结构与设计（系统的结构 ）（23张幻灯片）

(共23张PPT)
一、什么是系统
二、系统的类型
三、系统的特性
“系统” 看不清，摸不透，有些神秘。那么，什么是系统？它有什么特性？
呼吸系统
太阳系
趣闻：
a.有人说汽车行驶时是车轮在路上滚动，才能行驶，所以人就可以坐在车轮走。
b.有人说汽车行驶时是发动机动力驱驶汽车行驶，所以人可以坐发动机走。
讨论：汽车何以行驶？
汽车的传动系统
　汽车四大组成系统：
　①发动机系统
　②底盘系统
　③车身系统
　④电气系统
　缺少其中任何一
部分都无法正常行
驶。
讨论：汽车由哪些组成部分？
讨论：汽车行驶不是单一组成部分能完成，各组成部分间要相互作用和依赖，才能使汽车能正常行驶，这就是我们技术中所要学的：用整体的系统的、观点去处理问题。
系统到底是什么？如何更深入理解系统？下面我样以对“自行车”的结构分析，来更深理解系统和子系统的概念。
自行车是同学们最常用的交通工具，说说自行车由哪些构件组成？
车架、车把、鞍座、前叉、脚蹬、链轮、车闸等主要部件组成。
车把的作用：
脚蹬的作用：
链轮和链条的作用：
前后车轮的作用：
车闸的作用：
控制车的方向。
将人脚踩的力传递到链轮链条上。
将动力机的运动和动力传递给执行系统的中间装置。
当脚踩脚蹬时,带动中轴,使大链轮转动起来经链条传动传给小链轮,再传到后轮,使其转动起来与地面产生摩擦,从而实现前进,而前轮在这时还起到导向作用, 还可以起到防振,及地面对轮子的直接影响,又提高了舒适度。
利用摩擦力使得自行车减速或停止。
结合生活经验和案例，分析当自行车出现下列情况时会导致什么情况？
1.车闸的橡皮松了
2.车把固定螺钉松了
3.链条断了
4.车轮的辐条断了
刹车不灵
方向把不准
无法行进
受力不均容易引起车圈变形
系统（system）是由相互联系、相互作用、相互依赖和相互制约的若干要素（element）或部分组成的具有特定功能的有机整体。 系统根据一定的标准可划分为若干个子系统（subsystem）
子系统（subsystem）：是相对于大系统而言的，它是大系统中相对独立且具有一定功能的组成部分。
要 素：指构成系统的最主要的元素。
马上行动：自行车的子系统。
传动（动力）子系统：由脚蹬、曲柄、链轮、中轴、链条、飞轮等组成。
制动子系统：由刹车柄、车闸、连接线等部件组成。
承重子系统：由车架、鞍座、车轮等组成。
方向控制子系统：车把、前叉上下轴承、前叉等组成。
行驶子系统：由前后车轮组成。
附设子系统：由前后挡泥板、车后架、车筐、车铃等。
地球生态系统：海洋生态系统、森林生态系统、陆地生态系统等子系统。
交通系统：航空运输系统、铁路运输系统、公路运输系统等子系统。
管理系统：生产管理系统、营销管理系统、财务管理系统等子系统。
任何系统又是更大系统的子系统。
系统有大有小，有复杂有简单。对于较大型的系统和比较复杂的系统，根据一定的标准可划分为若干子系统（subsystem）：
　　一辆汽车上有3万个零件；
　　一架航天飞机上有250万个零件；
　　阿波罗号宇宙飞船上700万个零件；
　　美国尼米兹号核动力航空母舰上的零件竟然超过了1亿个。
第一、至少要有两个或两个以上的要素（部分）才能组成系统；
第二、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；
第三、这个整体具有的功能是各个要素（部分）的功能中所没有的。
构成系统，必须具备三个条件：
请指出下列系统分别由哪些要素（部分）组成，并说出相互之间有怎样的联系。
系统的名称 组成要素（部分）
台灯
学校多媒体教室
手表
缝纫机
马上行动：
灯座、 灯泡、 灯罩、 电线、 开关等
实物展示台、投影机、电动屏幕、录像机、摄像机、VCD机、展台、音响设备等多种现代教学设备组成。
表壳、表带、表芯等。
机头、机座、传动和附件
1)按系统的规模分：小型系统、中型系统、大型系统和巨型系统.
2、系统的类型
2)按组成要素的性质分（按人类干预的情况）：
复合系统——既包含人造系统又包含自然系统。
自然系统——原始的系统都是自然系统，如天体、海洋、生态系统等。又如呼吸系统、消化系统、循环系统、免疫系统等。
人造系统——如人造卫星、海运船只、机械设备等。又如：交通系统、商业系统、金融系统、工业系统、农业系统、教育系统、经济系统、文艺系统、军事系统、社会系统等等。
2、系统的类型
3)按系统与环境的关系分：开放系统、封闭系统和孤立系统。
开放系统——是指在系统边界上与环境有信息、物质和能量交互作用的系统。例如商业系统、生产系统或生态系统，这些都是开放系统。在环境发生变化时，开放系统通过系统中要 素与环境的交互作用以及系统本身的调节作用，使系统达到某一稳定状态。因此，开放系统常是自调整或自适应的系统。
封闭系统——是一个与外界无明显联系的系统，环境仅仅为系统提供了一个边界，不管外部环境有什么变化，封闭系统仍表现为其内部稳定的均衡特性。封闭系统——的一个实例就是密闭罐中的化学反应，在一定初始条件下，不同反应物在罐中经化学反应达到一个平衡态。注意物理上讲，还有严格划分，往往仅把没有物质来往的系统称封闭系统；而把没有物质、能量和信息来往的称为孤立系统。
4）按学科领域就可分成：
自然系统、社会系统和思维系统；
5)按范围划分则有宏观系统、微观系统；
6）按状态划分：
有静态系统和动态系统；稳态系统和非稳态系统；平衡系统、非平衡系统衡系统、远平衡系统等等。
马上行动：
请分别列举以下系统的2-3个实例。
工业生产方面的系统：
工业控制网络系统、工业电视监控系统、光纤工业电视系统、工业除尘系统、工业排风系统、影子系统、清除系统垃圾。
农业生态系统、农业银行系统、生产管理系统、生产率系统。
农业生产方面的系统：
军事方面的系统：
导弹跟踪系统、电子侦察系统、防卫系统。
教育方面的系统：
远程教育系统、教育评价指标系统、教育电声系统、教育培训系统、教育管理系统、教育信息系统、教育指标系统、教育资源管理系统。
系统：是相互联系、相互作用、相互依赖和相互制约的若干要素或部分组成的具有特定功能的有机整体。
　 　子系统：相对于大系统而言，是大系统中相对独立且具有一定功能的组成部分。
　 　要素：指构成系统的最主要的元素。
若干要素之间是否相对独立？
阅读：系统论
系统的含义：
要素
结构
功能
系统
构成系统的条件：
A.两个或两个以上的要素；
B.要素之间相互联系、相互作用,按照一定方式形成一个整体；
C.具有的各要素没有的特定功能。
系统的类型：
（1）自然系统和人造系统
　　（2）实体系统和抽象系统
　　（3）静态系统和动态系统　
　　（4）开放系统和封闭系统