专题八 系统分析 选考中,“系统分析”是必考题,一般设置在第23题。指向工程思维核心素养,侧重系统分析,要求学生“理解系统的基本特性,能运用系统分析方法分析技术问题”,内容涉及系统的基本构成、系统分析的基本方法、简单系统设计的基本方法等。 一、系统的基本特性 1.整体性 侧重于部分影响整体。 2.相关性 侧重于部分影响部分。 3.目的性 系统要实现的功能。 4.动态性 强调的是物质,能量的变化;内因引起系统的变化;零件磨损、定期更换零件、加润滑油,都体现系统的动态性。 ★机械运动不是动态性。 5.环境适应性 系统都存在于一定的环境之中,并不断地与外界环境进行物质的能量的和信息的交换,系统必须适应外部环境的变化。 ★强调的是外因引起系统的变化。 二、系统分析方法———建模 1._____:用数学公式、图表等描述客观事物的特征模型。它突出事物的主要因素,舍弃事物的次要因素,便于抓住事物的本质进行分析研究。 2._____:最简单的系统框图模型是输入—输出模型,也叫系统的概念模型。它把系统内在的要素与结构简化为一个矩形方框,把环境对系统的作用统称为输入,把系统对环境的作用统称为输出。 输入→→输出 三、系统分析的主要原则 1._____ 系统分析首先要着眼于系统整体,要先分析整体,再分析部分;先看全局,后看局部;先看全过程,再看某一个阶段;先看长远,再看当前。 ★强调整体观,强调先考虑整体的内容;首先考虑的是要素就不属于整体性原则。 2._____ 系统分析一方面要有严格的工作步骤,另一方面应尽可能地运用科学方法和数学工具进行定量分析,使决策的过程和结果更具说服力。 ★系统分析的主语是人;系统本身具有的统计、计算功能不属于科学性原则。 3._____ 系统分析总是为实现系统目标服务的。当系统存在若干个目标时,应将目标排出优先次序,首先实现最优先的目标,然后尽可能在不损害第一个目标的前提下完成下一个目标。这就需要综合分析,统筹兼顾,不可顾此失彼,因小失大。 ★考虑的必须是系统要实现的目标,考虑要素、多个组成部分、多学科、多种技术不属于综合性原则。 四、影响因素和约束条件 1.(2020·7月浙江选考)如图a所示是印刷机中纸筒放卷张力控制系统示意图。该系统采用机械方式检测与控制纸的张力,控制精度不高,导致印刷时套印不准。企业为了提高印刷质量,采用库存的力传感器、伺服电机等将控制系统改装成图b所示。从系统的角度,下列分析中不正确的是( ) A.库存的力传感器的灵敏度是该系统优化的约束条件 B.优化前后的两种控制系统都可分为检测、控制和执行子系统 C.系统的优化手段是改变张力检测和放卷速度控制形式 D.优化时先考虑力传感器的灵敏度,再考虑印刷质量,体现了系统分析的整体性原则 2.(2021·1月浙江选考)如图所示经改进的某储油罐清洗系统,其控制部分可分为喷水控制子系统和抽水控制子系统。喷水控制子系统工作过程:PLC根据检测装置检测到的污水中的含污量,控制增压泵产生高压水,通过喷头冲洗油罐。抽水控制子系统中,PLC控制真空泵将油罐中的污水抽到污水箱。下列关于油罐清洗系统的分析中不正确的是( ) A.检测装置的精度影响着增压泵的工作,体现了系统的相关性 B.能清洗大小不同的油罐,体现了系统的动态性 C.增压泵的性能是影响该系统优化的因素 D.油罐清洗的洁净程度是该系统的优化目标 3.(2021·6月浙江选考)如图a所示是某自动对位控制系统的示意图。其工作过程:摄像机连续获取被测物体的实时位置信息(如图b所示),工控机将接收到的位置信息不断与设定位置进行比较,计算出被测物体的偏移值,控制平台驱动器驱动平台移动和转动,使被测物体运动到设定位置(如图c所示)。关于该自动对位控制系统,下列分析中不恰当的是( ) A. ... ...
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