通用技术(技术与设计1、2)知识要点.pdf

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1、1 必修 1：技术与设计第一单元走进技术世界一、技术的价值1、技术对人类的价值：技术是人类为满足自身的需求和愿望对大自然进行的改造。它具有保护人、解放人和发展人 的作用2、技术对生活、生产、文化等方面的影响：技术促进社会的发展。技术丰富社会文化内容。技术改变社会生活方式。是推动社会发展和文明进步的主要动力。3、技术对自然的价值：利用，和谐共处。要求：1、理解技术对人、社会、自然的作用，并能对典型案例进行分析。二、技术的性质1技术的发展与发明和革新关系：技术的基本特性：目的性、创新性、综合性、两面性、专利性。技术的创新性：创新是技术发展的核心。技术的发展需要创新。技术创新常常表现为 技术革新和技

2、术发明。技术革新一般是在原有技术的基础上的变革和改进，技术发明则是一项新技术的产生。2技术的两面性：它既可以给人们带来福音，也可能给人们带来危害。3技术与科学的区别与联系：科学是对各种事实和现象进行观察、分类、归纳、演绎、分析、推理、计算和实验，从而发现规律，并予以验证和公式化的知识体系。技术则是人类为了满足自身的需要和愿望对大自然进行的改造。4知识产权在技术领域的重要作用：要求：能结合典型案例分析技术的性质。5.技术的专利性技术作为创造性劳动成果，是技术发明人的智慧和劳动的结晶，它包含丰富的社会价值和经济价值。在技术实现其价值的过程中，技术发明者对此项有一定权力，这种权利受法律保护。知识产权

3、：是人们基于自己的智力活动创造的成果和经营活动的标记、信誉而依法享有的权利。狭义的知识产权包括著作权、专利权、商标权三部分。专利权是指依法批准的发明人或其权利受让人对其发明成果在一定年限内享有的独占权或专用权。专利权是一种专有权，一旦超过法律规定的保护期限，就不再受法律保护。专利的特性：独占性、时间性、地域性专利申请步骤（一般过程）：写好专利文件递交专利文件并交纳申请费专利局审查文件批准专利领取专利证书并缴纳年费及证书费。三、技术的未来不要旷世悲怆，不要盲目乐观。理性地看待技术。第二单元技术世界中的设计一、技术与设计的关系1设计的内涵：设计是基于一定设想的、有目的的规划及创造活动。2 2技术与

4、设计的关系：设计是技术成果转化的桥梁和纽带。设计促进技术的革新。3、技术设计和艺术设计的区别：二、设计中的人机关系1人机关系的含义：当我们使用物品时，物品就与人产生了一种相互关系。这种相互的关系就称为人机关系。2人机关系在设计中要实现的目标：高效健康舒适安全3在设计中如何合理运用人机关系：考虑到普通人群和特殊人群考虑静态的人与动态的人的关系 满足人的心理需求和生理需求信息的交互三、技术试验及其方法1技术试验的定义：我们通常将技术活动中为了某种目的所进行的尝试、检验、优化等探索性实践活动称为技术实验。2、技术试验的分类：P37-38 3技术试验的常用方法：优选试验法：模拟试验法：虚拟试验法：强化

5、试验法：移植试验法：4简单的技术试验：技术试验的实施步骤：制定试验计划、抽取样本、进行试验、分析数据、得出结论。技术试验试验报告：试验项目、试验目的、试验准备、试验步骤、试验记录、试验总结。第三章设计过程、原则及评价一、设计的一般过程发现与明确问题，制定设计方案（5 点），制作模型或原型，测试、评估及优化，产品的使用和维护二、设计的一般原则1设计的一般原则：创新原则实用原则经济原则美观原则道德原则技术规范原则可持续发展原则2设计一般原则的相互关系：各种原则并不是各自独立的，它们之间往往相互联系、相互制约、相互促进、相互影响、相互渗透。具有一定的开放性。三、设计的评价设计的评价是指依据一定的原则

6、，采取一定方法和手段，对设计所涉及的过程及结果进行事实判断和价值认定的活动。1设计过程中的评价：P69 2对产品多方面的评价：对最终产品评价的依据：一是参照设计的一般原则，二是事先制定的设计要求进行评价。在实际评价中，这两个方面也可以结合起来。3评价报告：3 第四章发现与明确问题一、发现问题1发现问题的重要性：人类进步与发展的过程就是不断地发现问题，不断地进行设计，从而解决问题的过程。第一种：人类生存活动中必然会遇到的问题。来源于生活第二种：由别人给出问题，设计者必须针对问题寻求解决方案。来源于需要第三种：基于一定的目的由设计者自己主动发现，并试图解决。来源于你的主动积极发现2发现问题的一般方

7、法：A.观察日常生活（包括有意识观察和无意注意）B.收集和分析信息（文献法，问卷调查法，询问法）C.技术研究与技术试验二、明确问题1明确问题的重要性：本身是否明确、产生原因是否明确、提出问题的目的是否明确。2判断一个问题是否有价值，必须从以下问题着手：所提出的问题是否遵循了基本的科学原理。迄今为止，能否确认该问题尚未得到充分解决。在调查的范围内，该问题是否有普遍意义，在更广的范围内，该问题是否有意义？在多个问题同时发生时，该问题是否是主要问题？现有的技术条件能否解决这个问题？技术发展以后呢？解决该问题所需要的投入是多少？投入与产出的比是否理想？第五章 方案的构思方法一、方案的构思方法1、设计分

8、析合理的设计分析是成功地进行技术设计的关键一步，分析得当可以指引以后的技术上可以少走或不走弯路。产品本身是一个整体，包括功能、造型、材料等，但任何产品都不是孤立存在的，一方面，它是为人服务的，人的需求在很大程度上决定着产品的设计；另一方面，它是在一定的环境中使用的，必然受到环境的制约，并对环境产生影响。因此，设计任何产品都应综合考虑物、人、环境三个方面。详见书本P95台灯分析的例子。方案的构思方法:方案的构思是指人们在一定的调查研究和设计分析的基础上，通过思考将客观存在的各要素按照一定的规律架构起来，形成一个完成的抽象物，并采用图、模型、语言、文字等方式呈现思维过程。（1）草图法草图不仅能将一

9、些想法明确地表达出来，而且可以随意修改。在运用草图法进行构思的过程中，学生可以捕捉灵感、自由发挥、不受约束。（2）模仿法模仿现实生活中存在的一些事物进行方案的构思。如仿生技术（3）联想法丰富的实践经验、较广的见识、较好的知识基础及丰富的想象力。利用联想法进行方案的构思，不一定能使技术设计一次性成功，但它有可4 能为构思找到一种方法或一条形成方案的路径。运用联想法进行构思后，我们不能盲目地实践，而应该首先对方案进行科学论证，而后再进行制作和实施。（4）奇特性构思法奇特性构思法所形成的方案一般具有原创性。这些构思在历史上很少发生，或从来没有发生过，甚至有些构思在当前的科学、技术、经济条件下无法实现

10、。方案的比较和权衡在多个方案经构思形成后，我们往往要对这些方案进行评判和比较，同时要从设计的目的出发，针对一些相互制约的问题进行权衡和决策，最后选出较为满意的方案或集中各方案的优点进行改进。对方案进行比较和权衡的过程是一个综合考虑的过程，各个指标并不是独立的，它们相互关联、相互制约。抓住设计的核心与关键是权衡设计方案的必要条件。考虑的方面：实用、美观、创新、稳定性、安全性、环保性、加工难易程度、经济成本。第六章 设计图样的绘制一、设计表现图1、技术语言的种类与应用技术语言是一种在技术活动中进行信息交流的特有的语言形式。技术活动的丰富性使得技术语言具有多样性。比如图样、图表、模型、符号等。技术语

11、言不同的分类方法。专业类型分有计算机程序语言、工程图学语言等；感觉类型分有视觉语言、听觉语言和触觉语言等；视觉形式分有图形符号语言、文字符号语言等。技术语言的两大特征：言简意赅、通俗直观不同的技术语言往往适用于不同的应用范围，具有不同的功能。口头语言：特点是简洁、方便。技术图样：直观性、高效性、准确性和永久性。说明和陈述比较详细。模型：具有感性、直观的特点，并使人更容易把握技术的特征，是最具有技术特征的一种表达方式图表包括相关的表格、草图、效果图等。特点是较为规范，可以反复查阅、核对。计算机演示、网页：是各组成部分和运作一目了然，比较生动、形象，交流时间灵活、开放性强等特点。网络语言：帮助人们

12、实现了远程的设计交流的需要。除了上述技术语言外，在技术活动中，我们还需要借助另外的技术语言如技术符号、精度要求、必要的文字说明等。各种技术语言的灵活应用构成了对设计的完美表达。2、草图的绘制徒手绘图：网格徒手画：基本图形的绘制请参看书本P113 草图也叫方案草图或设计速写，它能迅速捕捉和记录设计者转瞬即逝的创作灵感，表达设计创意，是把设计构思转化为现实图形的有效手段之一。可分为构思草图和设计草图。草图的绘制步骤，详细参看P115 透视效果图的识读5 学会识读效果图，可以通过画面所表现的形式获取需要的设计信息。与草图相比，效果图更能真实地表现产品的式样、材质和空间效果等。因此在识图时要注意从整体

13、上把握产品的形态、功能和特征，要注意从中了解产品外观上的实际比例关系和色彩搭配及材质感，了解产品内部结构和色彩装饰效果。正等轴测图正等轴测图是一种可以表现物体三维结构特征的图形。采用这种投影图可以表示最初的设计思想。建立坐标轴的时候，各轴的夹角是120 度。具体绘制过程参看P117-118。二、常见的技术图样1、正投影和三视图正投影法 就是假设投影光线与投影平面垂直，在投影平面上求取物体的投影的方法。为了确定物体的结构形状，需要采用多面正投影。三视图：物体的正面投影，即物体由前向后投影所得的图形，通常反映物体的主要形状特征，称为 主视图；物体的水平投影，即物体由上向下投影所得的图形，称为 俯视

14、图；物体的侧面投影，即物体由左向右投影所得的图形，称为左视图。为了在同一张纸上画三视图，三个投影面必须展开，在同一个平面上。俯视图在主视图的正下方，左视图在主视图的正右方。主视图反映物体的长和高，俯视图反映物体的长和宽，左视图反映物体的高和宽。长对正，高平齐，宽相等。三视图的绘制步骤见P122-123。2、形体的尺寸标注四个基本的要求：正确（符合国家标准）、完整（不重复、不遗漏）、清晰、合理尺寸三要素：（1）尺寸界线（2）尺寸线（3）尺寸数字标注举例：尺寸界线超过箭头2mm，尺寸线与尺寸线，尺寸线与轮廓线相距5-7mm。如P124 直径：符号为?，整圆或大于半圆的圆弧需要标注直径。标注直径的方

15、式有多种，选用何种方式通常由圆的大小和位置来决定。如P125。半径：符号为 R，半圆或者不足半圆的圆弧需要标注半径。标注半径的方式也有多种，采用方式也应根据圆弧的尺寸与位置来确定。如P125 3、机械加工图以三视图的形式来表达机械加工方法的一种技术图样，是完成产品机械加工的主要依据。它通常由三视图及其尺寸标注，必要的其他视图、标题栏和文字说明几部分组成。必要的其他视图如局部放大图、剖视图等可以用来将三视图不能完全表示的物体形状表现清楚。详见P126 4、剖视图假想采用剖切平面的方法剖开物体，将处于观察者与剖切面之间的部分移去，将其余部分向投影面投影所得的图形称为剖视图。剖切平面一般具有以下两个

16、6 特征：（1）包含内部结构如孔、槽的轴线，或物体的对称面（2）平行于相应的投影面。画图时应注意：（1）物体被剖开后，用粗实线画出物体的剖面轮廓及剖切平面后的可见轮廓。（2）采用剖视图后，应省略不必要的虚线，只有对尚未表达清楚的物体结构才画出虚线。（3）由于剖切平面是假想的，因此在一个视图上取剖视，并不影响其他视图的投影（4）剖面需按规定画出与物体材料相应的剖面符号，金属材料的剖面符号为与水平线成45 度的一组平行细实线，同一物体的各剖视图的剖面线应间隔相等、方向一致。5、线路图电子线路图一般是指用图形符号和线段组成的电子工程用的略图，包括电路原理图、接线图和逻辑图。在识读线路图的过程中，首先

17、要认识线路图中的元器件符号，知道它所代表的元器件；其次要弄清楚元器件符号相互之间的连接方式；最后确定信号如何流通。第七章 模型或原型的制作一、模型原型：是在产品生产之前制作的与产品大小相同、使用功能一致的物体。可以是产品本身。模型：是根据实物、设计图样或构思，按比例、生态或其他特征制成的与实物相似的一种物体。模型制作的过程不仅是设计思想体现的过程，也是发展构思的创造性过程。模型具有以下两个功能：（1）使设计对象具体化。（2）帮助分析设计的可能性。草模：用于产品造型设计的初期阶段，采用立体模型将设计构思简单地表示出来，供设计人员深入探讨时使用。概念模型：从整体上表现产品造型的整体概念。结构模型：

18、用于研究产品造型与结构的关系，并用于进行结构强度试验等。功能模型：主要用于研究产品的各种性能以及人机关系，并在一定条件下用于试验。展示模型：采用真实材料，作为产品的样品，提供实体形象。二、工艺工艺是利用工具和设备对原材料、半成品进行技术处理，使之成为产品的方法。体现了生产活动中的知识和经验，并随着人们认识的深入和经验的积累而不断地改进和发展。因目的和功能不同，工艺有很多种，常见的有加工工艺、装配工艺、检测工艺、铸造、表面处理工艺等。金属材料的加工工艺金属材料；黑色金属、有色金属和特殊金属材料。不同的金属材料用不同的性能。金属的加工工艺 包括划线、锯割、锉削、钻孔、连接和表面处理。划线：一般步骤

19、一般工具。详见 P144 锯割：手锯的安装和握法，起锯方法和操作要领。详见P145。锉削：有扁平锉、半圆锉、圆锉、三角锉。操作要领和方法详见P146 钻孔：常用的设备是台钻，钻头是麻花钻。钻孔的操作步骤。7 二要二不：操作时要集中注意力；要戴防护眼睛；不准带手套操作；不能直接用手扶持小工件，薄工件。连接：通过固定连接和半固定连接的方法可以实现金属件之间的连接。连接方法见 P148 表面处理：表面刷光，喷涂油漆、镀层。详见P150 三、模型制作模型制作的一般步骤：（1）选择合适的材料;（2）根据本地的条件，准备适当的工具和加工设备;（3）按设计图样划线;（4）对材料进行割据、切削等加工;（5）装

20、配;（6）对模型进行表面处理;（7）对产品的外观造型和色彩进行评价，对产品结构、功能进行检测和试验，检验是否符合设计要求;（8）对设计方案进行修改，做成展示模型。在模型或原型制作完成之后，根据审美的需要，一般要对产品的外观加以一定的润色，以使产品更美观，更符合人们的心理需求。第八章 技术产品的使用和保养一、产品说明书及其编写1、定义：是指导用户选择产品、使用产品的“路标”和“向导”。2、作用：介绍产品特性，确保用户正确、安全地使用产品，帮助用户解决问题3、结构：标题、正文、标记4、形式：条款直述式、自问自答式5、写作要求：（1）充分考虑用户的阅读需要（2）体现产品的设计特点（3）不必平均用力，

21、而应有所侧重（4）语言准确、通俗、简洁，内容条理清楚二、技术产品的使用、维护和保养用户应认真阅读说明书；明确产品维护和保养的要点，熟悉产品维护的途径和方法；明确产品常用的服务途径。必修 2：技术与设计第一章：结构与设计（一）、常见的结构的认识：一、结构（structure)是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。二、结构与力1、内力：当一个结构受到外力作用时，内部各质点之间的相互作用会发生改变，产生一种抵抗的力，称为内力。应力：是构件的单位横截面上所产生的内力。用公式表示应力为：=F/s,其中,F 是内力 ,S 是受力面积 ,是应力。2、构件的基本受力形式：拉力：物体所承受的拉拽力压力：挤

22、压物体的力8 剪切力：两个距离很近，大小相等，方向相反，且作用于同一物体上的平行的力扭转力：反方向向物体两端均匀施力，使物体发生扭转形变的力弯曲力：作用于物体，使它产生弯曲的力三、结构的分类：实体结构，框架结构，壳体结构1、实体结构-通常是指结构体本身是实心的结构。受力特点：外力分布在整个体积中。主要承受压力如墙壁、柱子、实心球等等2、框架结构-通常是指结构体本身由细长的构件组成，支撑空间却不充满空间。如窗户、画框、房子的架构等等框架结构受力特点：实体结构是通过条状物的连接来承受荷载，可以承受压力和拉力3、壳体结构-通常是指层状的结构。如贝壳、头盔、汽车飞机的外壳等等壳形结构受力特点：外力作用

23、在结构体的表面上（壳形结构是通过壳形来传递力和承受荷载，特别是当顶部受到压力时，它能将力均匀扩散）。（二）、稳定结构的探析一、结构的稳定性结构的稳定性 结构在负载的作用下维持其原有平衡状态的能力。它是结构的重要性质之一。影响结构稳定性的因素有多种，主要有重心位置的高低、结构与地面接触所形成的支撑面的大小和结构的形状等。1、结构的重心（独脚茶几为重心降低，以提高稳定性）。2、结构的底座（建筑、桥梁这类大型的固定结构，底座越大越坚实，稳定性越好）。3、结构的形状（照相机的支撑架常使用三角架而不用其他形状）二、结构的强度结构的强度 是指结构具有的抵抗被外力破坏的能力。1、影响结构强度与 结构的形状、

24、使用的材料、构件之间的连接方式等因素有密切的关系。2、三角形是框架结构中最基本的形状之一，它结实、稳定，所有材料最少。结构构件的连接通常有以下两类：a、铰连接：被连接的构件在连接处不能相对移动，但可相对转动b、刚连接：被连接的构件在连接处既不能相对移动，也不能相对转动3、结构与功能三、简单结构的设计四、精典结构欣赏赏析结构设计作品，可从 技术与文化两个角度进行。技术的角度主要有：结构的使用功能的实现，结构的稳固耐用，结构造型设计的创意和表现力，材料使用的合理性，工艺制造的精湛程度等。文化的角度主要有：结构的文化寓意与传达，公众认可的美学原则，反映的时代、民族、习俗方面的特征，结构的个性特征等。

25、第二单元：流程与设计一、流程的涵义：1、流程的概念：9 流程是一项活动或一系列连续有规律的事项或行为进行的程序。任何流程都反映了一定的 时序，体现出一定的 环节。环节：活动或事件在其发展的过程中，依据某种特征或方式，可将该过程分解为若干个小过程，称这些小过程为环节。如：切种、布种、掩种环节，冲片和印片环节等。时序：过程的经历中，各环节按照一定的时间顺序先后出现、完成。这种时间顺序关系，称为时序。时序体现了具体活动内容的先后关系，在这种先后关系中，有些步骤之间的时序是可以颠倒的，不些不可颠倒。2、流程的表达（流程图）：依据流程的性质及人们的表达习惯，流程图有文字表达、表格表达、图示表达、模型表达

26、、动画演示等。二、流程的分析三、流程的设计四、流程的优化1、流程的优化及目的：在设计和实施流程的过程中，经常需要进行不断的修改和完善，这种对流程修改的过程，叫做 流程的优化。目的：提高工作效率、降低成本、降低劳动强度、节约能耗、减少环境污染、保证安全生产等。2、流程优化的内容：一般流程优化的主要内容有：工期优化、工艺优化、成本优化、技术优化、质量优化等。3、流程优化的条件第三单元：系统与设计一、系统的涵义：1、系统的概念：由相互联系、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，称为系统。构成系统，必须具备三个条件：第一，至少要有两个或者两个以上的要素（部分）才能组

27、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。2、系统的类型：3、系统的基本特性：系统的基本特性主要有 整体行（全局、集合）、相关性（匹配、关联）、目的性（功能）、动态性（更新）和 环境适应性（自适应）等，这些特性都体现了一定的思想与方法。（结合课本相关案例，学会运用系统的基本特性，分析身边的系统特别是P69页五个案例）二、系统的分析：3、系统分析的主要原则：系统分析应遵循 整体性原则（丁谓修复皇宫）、科学性原则（三三进九不如二五一十）和 综合性原则（孝襄高速公路）。三、系统的优化：1、系统优化的目的：1

28、0 系统的优化是指在给定的条件（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）。最小的成本最大的利润；最短的工期更多的工程量；最少的能耗更多的产品；单位面积土地更高的农业产量。（案例：农业间作套种，家具利润问题等）几个关键字：优化目标；目标函数；约束条件；影响因素。2、系统优化的方法：四、系统的设计第四单元控制与设计一、控制手段与应用1、人们按照自己的意愿或目的，通过一定的手段，使事物向期望的目标发展，这就是 控制。理解任何控制现象，都要明确控制的对象是什么，控制要达到什么目的和采取什么控制手段。例如，人力三轮车转弯过程中的方向控制问题，其控制的

29、对象就是人力三轮车，控制的目的是为了改变三轮车行驶的方向，控制的手段是骑车人通过双手转动车把，改变前轮的方向并带动后轮。从控制过程中人工干预的情形来分，控制有人工控制 和自动控制（有无人直接参与）。按照执行部件的不同，控制可分为机械控制、气动控制、液压控制、电子控制等。当然，在很多控制事例中，控制的手段又可以是综合的。二、控制系统的工作过程与方式任何一种控制的实现，都要通过若干个环节，这些环节就构成了一个系统，称为 控制系统。控制系统的输出与输入之间有一定的对应关系。控制系统通常又分为 开环控制系统 和闭环控制系统。1、控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响，这种控制系统称为开环控制系统。

30、对于开环控制系统，通常可以用下面的方框图来描述：控制量输入量控制器执行器被控对象输出量1、控制系统可以把输出量返回到输入端与给定值进行比较，构成一条闭合回路。我们把系统的输出量返回到输入端并对控制过程产生影响的控制系统称为闭环控制系统。控制量给定量控制器执行器被控对象被控量三、闭环控制系统的干扰与反馈1、干扰因素在控制系统中，除输入量（给定值）以外，引起被控量变化的各种因素称为干扰因素。有的干扰因素是由于环境造成的，有的干扰因素是人为原因所致，如影响飞机导航信号的手机信号等。检测装置比较器11 在控制系统中，干扰因素可能有一个，也可能有若干个。控制系统在工作过程中必须克服干扰，使被控量稳定。2

31、、反馈：控制系统中，将输出量通过适当的检测装置返回到输入端并与输入量进行比较的过程，就是 反馈。利用反馈来分析和处理被控对象，通过系统的输出来调整系统的行为，使系统沿着预期的目标运行的方法，称为反馈方法。闭环控制系统的工作过程从反馈来看，闭环控制系统就是指在系统的输出与输入端之间存在反馈回路，输出量对控制过程产生影响的控制系统。闭环控制系统的核心是通过反馈来减少被控量（输出量）的偏差。由于某种干扰因素的存在，系统的被控量偏离给定值时，闭环控制系统中的反馈环节能及时检测出被控量的值，并迅速反馈到输入端，与给定值进行比较，控制器根据比较得到的偏差信号进行调节，从而使系统的被控量接近给定值，达到精确

32、控制的目的。所以，一个闭环控制系统，能够克服外界干扰，使被控量控制在给定值附近。闭环控制系统与开环控制系统的比较开环控制系统本身不能对被控量的偏差进行调整和补偿。也就是说，由于某种干扰信号的作用使输出信号出现非正常状态时，系统本身没有自动纠正的能力，要进行纠正，必须借助于人工。所以，开环控制系统的控制精确度（或称控制精度）相对比较低。但如果控制系统中各组成元件的特性比较稳定，而且外界的干扰相对较小，则开环控制系统也可以保证一定的精度。开环控制系统一般结构简单，适用于控制精度要求不高而系统本身的元件又比较稳定的场合。闭环控制系统的优点是控制精度高，不论何种原因造成系统的输出量偏离给定量，闭环控制系统都会产生控制作用来减小这一偏差。与开环控制系统相比，闭环控制系统的设计比较麻烦，结构也相对复杂，构成控制系统的成本较高。闭环控制系统是自动控制中广泛采用的一种控制方式，用于要求高精度和高可靠性的场合。3、功能模拟方法4、黑箱方法四、控制系统的设计与实施