最优化作业
作业:
1.对边长为3米的正方形铁板，在四个角剪去相等的正方形以制成方形无盖水槽，问如何剪法使水槽的容积最大？(要求:1建立数学模型
2.用matlab 编写程序求解)
2.求解约束非线性规划（用matlab 编写程序）：
3.用单纯形法求解
max f=x 1+2x 2+x 3
s ．t ．2x 1+x 2-x 3≤2
-2x 1+x 2-5x 3≥-6
4x 1+x 2+x 3≤6
x i ≥0 i=1，2，3
4. 求下列非线性规划问题的K-T 点：
()22112212min 221010f X x x x x x x =++--
s.t. 221212536x x x x ?+≤?
+≤?
5. 用最速下降法求解无约束问题 ()()()22213423min -+-=x x x f ，取初
始点()()T
x 3,41=。(要求：1.用matlab 编写程序2.给出详细计算过程) ]
1;1;1;1[0102335..)4()3()2()1(min 4321432124232221初值为?????>=<=+++<=+++-+-+-+-i x x x x x x x x x t s x x x x
物流自动化课后答案
1.1 简述物流自动化系统的结构及其特点。 答：结构：1--前提，信息采集系统（条形码扫描、标签识别、图像识别、语音识别、传感器）2--核心，前端执行系统（自动输送系统、运输设备、搬运机器人、自动引导车系统、自动存储和分发系统、自动分拣系统）3--基础，信息管理系统，4--指令，控制系统，5--通信，计算机网络（局域网、广域网）6--管理目标，人 特点：系统化、集成化、自动化、智能化、网络化、信息化 1.3物流自动化先进技术有哪些？ 答：1、自动标志与数据收集（1）条形码；（2）射频标签识别系统；（3）销售时点信息系统；2、EDI系统及其应用3、GPS、GIS原理与应用4、PLC编程技术5、现场总线控制系统技术6、监控组态软件开发技术7、机器人、AGV、分拣机构 2.1 可编程控制器由哪几部分组成？它有什么作用？PLC的特点？ 答：CPU：按系统程序赋予的功能，指挥PLC有条不紊的进行工作。存储器：存储系统程序，用户程序及数据。输入输出接口:用于数据传输和控制。通信接口:用于与外部设备连接。扩展接口：用于连接扩展单元的接口。电源：提供电力。特点：1，可靠性强，抗干扰性强；2，编程简单，使用方便；3，功能完善，通用性强；4，设计安装简单，维护方便；5，体积小，重量轻，能耗低。 2.2 PLC采用何种扫描方式？工作过程分为哪五个阶段？请简要阐述。 答：扫描方式：分时操作。阶段：1.内部处理：检查CPU等内部硬件，对监视定时器复位以及其他工作；2.通信服务：有其他智能装置实现通信；3输入采样：按顺序对所有输入端的状态进行采样，并存入相应寄存器。4.程序执行：对用户程序扫描执行，并将结果存入相应的寄存器；5.输出刷新：将寄存器中的输出状态，转入输出锁存器，输出驱动外部负载。 2.3梯形图和继电器控制电路图有什么区别？ 答：继电器控制属于普通开关控制电路，梯形图控制电路属于微电脑控制。前者控制精度较高，后者可靠性较高。 3.1简述现场总线的定义及特点。 答：定义：现场总线是指安装在制造或过程区域的现场装置之间，以及现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、串行和多点通信的数据总线。 特点：布局简单、开放性、实时性、可靠性、适应性、分散控制。 3.3、现场总线主要考虑哪些网络性能？ 答：（1）在选择现场总线时，用户对性能方面考虑有如下几方面： ①传输速率；②时间同步准确度；③执行同步准确度；④媒体访问控制装置； ⑤发布/预订接收能力；⑥报文分段能力；⑦可寻址的最大网络段数； （2）与实时性要求相关的技术指标有如下几个方面： ①媒体访问控制机制；②媒体访问控制的时间准确程度；③系统有无公共时间源及后背时间源；④通信模式；⑤编码效率；⑥通行效率；⑦传输速率； 4.0 RFID系统的构成？ 答：电子标签，天线，射频模块，控制模块，应用系统。 4.1简述条形码识读的基本工作原理，并说明条形码识读设备的分类及各类设备的工作方式和性能？ 答：条形码符号的识读是通过不同颜色对红色光源的反射率不同，进而分辨条、空的边界和宽窄来实现的。识读设备的分类：光笔条形码扫描器、手持式条形码
北航最优化方法大作业参考
北航最优化方法大作业参考
1 流量工程问题 1.1 问题重述 定义一个有向网络G=(N,E)，其中N是节点集，E是弧集。令A是网络G的点弧关联矩阵，即N×E阶矩阵，且第l列与弧里(I,j)对应，仅第i行元素为1，第j行元素为-1，其余元素为0。再令b m=(b m1,…,b mN)T，f m=(f m1,…,f mE)T，则可将等式约束表示成： Af m=b m 本算例为一经典TE算例。算例网络有7个节点和13条弧，每条弧的容量是5个单位。此外有四个需求量均为4个单位的源一目的对，具体的源节点、目的节点信息如图所示。这里为了简单，省区了未用到的弧。此外，弧上的数字表示弧的编号。此时，c=((5,5…,5)1 )T， ×13 根据上述四个约束条件，分别求得四个情况下的最优决策变量x=((x12,x13,…,x75)1× )。 13 图 1 网络拓扑和流量需求
1.2 7节点算例求解 1.2.1 算例1（b1=[4;-4;0;0;0;0;0]T） 转化为线性规划问题： Minimize c T x1 Subject to Ax1=b1 x1>=0 利用Matlab编写对偶单纯形法程序，可求得: 最优解为x1*=[4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0]T 对应的最优值c T x1=20 1.2.2 算例2（b2=[4;0;-4;0;0;0;0]T） Minimize c T x2 Subject to Ax2=b2 X2>=0 利用Matlab编写对偶单纯形法程序，可求得: 最优解为x2*=[0 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0]T 对应的最优值c T x2=20 1.2.3 算例3（b3=[0;-4;4;0;0;0;0]T） Minimize c T x3 Subject to Ax3=b3 X3>=0 利用Matlab编写对偶单纯形法程序，可求得: 最优解为x3*=[4 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 0]T 对应的最优值c T x3=40
最优化原理大作业
基于粒子群算法的神经网络在电液伺服系统中的应用 摘要：由于人工神经网络在解决具有非线性、不确定性等系统的控制问题上具有极大的潜力，因而在控制领域正引起人们的极大关注，并且已在一些响应较慢的过程控制中获得成功应用。由于电液伺服系统属 于非线性系统，因此本文利用神经网络控制电液伺服系统，并利用粒子群优化算法训练该神经网络的 权值。通过对神经网络的优化实现对电液伺服系统的控制。 关键词：神经网络电液伺服系统粒子群算法优化 近年来，由于神经网络具有大规模并行性、冗余性、容错性、本质的非线性及自组织自学习自适应能力，所以已成功地应用于众多领域。但在具有复杂非线性特性的机电设备的实时控制方面，虽然也有一些神经网络技术的应用研究，但距实用仍有一段距离。电液伺服系统就属于这类设备[1]。 神经网路在用于实时控制时，主要是利用了网络所具有的其输人——输出间的非线性映射能力。它实际上是通过学习来逼近控制对象的动、静态特性。也就是构造实际系统的神经网络模型[2]。本文利用神经网络控制一电液伺服系统，并利用粒子群优化算法训练该神经网络的权值，将结果与BP神经网络控制该系统的结果进行比较。从而得在电液伺服系统中引入神经网络是可行的。 1、粒子群算法 粒子群优化算法(Particle Swarm optimization, PSO)是一种进化计算技术, 由Eberhart博士和kennedy博士发明, 源于对鸟群捕食的行为研究, 粒子群优化算法的基本思想是通过群体中个体之间的协作和信息共享来寻找最优解[3]。算法最初受到飞鸟和鱼类集群活动的规律性启发，利用群体智能建立了一个简化模型，用组织社会行为代替了进化算法的自然选择机制，通过种群间个体协作来实现对问题最优解的搜索[4]。 在找到这两个最优值时, 粒子根据如下的公式来更新自己的速度和新的位置 v[]=v[]+c1*rand()*(pbest[]-present[]) + c2*rand()*(gbest[]-present[]) present[]=persent[]+v[] 式中ω为惯性权重，ω取大值可使算法具有较强的全局搜索能力，ω取小值则算法倾向于局部搜索。一般的做法是将ω初始取0.9并使其随迭代次数的增加而线性递减至0.4，这样就可以先侧重于全局搜索，使搜索空间快速收敛于某一区域，然后采用局部精细搜索以获得高精度的解；c1、c2为两个学习因子，一般取为2；randl和rand2为两个均匀分布在(0，l)之间的随机数；i=1，2，?，m；k=1，2，?，d。另外，粒子在每一维的速度Vi都被一个最大速度Vmax所限制。如果当前粒子的加速度导致它在某一维的速度 超过该维上的最大速度Vmax，则该维的速度被限制为最大速度[5]。 粒子群算法流程如下： (一)初始化粒子群。设群体规模为m，在允许的范围内随机设置粒子的初始位置和速 度。 (二)评价每个粒子的适应值。 (三)调整每一个粒子的位置和速度。 (四)如果达到最大迭代次数genmax或误差达到最初设定数值终止迭代，否则返回(2)。 2、神经网络 神经网络一般由输入层、隐含层、输出层组成。对于输入信号，先向前传播到隐节点，经过节点作用函数后，再把隐节点的输出信息传播到输出节点，最后输出结果。节点的作用函数通常选取S 型函数f（x）=1/（1+e-x）。神经网络算法的学习过程分为正
自动化制造系统作业与思考题答案
思考题与作业题1 1什么是AMS？ 定义1：是由一定范围的被加工对象、一定的制造柔性和一定自动化水平的各种设备和高素质的人组成的一个有机整体。 定义2：在较少的人工直接或间接干预下，将原材料加工成零件或将零件组装成产品，在加工过程中实现管理过程和工艺过程自动化。 2试述AMS的意义？ 提高生产率、缩短生产周期、提高产品质量、提高经济效 益、降低劳动强度、有利于产品更新、提高劳动者素质、劳动相关技术的发展、体现了一个国家的科技水平。 3试述AMS的功能组成和物理组成 物理组成：1具有一定技术水平和决策能力的人 2一定范围的被加工对象 3信息流及其控制系统 4能量流及其控制系统 5物料流及物料处理系统 功能组成：毛坯制备、热处理过程、储运过程、机械加工、装配过程、辅助过程、质量控制、系统控制。 4试述AMS中采用成组技术的作用 1、利用零件之间的相似性分类归族，从而扩大了生产批量，可以以少品种、大批量生产的生产率和经济效益实现多品种、中小批量的自动化生产。 2.在产品设计领域，提高了产品的继承性和标准化、系列化、通用化成度，大大减少了不必要的多样化和重复性劳动，缩短了产品的设计研制周期。 3.在工艺准备领域，由于成组可调工艺装备的应用，大大减少了专用工艺装备的数量，相应地减少生产准备时间和费用，也减少了由于工件类型改变而引起的重新调整时间，不仅降低了生产成本，也缩短了生产周期。 5制造自动化可分为哪几个层次？ 1工序自动化。2工艺过程自动化。3制造过程的自动化 思考题与作业题2 1试述AMS的实施流程 1市场/客观需求2组建班子/队伍3需求分析4可行性论证5初步设计6详细设计7系统仿真8系统建造 2试述AMS的设计特点和设计原则 设计特点：定量计算与定性分析相结合、规划与仿真相结合、数学推导与专家意见相结合。 设计原则：机电互补原则、功能优化原则、自动化原则、效益最大化原则、开放性原则
最优化方法大作业答案
1.用薄钢板制造一体积5m 3，长度不小于4m ，无上盖的货箱，要求钢板耗量最小。确定货箱的长x 1、宽x 2和高x 3。试列出问题的数学模型。 解：min 32312122x x x x x x z ++= s.t 5321=x x x 41≥x 0,,321≥x x x 2.将下面的线性规划问题表示为标准型并用单纯形法求解 max f=x 1+2x 2+x 3 s ．t ．2x 1+x 2-x 3≤2 -2x 1+x 2-5x 3≥-6 4x 1+x 2+x 3≤6 x i ≥0 i=1，2，3 解：先化标准形： Min 321x x x z -+= 224321=+-+x x x x 6525321=++-x x x x 646321=+++x x x x 列成表格：
1 2 1 610011460105122001112----- 可见此表已具备1°，2°，3°三个特点，可采用单纯形法。首先从底行中选元素-1，由2/2,6/2,6/4最小者决定选第一行第一列的元素2，标以记号，迭代一次得 1 2 1 2102310401162010021212 11-------- 再从底行中选元素-2/3，和第二列正元素1/2，迭代一次得 1 2 12 32 30 210231040116201002121211- ------ 再从底行中选元素-3，和第二列正元素2，迭代一次得 4 2 3 3 410120280114042001112--- 再迭代一次得 10 2 30 2 10 6 221023 1010213000421021013-- 选取最优解：
电大实用写作作业答案提示
《实用写作》第一次作业答案提示 一、填空（绪论、第一章） 是一切文章的构成要素。 2、公文主要具有以下特点：（1）性：（2）性：（3）性：（4）性：（5）性。 3. 2000年8月24日国务院办公厅发布的《国家行政机关公文处理办法》规定行政公文的种类为 1主旨、、结构和 _______ 类，公文为：_____________________________________________________________________________ 4、按照行文关系和行文方向的不同，可将公文分为： ______________ 文、_________ 文和 ________ 文三种 5、一篇公文的构成要素可以分为三个部分，即 ____________ 部分、__________ 部分、_______ 部分。 6、____ 部分又称文头部分，通常由公文份数序号、秘密等级和保密期限、 ________ 、发文机关 标识、________ 、签发人诸要素构成的；主体部分又称行文部分，通常是由标题、________ 、正 文、________ 、成文日期、___________ 、附注等项目构成的；__________ 又称文尾部分，通常是由主题 词、________ 、印发机关、___________ 等诸要素构成的。 7、行政公文的发文字号由、、三项要素组成。 8、发文机关名称、________ 和________ 是构成公文标题的三个基本要素。 9、一份公文的制发过程，一般应当经过以下几个程序：（1拟稿；（2）___________ ；（3）签发; （4）________ ；（5）缮印；（6） ________ ；（7） _______ 、分发。 10、对重要事项或者重大行动作出安排，奖惩有关单位及人员，变更或者撤销下级机关不适当的决定事项，可用。 11、向国内外宣布重要事项或者法定事项，要用 ________________ ;公布社会各有关方面应当遵守或者 周知的事项，要用___________ 。 12、批转下级机关的公文，转发上级机关和不相隶属机关的公文，传达要求下级机关办理和需要 有关单位周知或者执行的事项，任免人员，可用 _______________ 。 13、表彰先进，批评错误，传达重要精神或者情况，可用________________ 。 14、向上级机关汇报工作，反映情况，答复上级机关的询问，可用_________ 。向上级机关请求、 批准，要用_________ 。 25、不相隶属机关之间相互商洽工作，询问的答复问题，请示批准和答复审批事项，要用________________ 按行文方向的不同划分，可将函分为 ___________ 函和 _____ 函两种。 二、名词解释 1、公文： 公文：也即公务文书，对这个概念可有广义和狭义两种理解。广义的公文是指党政机关、企事业单位及社会团体在公务活动中所用的各类文字材料。而这里所说的公文是指狭义的公文而言的，主要是指国务院发布的《国家行政机关公文处理办法》列出的十三类公文。这是行政机关在行政管理过程中所形成的具有法定效力和规范体式的文书，是贪污行政和进行公务活动的重要工具。 2、下行文： 下行文：是指上级机关向上级机关发送的公文，主要有命令（令）、决定、通报、通知、批复、意见等。 3、发文字号： 发文字号：简称文号，又称公文编号，是发文机关同一年度公文公文排列的顺序号，由发文机关代字、年份和序号组成。 4、公文主题词：公文主题词：是标示公文的内容特征和归属类别的关键性词语。 三、简答 1、实用型文章的基本特征 实用型文章的基本特征 （1）主旨单一、集中、明确；（2）材料多样、真实、有力；（3 ）结构合理、谨严、固定；（4）语言准确、简明、平易、庄重。
北航计算机控制系统大作业
北航计算机控制系统大作业
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计算机控制系统 大作业 姓名：陈启航 学号： 教师:周锐 日期:2016年6月1日
综合习题1 已知: 4 4)(+= s s D , 1） 试用 Z 变换、一阶向后差分、向前差分、零极点匹配、Tus ｔｉn 变换和预修正的Tus ｔin （设关键频率＝4）变换等方法将D （s)离散化，采样周期分别取为０.１s 和 0.4s; ２） 将 Ｄ（z ）的零极点标在Z 平面图上 3） 计算D （j ω)和各个Ｄ(e j ωT )的幅频和相频特性并绘图,ｗ由０~ 20r ad ，计算40 个点,应包括=4 点,每个T 绘一张图（Z 变换方法单画) 4） 计算 D(s)及T=0．1,T=０.4 时D （z ）的单位脉冲响应，运行时间为4 秒 5) 结合所得的结果讨论分析各种离散化方法的特点 6) 写出报告，附上结果。 解： （1） Z 变换法: a.离散化： T =0.1s 时， D (z )= 4z z ?0.6703； T =0.4s 时, D (z )= 4z z ?0.2019 ； ｂ.D (z )的零极点 c. D (jω)和D(e jωT )幅频相频特性曲线 连续系统: -1 -0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81 -1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81 零点 T=0.1s 时极点T=0.4s 时极点
T=0.1s时 T=0.4s时
最优化方法大作业
发动机空燃比控制器 引言：我主要从事自动化相关研究。这里介绍我曾经接触过的发动机空燃比控制器设计中的优化问题。 发动机空燃比控制器设计中的最优化问题 AFR =a f m m && (1) 空燃比由方程（1）定义，在发动机运行过程中如果控制AFR 稳定在14.7可以获 得最好的动力性能和排放性能。如果假设进入气缸的空气流量a m &可以由相关单元检测得到，则可以通过控制进入气缸的燃油流量f m &来实现空燃比的精确控制。由于实际发动机的燃油喷嘴并不是直接对气缸喷燃油，而是通过进气歧管喷燃油，这么做会在进 气歧管壁上液化形成油膜，因此不仅是喷嘴喷出的未液化部分燃油会进入气缸，油膜 蒸发部分燃油也会进入气缸，如方程（2）。这样如何更好的喷射燃油成为了一个问题。 1110101122211ττττ?? ?? -?? ??????????=+????????-????????????-???? ? ??? ?? ????????? ?f f f v X x x u x x X x y =x && (2) 其中12、,==ff fv x m x m &&=f y m &,=fi u m &这里面，表示油膜蒸发量ff m &、fv m &表示为液化部分燃油、fi m &表示喷嘴喷射的燃油，在τf 、τv 、X 都已知的情况下，由现代控制理论知识，根据系统的增广状态空间模型方程（3） 0000001 1 011011114.70ττττ????-?? ??????????=-+-??????????????? ??????????????? ?? ??=?????? f f v v a X X u +q q m y q x x x &&& (3) 其中()0 14.7?t a q = y -m &。由极点配置方法，只要设计控制器方程（4），就可以 使得y 无差的跟踪阶跃输入，那么y 也能较好的跟踪AFR *a m /&。 12-- u =K q K x (4) 这里面的12、K K 确定，可由主导极点概念降维成两个参数12C ,C ，虽然都是最终稳态无差，但是目标是使得瞬态过程中y 和阶跃输入y r 的差异尽可能的小。所以原问
自动化仪表作业及答案参考
第一章： 作业： 1.DDZ与QDZ 得信号传输标准，DCS与FCS得名词解释 2.某压力表刻度0～１0０ｋPa，在5０kPa处测量值为49、5kPａ，求在５0kPa 处仪表示值得绝对误差、示值相对误差与示值引用误差？ 3.某台测温仪表得测温范围为—100~70０℃，校验该表时测得全量程内最大绝 对误差为+５℃,试确定该仪表得精度等级。 4.某台测压仪表得测压范围为0～8ＭPa.根据工艺要求，测压示值得误差不允 许超过±0、０5 ＭPa，问应如何选择仪表得精度等级才能满足以上要求? 5.某待测电流约为100mA，现有0、5级量程为0～400ｍA与1、５级量程 为0~10０mA得两个电流表,问用哪一个电流表测量比较好？ 6.某DDＺ－Ⅲ型温度变送器测量范围就是300-70０℃，当温度由４00℃变化到 60０℃时,变送器得输出如何变化？ 7.差压变送器得量程为0~１00 KＰa,现负迁移50%，仪表得量程与测量范围分 别为? 答案: 1、 QDZ信号标准:2０kPa~100ｋPa DCS：集散控制系统FCS:现场总线控制系统 2、 3、
4、 5、 解:用0、５级量程为0~400ｍA电流表测100mA时,最大相对误差：用1、5级量程为０～１00mA得电流表测１00mA时，最大相对误差： 说明选择合理得量程，即使用1、5级表也可以比０、5级表准确。 6、8mA ~16mA 7、仪表得量程为10０Kpａ仪表得测量范围为-５０～５０Kｐa 第二章: 作业:课后2，4,5，６，7，８，９,1１，1９，20 ２－2用热电偶测温时，为什么要进行冷端温度补偿？其冷端温度补偿得方法有哪几种？ 2-5由K 分度号热电偶(包括补偿导线）、冷端温度补偿器与配Ｋ分度号得动圈仪表组成一个温度检测系统,测量显示7８2℃,此时室温为３2℃,后来发现所用得冷端补偿器型号为S，与K分度号热电偶不配套，则实际温度？ 2-6用K型热电偶测某设备得温度,测得得热电势为20mV,冷端（室温）为2５C，求设备得温度?如果改用E型热电偶来测温,在相同得条件下，E热电偶测得得热电势为多少?
北航航空工程大型通用软件应用大作业样本
航空科学与工程学院 《航空工程大型通用软件应用》大作业 机翼结构设计与分析 组号第3组 小组成员11051090 赵雅甜 11051093 廉佳 11051100 王守财 11051108 刘哲 11051135 张雄健 11051136 姜南 6月
目录 一 CATIA部分....................................... 错误!未定义书签。( 一) 作业要求..................................... 错误!未定义书签。( 二) 作业报告..................................... 错误!未定义书签。 1、三维模型图................................... 错误!未定义书签。 2、工程图....................................... 错误!未定义书签。 二 FLUENT部分...................................... 错误!未定义书签。( 一) 作业要求..................................... 错误!未定义书签。( 二) 作业报告..................................... 错误!未定义书签。 1、计算方法和流程............................... 错误!未定义书签。 2、网格分布图................................... 错误!未定义书签。 3、气动力系数................................... 错误!未定义书签。 4、翼型表面压力曲线............................. 错误!未定义书签。 5、翼型周围压力云图............................. 错误!未定义书签。 6、翼型周围x方向速度云图....................... 错误!未定义书签。 7、翼型周围y方向速度云图....................... 错误!未定义书签。 8、翼型周围x方向速度矢量图..................... 错误!未定义书签。 9、翼型周围y方向速度矢量图..................... 错误!未定义书签。 10、流线图...................................... 错误!未定义书签。 三 ANSYS部分....................................... 错误!未定义书签。( 一) 作业要求..................................... 错误!未定义书签。( 二) 作业报告..................................... 错误!未定义书签。 1、机翼按第一强度理论计算的应力云图............. 错误!未定义书签。 2、机翼按第二强度理论计算的应力云图............. 错误!未定义书签。 3、机翼按第三强度理论计算的应力云图............. 错误!未定义书签。 4、机翼按第四强度理论计算的应力云图............. 错误!未定义书签。
最优化马昌凤第五章作业
最优化方法及其Matlab 程序设计 习题作业暨实验报告 学院：数学与信息科学学院 班级：12 级信计一班
姓名：李明 学号：1201214049
第四章共轭梯度法 一、上机问题与求解过程 1、用DFP 算法求解min f (x) x12 3x22, 取初始点和初始矩阵为 1 2 1 。 x0 ,H 0 .。 1 1 1 解： 仿照书上编写DFP程序，将程序HESS矩阵变为H o具体如下： function [x,val,k]=dfp(fun,gfun,x0) %功能：用DFP 算法求解吴宇舒问题：min f(x) %输入：x0 是初始点，fun,gfun 分别是目标函数及其梯度 %输出：x,val 分别是近似最优点和最优值，k 是迭代次数maxk=1e5; %给出最大迭代次数 rho=0.55;sigma=0.4;epsilon=1e-5; k=0; n=length(x0); Hk=[2 1;1 1]; while (k
化工仪表及自动化作业参考答案[1]
化工仪表及自动化作业参考答案[1]
第一章自动控制系统基本概念 1.什么是化工自动化？它有什么重 要意义？ 答:在化工设备上，配备上一些自动化装置，代替操作人员的部分直接劳动，使生产在不同程度上自动地进行，这种用自动化装置来管理化工生产过程的办法，称为化工自动化。 实现化工自动化，能加快生产速度、降低生产成本、提高产品产量和质量、减轻劳动强度、保证生产安全，为逐步地消灭体力劳动和脑力劳动之间的差别创造条件。 2.化工自动化主要包括哪些内容？ 答:化工生产过程自动化，一般包括自动检测、自动操纵、自动保护和自动控制等方面的内容。 3.自动控制系统怎样构成？各组成 环节起什么作用？ 答:自动控制系统主要由两大部分组成。一部分是起控制作用的全套自动化装置，对于常规仪表来说，它包括检测元件及变送器、控制器、执行器等；另一部分是受自动化装置控制的被控对象。 在自动控制系统中，检测元件及变送器用来感受被控变量的变化并将它转换成一种特定的信号(如气压信 号或电压、电流信号等) 来的测量信号与工艺上需要保持的设定值信号进行比较得出偏差，根据偏差的大小及变化趋势，按预先设计好
的物料量或能量，克服扰动的影响，最终实现控制要求。 什么叫操纵变量？ 受控制器操纵的，用以克服干扰的影响，使被控变量保持设定值的物料量或能量。（或：具体实现控制作用的变量叫做操纵变量） 4.闭环控制系统与开环控制系统有 什么不同？ 答自动控制系统按其基本结构形式可分为闭环自动控制系统和开环自动控制系统。 闭环自动控制是指控制器与被控对象之间既有顺向控制又有反向联系的自动控制。如图1-1 ( a)即是一个闭环自动控制。图中控制器接受检测元件及变送器送来的测量信号，并与设定值相比较得到偏差信号，再根据偏差的大小和方向，调整蒸汽阀门的开度，改变蒸汽流量，使热物料出口温度回到设定值上。从图1-1, (b)所示的控制系统方块图可以清楚看出，操纵变量(蒸汽流量)通过被控对象去影响被控变量，而被控变量又通过自动控制装置去影响操纵变量。从信号传递关系上看，构成了一个闭合回路。
北航计算机控制系统大作业
计算机控制系统 大作业 姓名：陈启航 学号： 教师：周锐 日期：2016年6月1日 综合习题1 已知: 4 4 )(+= s s D ， 1） 试用 Z 变换、一阶向后差分、向前差分、零极点匹配、Tustin 变换和 预修正的Tustin （设关键频率＝4）变换等方法将D(s)离散化，采样周期分别取为 和 ； 2） 将 D(z)的零极点标在Z 平面图上 3） 计算D （j ω）和各个D(e j ωT )的幅频和相频特性并绘图,w 由0~ 20ra d ，计算40 个点，应包括＝4 点，每个T 绘一张图（Z 变换方法单画） 4） 计算 D(s)及T=，T= 时D(z)的单位脉冲响应，运行时间为4 秒 5） 结合所得的结果讨论分析各种离散化方法的特点 6） 写出报告，附上结果。 解： （1） Z 变换法： a.离散化： T =0.1s 时， D (z )=4z z ?0.6703 ； T =0.4s 时， D (z )=4z z ?0.2019 ； b.D (z )的零极点 c. D (jω)和D(e jωT )幅频相频特性曲线 连续系统： T =0.1s 时 T =0.4s 时
d. D(s)和D(z)单位脉冲响应 D(s)单位脉冲响应： D(z)单位脉冲响应： T=0.1s时 T=0.4s时 （2）各种离散化方法： a.离散化后的D(z) 1、一阶向后差分： T=0.1s时 D(z)= 0.2857z z?0.7143 T=0.4s时 D(z)= 0.6154z z?0.3846 2、一阶向前差分：T=0.1s时 D(z)= 0.4 z?0.6 T=0.4s时 D(z)= 1.6 z+0.6 3、零极点匹配T=0.1s时 D(z)=0.1648(z+1) z?0.6703 T=0.4s时 D(z)=0.3991(z+1) z?0.2019 4、Tustin变换T=0.1s时 D(z)=0.1667(z+1) z?0.6667 T=0.4s时 D(z)= 0.4444(z+1) 5、预修正的Tustin变换（设关键频率=4） T=0.1s时 D(z)=0.1685(z+1) z?0.6629 T=0.4s时 D(z)=0.5073(z+1) z+0.0146 b.D(z)的零极点 1、一阶向后差分
最优化方法作业-1-投资回报率
最优化方法作业－ 1 解： 引入下面的符号： 每个投资项目需要的投资额为T a a a a ),,,(521 =（单位：元），利润为T b b b b ),,,(521 =。 如果将投资某个项目设一个标识数字1，不投资设为0，则有下面的项目投资标识向量 ),,,(521x x x x = 1. 以利润为目标的最优投资策略数学模型 x b x f T =)(max . 5,,2,1,0100000 ..2 ==-≤i x x x a t s i i T 2. 以投资回报率为目标的最优投资策略数学模型 x a x b x f T T =)(max . 5,,2,1,0100000 ..2 ==-≤i x x x a t s i i T
解： 分析问题可知，从给定的10m 长的材料中截取3m 长和4m 长的钢筋，对一根钢筋可以有下面的三 设采用的上面的的三种方法的次数分别为),,(321x x x x =，则确定最优下料策略的数学模型为： 321)(min x x x x f ++= 为非负整数 3213132,,60290 23..x x x x x x x t s ≥+≥+ 3．求证：1+m 个点{ }n m x x x ? ?,,,10 是仿射无关的，当且仅当{ } 1 10)1,(,),1,(),1,(+? ?n m x x x 是线性无关的。 证明： （1） 充分性 已知1+m 个点{ }n m x x x ??,,,10 是仿射无关的。 假设 {}110 )1,(,),1,(),1,(+??n m x x x 是线性相关的，则至少存在一个 { } )1,(,),1,(),1,()1,(10m r x x x x ∈，不妨设为)1,(0x ，可以用集合中的其它元素线性表示出来，即 存在不全为零的m αα,,1 ，使得 )1,()1,()1,(110m m x x x αα++= ? ??++=++=?m m m x x x αααα 11101（1） ()() m m m m m m m m m m x x x x x x x x x x x x αααααααααααααααααα +=++++= ++++++=++++11111100 10100011000)(11 111)(11 (2) 上面（2）式中 1111110 0001 00=++=++++++ααααααααm 。可见，
北航涡轮泵大作业
学号姓名成绩 《冲击式涡轮和反力式涡轮的设计计算》 总结：对冲击式涡轮和反力式涡轮进行设计计算，得到计算结果，具体见表1 和表2。 表1 反力式涡轮的计算结果 表2 冲击式涡轮的计算结果
根据计算结果，我们对比可以得到冲击式涡轮和反力式涡轮的相同点 是： 冲击式涡轮和反力式涡轮在计算功率时，均由泵的功率决定，由 T P N N =∑ 计算。 不同点具体见表3. 表3 反力式涡轮和冲击式涡轮的比较 1. 冲击式涡轮出口压力值取决于涡轮排气是直接排入周围环境还是导入辅助喷管，但两种情况下出口压强和反力式相比均很小。而反力式涡轮通常用于补燃式的液体火箭发动机中的涡轮泵中，所
以在不记喷注器压降的条件下，涡轮的出口压力等于燃烧室的压力。 2.在计算反力式涡轮的参数时，由于反力度容易确定，在分析过程 中广泛采用热力反力度。
反力式涡轮的设计计算 一.反力式涡轮参数的选择 在具有冲击式涡轮的供应系统(无补燃发动机系统)中，由燃气发生器产生的富燃燃气驱动涡轮，涡轮不冷却，富燃燃气的温度在1000～1200K 的范围内，比富氧燃气的允许温度(600～800K)高得多。另外，富燃燃气的气体常数比富氧燃气的气体常数大一些，这些都有利于减小需通过涡轮的燃气流量。 涡轮流量m t q 是具有冲击式涡轮的供应系统的主要参数之一。m t q 值越小，发动机的比冲就越高。涡轮流量m t q 可由泵和涡轮的功率平衡： T Pf Po N N N =+ 泵的需用功率降低，可减小通过涡轮的燃气流量，因此应尽量提高泵的效率。选定泵的结构并确定其效率后，可根据功率平衡求出所需的涡轮燃气流量，由此确定涡轮的效率。 涡轮入口压力(燃气发生器压力)取决于氧化剂泵的出口压力。当用燃料冷却推力室时，燃料泵出口压力比氧化剂泵的出口压力高。 涡轮出口压力之值取决于涡轮排气是直接排入周围环境还是导入辅助喷管。 冲击式涡轮计算的原始数据为： (1)涡轮的设计功率：涡轮功率T N 由泵所需的功率决定，由涡轮泵装置设计任务给定： 其中，T N —涡轮的设计功率，又称涡轮的轴功率； Pf N —燃料泵的轴功率； Pf N —氧化剂泵的轴功率。 (2)涡轮的设计角速度：涡轮的设计转速ω由泵不发生汽蚀时允许的最大角速度确定； (3)涡轮工质的物理常数和温度：涡轮进口总压*0P 、进口总温*0T 、和出口静压2P ；涡轮工质的绝热指数k 和气体常数R 。 二.反力式涡轮参数的选择
最优估计大作业1.
最优估计大作业 姓名：李海宝 学号：S314040186 导师：刘胜 专业：控制科学与工程
模糊逻辑卡尔曼滤波器在智能AUV导航系统中的自适应调 整 摘要 本论文基于全球定位系统（GPS）和几个惯性导航系统（INS）传感器描述了对于自主水下航行器（AUV）应用的一种智能导航系统的执行过程。本论文建议将简单卡尔曼滤波器（SKF）和扩展卡尔曼滤波器（EKF）一前一后地用于融合INS 传感器的数据并将它们与GPS数据结合到一起。传感器噪声特性里潜在的变化会引起SKF和EKF的初始统计假定的调整，本论文针对这一问题着重突出了模糊逻辑方法的使用。当这种算法包含实际传感器噪特性的时候，SKF和EKF只能维持他们的稳定性和性能，因此我们认为这种自适应机制同SKF与EKF一样有必要。此外，在提高导航系统的可靠性融合过程期间，故障检测和信号恢复算法也需在此要讨论。本论文建议的这种算法用于使真实的实验数据生效，这些数据都是从Plymouth大学和Cranfield大学所做的一系列AUV实验(运行低成本的锤头式AUV)中获得的。 关键词：自主水下航行器；导航；传感器融合；卡尔曼滤波器；扩展卡尔曼滤波器；模糊逻辑 1.引言 对于以科学、军事、商业为目的应用，如海洋勘察、搜索未爆弹药和电缆跟踪检查，AUV的发展需要相应导航系统的发展。这样的系统提供航行器位置和姿态的数据是很有必要的。在这样的系统中对精度的要求是最重要的：错误的位置和姿态数据会导致收集数据的一个毫无意义的解释，或者甚至AUV的一个灾难性故障。 越来越多来自整个世界的研究团队正利用INS和GPS来研发组合导航系统。然而，他们的工作中几乎都没有明确几个INS传感器融合的本质要求，这些传感器用于确保用户保持精度或甚至用来防止在与GPS融合之前导航系统这部分的完全失败。例如，金赛和惠特科姆（2003）使用一个切换机制来防止INS的完全失败。虽然这个方法简单易行，但是可能不适合用于维持一个确定的精度等级。 出于多传感器数据融合和集成的目的，几种估计方法在过去就已经被使用过。为此，SKF/EKF和它们的变形在过去就已经是流行的方法，并且一直到现在都对开发算法感兴趣。然而，在设计SKF/EKF过程中，一个显著的困难经常会被
详细版实用写作网上作业参考答案.doc
A. 实用性 2. 实用文体写作中，用于介绍事实材料，有次序地介绍事件发生、发展的主要过程的表达方式 称为（） A. 叙述 3. 受实用文支配或起作用的最广泛的、最普通的组织或个人，称为 D. 普通客体 4. 公文格式由（）三部分组成。 A. 版头、主体、版记 5. 按照行文关系和行文方向的不同，公文可以分为多种，其中上级机关向下级机关下达的 公文，属于( )。 C. 下行文 6. 中共中央办公厅和国务院办公厅2012年4月16日联合发布，2012年7月1日起施行的《党 政机关公文处理工作条例》中列出（）类公文 B. 十五 7. 《国务院关于2013年部分节假日安排的通知》属于（）。 A. 周知性通知 8. 根据《党政机关公文处理工作条例》的规定，（）适用于表彰先进、批评错误、传达 重要精神和告知重要情况。 C. 通报 9. 公文标题一般（）使用标点符号。 B. 不可以 10. 公告适用于在什么范围内宣布重要事项或者法定事项。( ) B. 国内外 11. 适用于记载会议主要情况和议定事项的公文是（）。 B. 纪要
12. 用于单位之间询问有关事宜、征求意见的函称为（）。 A. 询问函 13. 计划一经制订，就要认真贯彻执行。即使是个人的学习或工作计划，也应随时对照计划进 行检查和督促，修正及完善。这体现了计划的（）特点。 C. 约束性 14. 撰写调查报告，是为了解决实际问题，首先要明确为何调查，因此要有很强的( )。 B. 典型性 15. 在书信的写作中，称谓是写信人对收信人的称呼，其写法是（）。 A. 顶格写在第一行 二、判断题（共20 道试题，共40 分。） 1. 实用文体是人们在现实社会中为处理公共事务而进行写作的文书。 A. 错误 B. 正确 2. 一篇实用文可以有多个主旨，分段落分中心来表述。 A. 错误 B. 正确 3. 篇段合一式的结构就是正文的全部内容包含在一个完整的自然段内，一个段落就是一篇实用 文。 A. 错误 B. 正确 4. 公文标题除法规、规章名称可加书名号外，一般不加标点符号。 A. 错误 B. 正确 5. 公文标题的部分省略是有条件限制的，而且在任何情况下，文种名称是不能省略的。 A. 错误 B. 正确 6. 任何公文都是永久有效的。 A. 错误 B. 正确
化工仪表及自动化作业参考标准答案
第一章自动控制系统基本概念 1.什么是化工自动化？它有什么重要意义？ 答:在化工设备上，配备上一些自动化装置，代替操作人员的部分直接劳动,使生产在不同程度上自动地进行,这种用自动化装置来管理化工生产过程的办法，称为化工自动化。 实现化工自动化，能加快生产速度、降低生产成本、提高产品产量和质量、减轻劳动强度、保证生产安全,为逐步地消灭体力劳动和脑力劳动之间的差别创造条件。 2.化工自动化主要包括哪些内容？ 答:化工生产过程自动化，一般包括自动检测、自动操纵、自动保护和自动控制等方面的内容。 3.自动控制系统怎样构成？各组成环节起什么作用？ 答:自动控制系统主要由两大部分组成。一部分是起控制作用的全套自动化装置,对于常规仪表来说，它包括检测元件及变送器、控制器、执行器等;另一部分是受自动化装置控制的被控对象。 在自动控制系统中,检测元件及变送器用来感受被控变量的变化并将它转换成一种特定的信号(如气压信号或电压、电流信号等)。控制器将检测元件及变送器送来的测量信号与工艺上需要保持的设定值信号进行比较得出偏差，根据偏差的大小及变化趋势，按预先设计好的控制规律进行运算后,将运算结果用特定的信号（如气压信号或电流信号）发送给执行器，执行器能自动地根据控制器送来的信号值相应地改变流人 什么叫操纵变量? 受控制器操纵的，用以克服干扰的影响，使被控变量保持设定值的物料量或能量。（或：具体实现控制作用的变量叫做操纵变量） 4.闭环控制系统与开环控制系统有什么不同？ 答自动控制系统按其基本结构形式可分为闭环自动控制系统和开环自动控制系统。 闭环自动控制是指控制器与被控对象之间既有顺向控制又有反向联系的自动控制。如图1-１( a)即是一个闭环自动控制。图中控制器接受检测元件及变送器送来的测量信号,并与设定值相比较得到偏差信号，再根据偏差的大小和方向，调整蒸汽阀门的开度，改变蒸汽流量,使热物料出口温度回到设定值上。从图１-１，（b)所示的控制系统方块图可以清楚看出，操纵变量(蒸汽流量)通过被控对象去影响被控变量，而被控变量又通过自动控制装置去影响操纵变量。从信号传递关系上看,构成了一个闭合回路。 (ａ) (b) 图1－１闭环自动控制基本结构 开环控制系统是指控制器与被控对象之间只有顺向控制而没有反向联系的自动控制系统。即操纵变量通过被控对象去影响被控变量，但被控变量并不通过自动控制装置去影响操纵变量。从信号传递关系上看,未构成闭合回路。 开环控制系统分为两种,一种按设定值进行控制，如图１-2 (ａ）所示。这种控制方式的操纵变量(蒸汽流量)与设定值保持一定的函数关系,当设定值变化时，操纵变量随其变化进而改变被控变量。另一种是按扰动进行控制,即所谓前馈控制系统，如图1－２(b)所示。这种控制方式是通过对扰动信号的测量,根据其变化情况产生相应控制作用，进而改变被控变量。