设计本身的内容，同时又 需要运用系统的思想方法对其设计过程进行分 析、设计。
课堂练习
15、农作物种植系统的优化一般采用间作套 种的方法。在间作套种系统中不属于约束条 件的是（D ）
A、作物的生长特性 B、天气 C、季节气候 D、病虫害
空客A380为什么能成为 一架优秀、成功的客机，这 样一个复杂的系统又是如何 设计完成的呢？
关于A380
1、 A380是优秀的民用客机，出色的满足了服务于远 程、大批量乘客航线的设计要求。 2、A380合理的解决了机身重量、机身强度、载重量 、能耗等元素之间的矛盾，让其各个子系统合理融洽的 结合在一起。 3、A380尽可能的利用了机内空间，增加载客量，运 用多项节能技术，减少能源消耗，满足了航空公司对经 济效益的追求。 4、 A380可以动态调整座舱数，增加货运空间，非常 灵活机动。 5、A380的机舱配备了的最先进的机上娱乐系统，电 影、游戏和电视节目一应俱全。机舱内的空气，每三分 钟更换一次，220个舷窗让机舱内享受更多的自然光 ，是最舒服的客机。 6、A380有很强的可改性，，可以根据客户的个性化 需求，衍生新的子机种，具有极好的适应性和扩展性。
9、飞机在空中飞行时，时常受到大气对流的 影响而产生颠簸，当飞机的检测装置接收到这 一信号后，经过控制器的调节，能在很短的时 间内调整好飞行状态，克服大气对流对飞机飞 行的影响，保持平稳飞行。这个现象说明了系 统的什么基本特性？（ C） A、整体性 C、环境适应性 B、相关性 D、动态性
10、明同学家所在街道的人行道路在一年 内进行了铺设通讯线路、煤气管道、下水 管道修理三次施工，给市民带来了生活的 不便，这说明对于道路的改造不符合系统 设计的（ A ）原则
四、系统设计的一般步骤
（1）将系统分解为若干子系统
（2）确定各子系统的目标、功能及其 相互关系
（3）对子系统进行技术设计和评价
（4）对系统进行总体技术设计和评价
马上行动
案例4：编制《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》。
1、明确系统的 基本功能 2、将系统分解 为若干子系统， 明确各子系统的 目标、功能及相 互关系。 3、对子系统进 行技术设计和评 价 4、对系统进行 总体技术设计和 评价
二、系统设计的一般方法
1、明确系统的基本功能 2、将系统分解为若干子系统，明确各子 系统的目标、功能及相互关系。 3、对子系统进行技术设计和评价 4、对系统进行总体技术设计和评价
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。
课堂练习
1、系统分析的目的是：（
C）
A、为了减少实验的失败 B、为了减少系统内子系统的要素 C、为了减少设计决策的风险 D、为了减少设计过程的不确定因素。
课堂练习
2、系统的基本特性包括（
C）
A、整体性、先进性、相关性、目的性、动态性 B、整体性、可靠性、目的性、动态性、环境适应性 C、整体性、相关性、目的性、动态性、环境适应性 D、整体性、开放性、实用性、可靠性、动态性
实现基本功能 原则 综合处理原则
分析有关A380的材料， 追求效益的最 讨论A380系统之所以优 大化及最优化 秀，是因为它的设计遵 原则 动态调整原则 循了哪些原则？
人性化设计原 则
战略性思考， 稳定适应、可 持续发展原则。
一、系统设计的一般原则
1、实现基本功能原则——系统设计的首要原则 2、综合处理原则——合理解决各子系统的冲突 3、追求效益最大化原则——系统设计追求的永 恒目标 4、动态调整原则 5、人性化设计原则 6、稳定适应、可持续发展原则——战略性的思 考
A、整体性原则 C、综合处理的原则 B、动态性原则 D、人性化设计的原则
11、系统设计应考虑的主要问题是（ A） ①系统设计的目的 ②系统设计的要求 ③系统 各部分之间的相互联系和相互作用 ④系统设计 方案的优化 A、①②③④ C、①②③ B、②③④ D、①③④
12、2009年6月27日上海市一幢在建13层楼 房整体倒覆（如图所示），调查组专家应用 科学方法对水泥和钢筋等关键材料作了定量 分析。这体现了系统分析的 C A.整体性原则 B.综合性原则 C.科学性原则 D.相关性原则
案例3：筑路工程的系统设计
为坐落在山里的村庄策划一个筑路工程设计方案，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。 总体目标：安全、快捷、 经济地完成筑路工程。 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。 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、系统设计应考虑的主要问题
（1）系统设计的目的与要求： 要从整体出发，以系统整体性能的最优为目的 （2）不同行业的系统设计有着不同的技术要求。 案例1：远程视频会议系统
网络技术支持
多媒体技术支持
案例2：人物形象设计
人物形象设计需要 审美能力和化装技 巧等
第60届戛纳电 影节海报设计
（3）系统各部分之间的相互联系与相互作用： 要依据系统的环境适应性，既要考虑当前，又 要考虑长远。 （4）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。
梦幻客机A380
空中客车A380是世界上最大的喷气式客机，也是迄 今为止最令人不可思议的飞机之一。这个空中巨无 霸重575公吨，通常搭载大约500名乘客，虽然理论 上可搭载853名乘客。
空中客车A380的零部件来自于欧洲各地，最后在法 国图卢兹的组装厂组装。一架空中客车A380的制造 和测试历时10个月到1年，售价接近4亿美元。
课堂习
7、合金钢材料中，碳含量的高低影响着钢的 强度、硬度和韧性，从而影响钢的耐磨性。 碳含量高，则硬度高、韧性差；碳的含量低、 则硬度低、耐磨性差。这反应了系统的什么 基本特性（ A ） A、相关性 B、环境适应性 C、动态性 D、整体性
课堂练习
8、“丢卒保车”、“一招不慎，全盘皆输”是 我们日常生活中的常用语言，它们主要反映 了系统基本特性中的（ A ） A、整体性 B、相关性 C、动态性 D、目的性
A380的设计历程
空客A380是空客公司为了打破波音747 在远程超大型宽体客机领域的垄断而设计的 一款全新的飞机，具有大航程、大载客量的 特点。 空客A380采用了模块化设计，按照功能 分析有关A380设计过 和相互之间联系的紧密程度，将整个飞机系 程的资料，总结设计系 统划分为动力、控制、航电、安全、机身等 多个子系统，由英国、德国、西班牙、法国 统一般过程和基本方法 等多个国家分别完成。 是什么？ 各个子系统必须首先通过各自的评价验 证，达到各自的设计目标才能真正成为飞机 最终的组件。 所有组件完成后在法国总装，然后进行 相关技术测试，并进行调试、优化，保证飞 机的质量和安全。
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、等级情况。 (6)查阅学校前几届运动的相关资料。
课堂练习
5、家庭装修时，在厨房预埋水管和电线时， 就要考虑好哪里是烹饪区、哪里是储物区， 再决定水管和电线的设计。这体现了系统的 哪个特性（ A） A、相关性 C、动态性 B、环境适应性 D、整体性
课堂练习
6、一堆沙子、钢筋、水泥等等材料散放在一 起没什么意义，但是如果将它们按照一定的 结构形式造成一座桥梁，就具有了交通的功 能，这个案例说明系统最基本的特性是： （ C） A、目的性 B、动态性 C、整体性 D、适应性
第三章 系统与设计
第四节 系统设计的基本方法
学习目标
1．通过简单的系统设计案例的分析,初步 学会简单系统设计的基本方法。