Использование законов развития технических систем в инженерном творчестве. Анализ и синтез по закону энергетической и информационной проводимости

Санкт-Петербургский Государственный Университет Информационных Технологий, Механики и Оптики

Кафедра Систем Управления и Информатики

Пояснительная записка к курсовой работе

«Использование законов развития технических систем в инженерном творчестве»

Выполнила студентка гр. 5147

                                                             Проверил:                                                              

Санкт-Петербург

2003 г.

Содержание

1. Принцип работы устройства………………………..…………………………..

2. Анализ устройства с точки зрения проявления в них основных

законов развития ТС ……………………………………………………….

2.1. Анализ и синтез по закону полноты частей системы……………….

2.2. Анализ и синтез по закону энергетической и информационной проводимости ………………………………………………………………

2.3. Анализ и синтез по закону согласования-рассогласования………..

2.4. Анализ и синтез ТС с точки зрения закона увеличения степени идеальности ………………………………………………………

2.5.Анализ и синтез по закону неравномерного развития ТС…………..

2.6.Анализ и синтез по закону повышения динамичности и управляемости ТС ………………………………………………………….

2.7. . Анализ и синтез с точки зрения закона развертывания-свертывания………………………………………………..

2.8.  Анализ и синтез при переходе ТС на микроуровень. Использование полей  ………………………………………………………..

3. Вепольный анализ………………………………………………………………

3.1. Синтез веполей………………………………..………………………

3.2. Разрушение веполей…………….………………………………………

4. Морфологический анализ…………………………………………………………

5. Анализ одного из решений при помощи оператора “размеры-времястоимость                                                   

6. Формула учебного изобретения………………………………………………….

7. Список литературы…………………………………………………………………

2. Анализ устройства по законам развития технических систем

2.1 Закон полноты частей системы

Формулировка закона: Необходимым условием принципиальной жизнеспособности технической системы (ТС) является наличие и минимальная работоспособность основных частей системы. Таких основных частей четыре: двигатель (Дв),  трансмиссия (Тр) или передача, рабочий орган (Ро) и орган управления (Оу). Если хотя бы одна из них отсутствует, то это еще не ТС или неполная система, если функцию каких-либо частей выполняет человек. Если хотя бы одна часть неработоспособна, то ТС не "выживет".

Полную ТС можно представить в виде структурной схемы.

Ро – рабочий орган, Тр- трансмиссия, Дв-двигатель, Оу- объект управления, ИЭ – источник энергии, Изд – изделие.

Рабочий орган непосредственно взаимодействует с изделием, обрабатывает его. Так как система предназначена для определения уровня жидкости, то рабочим  органом будут являться вторичные обмотки 3 и 4 трансформаторного датчика, так как именно на вторичных обмотках индуцируется разностная ЭДС.  Двигателем, как частью системы, вырабатывающей энергетику, является первичная обмотка 2 трансформаторного датчика. Тогда трансмиссией, которая подводит энергию от Дв к Ро, будет якорь 7, а объектом управления будет рабочая жидкость 6. В качестве источника питания можно взять генератор, а в качестве изделия, например, вольтметр.

Итак, мы получили:

Рабочий орган - вторичные обмотки трансформаторного датчика

Двигатель- первичная обмотка трансформаторного датчика

Трансмиссия - якорь

Орган управления – рабочая жидкость

Таким образом, с точки зрения закона, система является полной.

Чтобы получить новые технические решения с использованием закона полноты частей системы, можно использовать линию на вытеснение человека из ТС. В соответствии с этой линией, действия человека необходимо искать на окончании этой линии - в органах управления.

Уровень жидкости в устройстве измеряется без участия человека, а вот закачкой жидкости в трубу занимается непосредственно сам человек. Его-то мы и будем вытеснять из ТС.  Для этого достаточно просто поставить поршень, который будет автоматически поставлять жидкость в трубу.

2.2 Закон энергетической и информационной проводимости

Формулировка закона: Необходимым условием принципиальной жизнеспособности ТС является сквозной проход энергии и информации по всем частям технической системы.

Построим линию прохода энергии через систему :

 Очевидно, что все элементы охвачены данной линией.

Замкнем линию прохождения энергии в кольцо (обратная связь), получая новое решение. Для этого энергия (информация) должна с одного из выходов снова поступать на вход системы. По этому закону можно, например, поставить поршень в образовавшуюся обратную связь. Таким образом, получили автоматическую систему, которая не только измеряет уровень жидкости, а, следовательно, и давление, но и служит для стабилизации уровня жидкости 

2.3 Закон согласования-рассогласования технических систем

Формулировка закона: составляющие техническую систему части должны