第三节 系统的设计
考试内容
考试要求
考试属性
简单系统的设计方法
c
必考＋加试
系统的设计
c
必考＋加试
1.简单系统设计的方法
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。它包含对某个系统进行技术设计，同时需要运用系统的思想和方法对其设计过程进行分析、设计。
系统设计应考虑的主要问题是：
(1)系统设计的目的与要求：系统设计要从整体出发，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：要综合考虑各部分之间的关联、冲突问题，注重各部分的横向、纵向联系。依据系统的动态性及环境适应性，既考虑当前，也考虑长远。
(3)__系统方案的优化：要从系统整体上考虑优化，再完善子系统的设计系统方案的优化。
2.系统的设计
设计步骤：根据目标，将系统分解为若干子系统，确定各子系统的目标、功能及其相互关系，对子系统进行技术设计和评价，最后对系统进行总体技术设计和评价等。
一、系统的设计
系统设计的方法及其步骤
【典例】 如图所示是某学生在学习了通用技术系统设计知识设计的高架桥雨水收集利用装置，可用于对桥下花圃进行浇洒。经试用阀门易被泥沙堵塞，该学生对系统分析后进行了优化，下列方案较合理的是( )
A.将排水管道安装在集水池的下端，在排水的同时也可排出泥沙
B.在集水管道中加装过滤网，阻碍泥沙流下
C.将浇洒管道上移离开底端，并在底端增设排污泥孔
D.在浇洒管道加装过滤网
解析 系统的设计要依据系统的动态性及环境适应性从系统整体上考虑优化，将浇洒管道上移离开底端，并在底端增设排污泥孔可解决泥沙堵塞。故答案选C。
答案 C
[方法总结] 系统的设计首先应分析系统由那些子系统构成及相互关系并能根据实际情况进行优化。
变式训练 赵明家要进行装潢，决定自己设计家里的用电系统，为了用电安全，便于使用和维护，赵明把用电系统分解成几个子系统，下列分解方案中合理的是( )
A.照明子系统、空调子系统、插座子系统、安全保护子系统
B.安全保护子系统、照明子系统、二孔插座子系统、三孔插座子系统
C.日光灯子系统、照明子系统、空调子系统、插座子系统
D.照明子系统、空调子系统、二孔插座子系统、三孔插座子系统
解析 通过分析用电系统可分成照明子系统、空调子系统、插座子系统、安全保护子系统。日光灯子系统属于照明子系统。二孔插座子系统、三孔插座子系统属于插座子系统。故答案选A。
答案 A
1.学生学了系统的设计后，要设计一款有创意的书报架，他们对书报架进行调查分析、筹划研究、评价实施、运行改善，直接制作一款能满足预定目标的书报架，这一过程称为( )
A.系统分析 B.系统设计
C.系统优化 D.系统分解
解析 对系统进行调查分析、筹划研究、评介实施、运行改善，直接制作一款能满足预定目标的系统是系统设计。故答案选B。
答案 B
2.明明准备制作一款带有照明功能的雨伞，从系统设计的角度出发，下列分析中不恰当的是( )
A.雨伞和手电筒是多功能雨伞的两个子系统
B.伞柄既可以作为手电筒的外壳又能收纳雨伞
C.利用伞面收集太阳能直接给灯泡供电
D.伞柄既是雨伞子系统的要素，又是手电筒子系统的要素
解析 利用伞面收集太阳能直接给灯泡供电是不科学的，一方面光线较强是不需要手电筒照明的，另一方面伞面与灯泡之间还需增加其它要素才能完善能量转换和供电。故答案是C。
答案 C
3.(2016·10浙江学考)如图所示是一款自发电手电筒，按压手柄，齿轮组带动发电机发电，使小灯珠发光。下列关于该系统设计的分析中不正确的是( )
A.可将手电筒分为供电子系统和照明子系统
B.子系统内元器件的选择要相互匹配
C.供电子系统中设置储能元件，减少发电机对照明子系统的影响
D.小灯珠与发电机属于两个不同的子系统，选择小灯珠时可以不考虑发电机的参数
解析 本题考查系统的设计。一个大的、复杂的系统，根据需要可以分成若干个子系统，A项正确；子系统内元器件的选择要相互匹配，否则就不能正常使用，B项正确；供电子系统中设置储能元件，可以把多余的电能储存起来，这样会减少发电机对照明子系统的影响，C项正确；选择小灯珠时也要考虑发电机的参数，否则不能正常工作，D项错误。答案是D。
答案 D
1.现代建筑系统在设计、施工中采取了许多优化措施，下列优化措施中，不属于以节能为目标的是( )
A.安装LED节能灯具 B.安装自然通风管道
C.安装太阳能热水器 D.安装实时监控系统
解析 安装实时监控系统是以安全为目标的优化措施，而A、B、C选项是以节能为目标的优化措施。故答案是D。
答案 D
2.旅客出行时手机电量耗尽是一件非常烦恼的事情，如图所示为某公司研制的给手机充电的“手机加油站”，安装在各车站、码头、机场等公共场所。请针对该“手机加油站”回答以下问题：
(1)为了适应旅客各种手机充电接口，合理的措施是________(从下列措施中选择一项，将序号填写在“________”处);
①增加供电接口数量与种类；
②增加“手机加油站”的数量与种类；
③规定旅客使用特定充电接口的手机。
(2)为了加强“手机加油站”管理，仅供付费的旅客
使用，合理的措施是________、________(从下列措施中选择两项，将序号填写在“________”处)。
①出售充电卡，旅客刷卡后可以使用；
②采用红外线检测装置，检测到是缴费的旅客才能使用；
③采用硬币识别，投币后才能使用；
④“手机加油站”定时开放。
解析 (1)该系统优化的目标是适应旅客各种手机充电接口，所以应增加接口数量与种类；而增加“手机加油站”的数量与种类，如果“手机加油站”的接口种类少，仍无法满足。(2)采用红外线检测装置，任何人都可以使用了。“手机加油站”定时开放，要用的旅客想充时不到时间，反而增添麻烦。
答案 (1)① (2)① ③
3.如图所示为停车收费系统示意图，该系统由入口控制子系统和出口控制子系统组成。当入口处的地感检测到有车辆驶入， 车位显示器会显示可以停靠的车位，入口控制器控制道闸开启。当出口处的地感 检测到有车辆驶出，出口控制器计算出停车费用并在费率显示器上显示，收费完成 后道闸开启放车辆出行。停车收费系统与公共交通控制系统联网，可以引导需要 停车的车主到有车位的停车场停车。
(1)将上述停车收费系统用下面方框图表示，在方框中“________”处填写系统中的相应内容：
(2)如果该停车收费系统与公共交通控制系统联网，则这两个系统之间________是________的子系统(在“________”处填写相应的内容)。
答案 (1)①出口控制子系统组 ②道闸 ③费率显示器 ④出口控制器 (2)停车收费系统 公共交通控制系统
4.家用电饭锅由锅体子系统和加热子系统组成(如图所示)，锅体子系统的要素包括外壳、内锅、蒸架和锅盖， 加热子系统的要素包括电源、开关、发热盘、温控电路。
(1)请将上述系统用下面的方框图表示，在方框中“________”处填写相应的要素。
(2)电饭锅使用过程中会发生温控电路元件老化、内锅锅底变形等现象，这些现象反映了系统的________(在整体性、相关性、目的性、动态性、环境适应中选择一个填在“________”处)。
(3)为了防止因为加热子系统发生故障引起温度过高而烧坏的电饭锅、应在电路中串接________(在“过热保护元件”和“电流过载保护元件”中选择一种填在“________”处)。
答案 (1)①加热子系统 ②开关 ③发热盘
④温控电路 (2)动态性 (3)过热保护元件
5.如图所示为缺失了水位控制装置的自动供水系统，以下对该系统的修复方案中，合理的是( )
解析 本题考查简单的系统设计。根据进水阀、浮球等组成的杠杆的工作原理及该系统中各部件间的联系及整体功能可知，A方案水位上升、下降进水阀不起作用，B、D方案水位下降进水阀关闭，C方案水位下降时，进水阀打开。故答案是C。
答案 C
课件10张PPT。第三节 系统的设计1.简单系统设计的方法 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。它包含对某个系统进行技术设计，同时需要运用系统的思想和方法对其设计过程进行分析、设计。
系统设计应考虑的主要问题是：
(1)系统设计的目的与要求：系统设计要从整体出发，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：要综合考虑各部分之间的关联、冲突问题，注重各部分的横向、纵向联系。依据系统的 ，既考虑当前，也考虑长远。
(3) ：要从系统整体上考虑优化，再完善子系统的设计系统方案的优化。 动态性及环境适应性系统方案的优化2.系统的设计设计步骤：根据目标，将系统分解为 ，确定各子系统的目标、功能及其相互关系，对子系统进行技术设计和评价，最后对系统进行总体技术设计和评价等。若干子系统一、系统的设计
系统设计的方法及其步骤【典例】 如图所示是某学生在学习了通用技术系统设计知识设计的高架桥雨水收集利用装置，可用于对桥下花圃进行浇洒。经试用阀门易被泥沙堵塞，该学生对系统分析后进行了优化，下列方案较合理的是( )A.将排水管道安装在集水池的下端，在排水的同时也可排出泥沙
B.在集水管道中加装过滤网，阻碍泥沙流下
C.将浇洒管道上移离开底端，并在底端增设排污泥孔
D.在浇洒管道加装过滤网
解析 系统的设计要依据系统的动态性及环境适应性从系统整体上考虑优化，将浇洒管道上移离开底端，并在底端增设排污泥孔可解决泥沙堵塞。故答案选C。
答案 C[方法总结] 系统的设计首先应分析系统由那些子系统构成及相互关系并能根据实际情况进行优化。变式训练 赵明家要进行装潢，决定自己设计家里的用电系统，为了用电安全，便于使用和维护，赵明把用电系统分解成几个子系统，下列分解方案中合理的是( )A.照明子系统、空调子系统、插座子系统、安全保护子系统
B.安全保护子系统、照明子系统、二孔插座子系统、三孔插座子系统
C.日光灯子系统、照明子系统、空调子系统、插座子系统
D.照明子系统、空调子系统、二孔插座子系统、三孔插座子系统 解析 通过分析用电系统可分成照明子系统、空调子系统、插座子系统、安全保护子系统。日光灯子系统属于照明子系统。二孔插座子系统、三孔插座子系统属于插座子系统。故答案选A。
答案 A
