3.3系统设计的优化及实现课件-2021-2022学年高中通用技术苏教版（2019）必修《技术与设计2》(共18张PPT)

(共18张PPT)
第三单元第3节
《系统设计优化与实现》
P91【案例分析】——农作物种植系统的优化（农业间作套种）
果园套种蔬菜
玉米套种大豆
【任务一】优化系统设计的方案
葡萄套种蔬菜
稻田养鱼
【系统优化】在给定的条件（或约束条件）下，根据系统的优化目标，采取一定的手段和方法，使系统的目标值达到最大化（或最小化）。
优化的目标
最小成本获得最大利润
最少能耗生产更多产品
单位面积上收获更多的作物
最短时间掌握更多的知识
影响因素：对系统的目标函数产生显著影响，并且可以认为调节的因素。
约束条件：对系统优化产生限制作用，并且不可人为调节的因素
如：农作物的生长特性、天气、气候等因素
如：套种的技术水平、套种的田间管理、病虫害防治等
【案例分析】P92——利润问题
设x1,为每周生产桌子数,x2为每周生产椅子数,则目标函数:S=50x1+60x2
约束条件:4x1+6x2≤600(材料)
20x1+18x2≤400(工时)
x1≥8,x2≥5
【最优解与满意解】 通常，我们通过优化的目标与决策变量之间的关系(数学模型)，计算出目标值。所得到的就是最优解，对有些问题，如果我们不能确切地描述目标函数，则可以通过定性的估计或推断，得到较为满意的解(也称满意解)。
系统优化方案
为使系统达到最优的目标而提出的求解方法称为最优化方法，系统优化的方法是多样的，有的运用数学模塑求解，有的通过科学的估算、试验等方法实现。但无论运用怎样的优化方法。都需要经过若干次完善和验证，才能得出最优解或满意解。
案例：校园雨水收集系统方案的优化
方案1
方案2
方案3
方案 优点 缺点
方案1
方案2
方案3
校园雨水收集系统三种方案分析比较
【任务二】——实现校园雨水收集与利用系统的设计方案
P97【实践活动】——设计制作校园雨水收集与利用系统模型
【综合实践活动】——模型飞机的设计与制作
1.制作截面为6mmX6mm，长度不长于400mm的长木条作为模型飞机的机身
2.裁取一块100mmX400mmX3mm的木板制作模型飞机的机翼，并将其固定在机身上
3.在木板上裁出50mmX100mm和50mmX70mm的矩形作为稳定器和垂直翼，并用热熔胶固定在机身上。
4.制作一个合适的起落架并
用热熔胶固定在模型飞机机
翼的合适位置，安装电动机
5.制作完成，将模型飞机电
动机两根导线与供电桩相
连接
6.打开供电桩电源开关，远
程遥控模型飞机，并做好测试
记录
测试模型飞机并通过高度速度测试仪把测试结果记录下来
测试内容 测试值
质量/kg
展弦比（机翼长宽之比）
飞行高度
飞行最大速度
对你的飞机性能进行描述： 谢谢聆听