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食品工厂的设计
食品工厂的设计
2021年7月22日星期四
第0章 绪论
概念：
将一个待建项目（一个工厂、车间、一套设备）用 图纸、表格和必要的文字说明表达出来，然后由施 工人员建设完成的一系列程序。
工厂设计
第0章 绪论
原则：
体现国家有关方针和政策，切实可行，安全适用， 技术先进，效益良好。
内容：
包括总体设计和局部设计
工厂设计
工厂设计
第0章 绪论
作用和意义： 1、从国家角度： 相关部门的项目资助步骤 对经济的推动作用 宏观调控 2、从工厂角度： 新厂的建设 融合资金，生存发展 经济效益，建设期的长短
第0章 绪论
3、从个人角度：
就业、晋升 对基础知识的强化 从事其他相关专业
工厂设计
本课程的内容
第0章 绪论
可行性研究
第1章 基本建设程序和工厂设计的内容
参与部门：项目建设单位、主管部门、金融机构、工程咨询 公司、工程建设承包单位、设备及材料供应单位以及环保、 规划、市政公用工程等部门和单位 参与人员：工业经济、市场分析、工业管理、工艺、设备、 土建及财务等方面的专家和投资者 工作步骤： 组 建 工 作 小 组 对 拟 建 的 工 程 项 目 进 行 可 行 性 研 究 数 据 调 研 与 收 集 方 案 编 制 与 优 化 形 成 可 行 性 研 究 报 告 初 稿 论 证 和 修 改
设计计划任务书
第1章 基本建设程序和工厂设计的内容
环 保 措 施 要 有 环 保 部 门 的 鉴 定 意 见 采 用 新 技 术 、 新 工 艺 时 ， 要 有 技 术 部 门 签 署 的 技 术 工 艺 成熟、可用于工程建设的鉴定书 建 设 资 金 来 源 ， 如 中 央 预 算 、 地 方 预 算 内 统 筹 、 自 筹 、 银行贷款、合资联营、利用外资，均需注明乞如金融机构 提供项目贷款的，应附有关金融机构签署的意见
2021年7月22日星期四
第0章 绪论
概念：
将一个待建项目（一个工厂、车间、一套设备）用 图纸、表格和必要的文字说明表达出来，然后由施 工人员建设完成的一系列程序。
工厂设计
第0章 绪论
原则：
体现国家有关方针和政策，切实可行，安全适用， 技术先进，效益良好。
内容：
包括总体设计和局部设计
工厂设计
工厂设计
第0章 绪论
作用和意义： 1、从国家角度： 相关部门的项目资助步骤 对经济的推动作用 宏观调控 2、从工厂角度： 新厂的建设 融合资金，生存发展 经济效益，建设期的长短
第0章 绪论
3、从个人角度：
就业、晋升 对基础知识的强化 从事其他相关专业
工厂设计
本课程的内容
第0章 绪论
可行性研究
第1章 基本建设程序和工厂设计的内容
参与部门：项目建设单位、主管部门、金融机构、工程咨询 公司、工程建设承包单位、设备及材料供应单位以及环保、 规划、市政公用工程等部门和单位 参与人员：工业经济、市场分析、工业管理、工艺、设备、 土建及财务等方面的专家和投资者 工作步骤： 组 建 工 作 小 组 对 拟 建 的 工 程 项 目 进 行 可 行 性 研 究 数 据 调 研 与 收 集 方 案 编 制 与 优 化 形 成 可 行 性 研 究 报 告 初 稿 论 证 和 修 改
设计计划任务书
第1章 基本建设程序和工厂设计的内容
环 保 措 施 要 有 环 保 部 门 的 鉴 定 意 见 采 用 新 技 术 、 新 工 艺 时 ， 要 有 技 术 部 门 签 署 的 技 术 工 艺 成熟、可用于工程建设的鉴定书 建 设 资 金 来 源 ， 如 中 央 预 算 、 地 方 预 算 内 统 筹 、 自 筹 、 银行贷款、合资联营、利用外资，均需注明乞如金融机构 提供项目贷款的，应附有关金融机构签署的意见
操作系统(绪论)习题与答案
1、要想顺利启动系统，bootsect.s必须让在磁盘的固定位置上，这个工作是由谁完成的?（）A.viB.makefileC.gccD.ls正确答案：B2、启动保护模式以后，指令jmpi 0, 8执行和没有启动保护模式有何区别？（）A.指令的编码格式不一样B.跳转后的地址肯定不一样C.没有区别D.得出跳转地址的方式不一样正确答案：D3、在setup中获取内存大小这一个硬件参数的目的是什么？（）A.没有目的B.为后面的内存管理做准备C.为读入内核计算内存的大小D.为GDT表的初始化做准备正确答案：B4、在屏幕上打出“Loading System…”等系统Logo的时候，计算机内部没有正在做什么？()A.读磁盘B.初始化中断处理程序的地址C.等待用户输入指令D.启动保护模式正确答案：C5、Windows系统启动和Linux系统启动时，下面哪项工作最不一样？（）A.打印LogoB.获取硬件参数C.读入内核D.初始化内核数据结构正确答案：A6、针对课程中的系统启动实例，下面哪个顺序是对的？（）A.BIOS, init, bootsect, setupB.BIOS, setup, bootsect, initC.BIOS, bootsect, setup, initD.BIOS, bootsect, init, setup正确答案：C7、根据GDT表，jmpi 0, 8要跳到0地址处去执行，那么能不能执行jmp 0来实现同样的跳转呢？为什么？（）A.能，因为jmp 0会跳到0地址处去执行B.不能，jmp 0不查GDT表C.也可能，但首先要设置cs，并且要保证cs指向的那个GDT表项中的基地址为0D.不能，因为jmp 0是非法指令正确答案：C8、针对下面的makefile，最后执行的是哪条指令？（）all: a b cld a b c –o imagea:a.cgcc a.c –o ab:b.cgcc b.c –o bc:c.cgcc c.c –o cA.gcc c.c –o cB.gcc a.c –o aC.ld a b c –o imageD.gcc b.c -o b正确答案：C9、下面哪项工作不是操作系统启动要完成的工作？（）A.检查硬件设备是否正常B.初始化LDT表C.获取硬件参数D.读入操作系统内核正确答案：A10、mem_init就是初始化一个数组，下面哪个论述不对？（）A.初始化时将所有数组项中的内容都设置为0B.数组中的每个项用来表示内存中一段固定大小的内存C.mem_init调用之前可以不获得物理内存的大小D.如果某个数组项中的内容为0，则表示对应的那一段内存空闲正确答案：C11、用户程序调用printf(“Hello World!”)最终要通过写显存来完成Hello World！的输出，给出从用户程序到写显存中间经过的顺序。
数字信号处理-原理、实现及应用(第4版) 第0章 绪论
2022/10/23
通院 信息科学研究所
27
0.3 数字信号处理的优点（2）
2、精确性：
模拟系统：精确性依元器件不同而有所差异。 数字系统：精度由机器字长，算法等决定。 例如，求对数运算，数字运算精度可任意高，
而对于模拟电路，1%的精度就很难达到。
2022/10/23
通院 信息科学研究所
28
2022/10/23
通院 信息科学研究所
7
信号举例 （4）
黑白照片
• Represents light intensity as a function of two spatial coordinates
2022/10/23
通院 信息科学研究所
8
信号举例 （5）
视频信号 Video signals
处 理
时
采
x(n)
域 离
散
样
系
统
y(n) 平 y(t) 滑 滤
波
2022/10/23
通院 信息科学研究所
16
2. 数字信号处理的基 本内容
1.模拟信号的预处理
预滤波和前置滤波 作用：滤除输入模拟信号中的无用频率成
分和噪声，避免采样后发生的频谱混叠失 真 为了满足采样定理的要求。
2022/10/23
数字信号处理
绪论
主要内容
信号的特征 信号的分类 数字信号处理的基本内容 数字信号处理的实现方法 数字信号处理的优点
2022/10/23
通院 信息科学研究所
2
信号
信号是信息的载体。通过信号传递信息。
信号我们并不陌生，如刚才铃声—声信号，表 示该上课了；
十字路口的红绿灯—光信号，指挥交通； 电视机天线接受的电视信息—电信号； 广告牌上的文字、图象信号等等。
绪论与用户界面
（ ）。
A.一级目录构造 B.树型目录构造
C.二级目录构造 D.A和C
37. 文件系统采用二级文件目录能够（ ）。 A.缩短访问存储器旳时间 B.实现文件共享 C.节省内存空间 D.处理不同顾客间旳文件命名冲突
38. 文件代表了计算机系统中旳（ ）。 A.硬件 B.软件
C.软件资源 D.硬件资源
**** 旳单位，后者旳功能由 **
完毕。
• 19.一般，线程旳定义是 进程中执行运 算旳最小单位 。在当代操作系统中， 资源旳分配单位是** ，而处理机旳调 度单位是 ** ，一种进程能够有 **个 线程。
存储管理
• 20．虚拟存储器是（ ）。 • A.可提升计算机运算速度旳设备 • B.容量扩大了旳主存实际空间 • C.经过SPOOLING技术实现旳 • D.能够容纳和超出主存容量旳多种作业
• A.长度递增 • B.长度递减 • C.地址递增 • D.地址递减
• 24在固定分区别配中，每个分区旳大小 是（ ）
• A.相同 • B.随作业长度变化 • C.能够不同但预先固定 • D.能够不同但根据作业长度固定
•
• 25．实现虚拟存储器旳目旳是（ ）。 • A.实现存储保护 • B.实现程序浮动 • C.扩充辅存容量 • D.扩充主存容量
• D.设备独立性是指顾客在编程时，程序中所使 用旳设备与实际设备无关
• 7.某个信号量S初值为3，目前值为－2， 则等待在该信号量上旳进程数为（ ）个。
• A.1 • B.2 • C.3 • D.4
• 8．在非剥夺调度方式下，运营进程执行 V原语后，其状态（ ）。
• A.不变 • B.要变 • C.可能要变 • D.可能不变
绪论与顾客界面
15073_张汉壮《力学》电子教案0绪论
质点模型
质点是指具有一定质量而不计大小、形状和结构的点。当物体的大小和形状对所研究的问题影响可忽略不计时， 可将物体简化为质点。质点模型是力学中最基本的模型之一。
2024/1/25
9
力的效应与分类
力的效应
力对物体产生的效应包括改变物体的运动状态和使物体发生变形。运动状态的改变包括速度大小和方 向的变化，而变形则是指物体形状的改变。
7
力的定义与性质
2024/1/25
力的定义
力是物体之间的相互作用，这种作用 使物体的运动状态或形状发生改变。
力的性质
力具有物质性、相互性和矢量性。力 不能脱离物体而存在，且力的作用是 相互的，即施力物体同时也是受力物 体。力的大小、方向和作用点决定了 力的三要素。
8
刚体与质点模型
刚体模型
刚体是指在力的作用下，其内部任意两点之间的距离始终保持不变的物体。刚体模型忽略了物体的变形，突出了 物体的整体运动。
量子力学与经典力学的融合
探索量子力学与经典力学的交叉领域 ，如量子纠缠、量子计算和量子通信 等。
14
04
力学在科技领域的应用
2024/1/25
15
工程技术领域应用
01
建筑与土木工程
力学原理在建筑设计和施工中起 到关键作用，如结构分析、荷载 计算和抗震设计等。
机械工程
02
03
材料工程
力学是机械工程的基础，涉及机 械设计、制造、运行和维护等各 个环节。
25
期末考核方式及标准
考核方式
期末考核采用闭卷考试形式， 考试时间为2小时。
2024/1/25
考试内容
涵盖课程所有章节的重点和难 点内容，包括基本概念、原理
绪 论
06:35
五、判别程序质量高低的标准
1.1 1.2 1.3 1.4
是否能够解决问题 计算工作量的大小 存贮量的大小 程序的逻辑、结构简单、思路清晰，便于 程序的编写、阅读、修改、使用和学习。
06:35
1-2
数值计算的基本方法和途径
2.1 离散变量、离散化
离散变量：在定义域内，只能取有限个值的变量。 离 散 化：把连续变量转化为离散变量的过程。
将 求函数 y = x2 + 3x 变成 求函数值 y(x1)，y(x2)，...，y(xn) x1 < x2 < … < xn “离散化”是将非数值问题的数学模型转化为数 值问题的主要方法。
06:35
二、数值方法
数值方法:
是指解数值问题的在计算机上可 执行的系列计算公式。
计算机可执行的公式：是指只含加、减、乘、除的公式 现在的计算机几乎都含有关于开方的标准函数sqrt() 常见的在计算机上不能直接运行的计算有： （极限、超越函数、微分、积分等） 解决方法：将其化为可执行的 等价 或 近似等价 的运算
4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 -0.5
0
0.5
1
1.5
06:35
数值积分
2.2
逼
近
用简单函数 p(x) （逼近、近似函数）代替复杂函数 f(x) 称为逼近。多项式 p(x) =a0 + a1x + … + anxn用的最多。
1.0
0.8
压力 P(MPa) ,
0.6
0.4 y=0.24845+0.00957 x+0.00015 x 2 0.2
06:35
例，求根公式 应转化为
东南大学毕业设计论文模板使用说明
目录 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ix
第一章 简介 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1 1.1 版权声明 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1.2 版本历史 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
This paper is SEUThesis user manual and also the sample document, it is better to be read before using SEUThesis . Keywords: LATEX template, thesis of Southeast Universiy
学校代码: 10286 分 类 号: 000 密 级: 公开
U D C: 000 学 号: 050962
SEU Thesis 宏包（2.0.0 版） ——东南大学学位论文 LATEX 模板
研究生姓名： 导 师 姓 名：
许元 导师姓名 教授 副导师 副教授
申请学位类别 一级学科名称 二级学科名称 答辩委员会主席
第三章 使用说明 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 5 3.1 例子 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 3.2 选项 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 3.2.1 学位选项 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 3.2.2 打印相关选项 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 3.3 封面 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 3.3.1 分类号 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 3.3.2 UDC 类号 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 3.3.3 论文保密等级 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 3.3.4 学号 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 3.3.5 论文标题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 3.3.6 作者 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 3.3.7 导师 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 3.3.8 院系和专业 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 3.3.9 申请学位类别 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 3.3.10 日期 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 3.3.11 答辩委员会主席 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 3.3.12 评阅人 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 3.3.13 学位授予单位 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 3.3.14 设计地点 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 3.4 摘要和关键词 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
第一章 简介 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1 1.1 版权声明 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1.2 版本历史 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
This paper is SEUThesis user manual and also the sample document, it is better to be read before using SEUThesis . Keywords: LATEX template, thesis of Southeast Universiy
学校代码: 10286 分 类 号: 000 密 级: 公开
U D C: 000 学 号: 050962
SEU Thesis 宏包（2.0.0 版） ——东南大学学位论文 LATEX 模板
研究生姓名： 导 师 姓 名：
许元 导师姓名 教授 副导师 副教授
申请学位类别 一级学科名称 二级学科名称 答辩委员会主席
第三章 使用说明 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 5 3.1 例子 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 3.2 选项 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 3.2.1 学位选项 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 3.2.2 打印相关选项 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 3.3 封面 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 3.3.1 分类号 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 3.3.2 UDC 类号 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 3.3.3 论文保密等级 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 3.3.4 学号 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 3.3.5 论文标题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 3.3.6 作者 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 3.3.7 导师 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 3.3.8 院系和专业 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 3.3.9 申请学位类别 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 3.3.10 日期 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 3.3.11 答辩委员会主席 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 3.3.12 评阅人 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 3.3.13 学位授予单位 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 3.3.14 设计地点 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 3.4 摘要和关键词 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
物理绪论
刻度分成若干等份（ 10等份常用） ，对11~12mm之 间的位臵进行估计，让左、中、右排同学估读可得 11.4，11.5，11.6， ……。
10 20
钢笔一侧的位置
可知，11是准确数字，后面的数字为欠准数（有争议 的数）。表明该位臵与位于11~12mm之间的其它位 臵是有区别的。称为描述该位臵的有效数字。
实验地点：
基础实验馆3楼、4楼东侧相应房间。
物理实验应达到的目的
1.系统了解实验的基本理论 测量及有效数字 误差理论的基本知识 数据处理的基本方法 2.培养实验的基本技能 掌握基本仪器的调整与使用 培养独立分析解决问题的能力 正确完整写出合格的实验报告 3.结合操作掌握实验的基本方法和特点
一、测量及有效数字
例如：2位有效数字的平方仍得2位有效数字，所 以有252=6.2102 。根据四舍、六入、五凑偶的 原则,5若进得奇数，只能舍掉，而不能写成6.3或 6.25。
例题（1）98.745+1.3=98.74+1.3=100.0 （2）76.000/ (40.00-2.0)=76.00 / 38.0＝2.00 （3）4.2572=18.122（首数乘积有进位的特例） （4）(252+943.0)/479.0=(6.2+9.43)/4.79=3.27 运算时应有约简这一步。 把下列各数取3位有效数字 （1）1.075=1.08（5凑偶） （2）0.86249=0.862 （3）27.052=27.1（5后面有数时要直接进位） （4）3.14159=3.14
（二）、测量及有效数字 测量是对物体固有属性或运动规律的定量描述。 有效数字是测量结果的客观表述。测量过程中我 们会遇到两类数字：准确数字（如人数、次数，公式 中的常数等）；近似数字（实验得到的测量值）。
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现代控制理论
Modern Control Theory
1 现代控制理论的产生与发展
控制理论作为一门科学技术, 控制理论作为一门科学技术,已经广 泛地运用于我们社会生活的方方面面. 泛地运用于我们社会生活的方方面面. 控制理论的产生和发展要分为以下 几个阶段: 几个阶段:
(1) 经典控制理论 )
经典控制理论(古典控制理论 经典控制理论 古典控制理论),也称为自动 古典控制理论 自动 控制理论. 控制理论
对机械系统的控制,机电系统的控制也可以应用 现代控制理论进行研究分析.可轻松解决传统控 制方法无法解决或者解决起来很困难的问题 研究内容: 研究内容:系统的表示方法, 如何建立现代控制理论的数学模型表达式 系统的可控性可观察性和稳定性分析 利用的数学工具,矩阵理论 软件:MATLAB,可以方便的进行矩阵的计算和分 软件:MATLAB,可以方便的进行矩阵的计算和分 析.
(5)现代控制理论与经典控制理论的差异 )
经典控制理论 研究对象 研究方法 研究工具 分析方法 设计方法 其他 现代控制理论 单输入单输出系统(SISO):高阶微 多输入多输出系统(MIMO) :一 阶微分方程 分方程 传递函数法(外部描述) 拉普拉斯变换 频域(复域),频率响应和根轨迹法 PID控制和校正网络 状态空间法(内部描述) 线性代数,矩阵理论 复域,实域,可控和可观测 状态反馈和输出反馈
频率法的物理意义直观,实用, 易于实现实时控制和最优控制 难于实现最优控制
(6)现代控制理论的应用 )
比起经典控制理论, 比起经典控制理论 现代控制理论考虑问题更全 主要表现在考虑系统内部之间的耦合, 面,更复杂,主要表现在考虑系统内部之间的耦合, 更复杂,主要表现在考虑系统内部之间的耦合 系统外部的干扰,并符合从简单到复杂的规律. 系统外部的干扰 并符合从简单到复杂的规律.现代 并符合从简单到复杂的规律 控制理论已经应用在工业,农业, 控制理论已经应用在工业,农业,交通运输及国防 建设的各个领域.比如在空间技术领域的应用: 建设的各个领域.比如在空间技术领域的应用:
1932年奈奎斯特(H.Nyquist)提出了频域内研究 奈奎斯特( 奈奎斯特 ) 系统的频率响应法 频率响应法,为具有高质量的动态品质和静态 频率响应法 准确度的军用控制系统提供了所需的分析工具.
频率响应法是自动控制理论的重要组成部分, 它根据系统的开环频率特性去判断闭环 系统的性能, 并能较方便地分析系统参量对时域响应的影响, 从而指出改善系统性能的 途径.
随着燃料的大量消耗,空间飞行器的质心,转动惯量都随 之发生变化.在燃料与卫星干质量的质量比占优势情况下, 用经典理论精确控制几乎是不能满足要求的,因此要求控 制系统的控制在控制手段上采用现代控制理论及控制技术. 在国际上,早在美国阿波罗登月飞船上就采用了自适应控 制;德国在" 制;德国在"欧"星上也初步利用了自适应控制方法;俄 罗斯在某些空间飞行器上也采用了变参数的非线性自适应 控制.目前,国际上科学家们正在研究如何把自适应控制 和模糊控制相结合的一种智能控制方.
�
(3)现代控制理论的产生和发展 )
在二十世纪五十年代末开始, 在二十世纪五十年代末开始,随着计算机的飞速 发展,推动了核能技术,空间技术的发展, 发展,推动了核能技术,空间技术的发展,从而出 现了对多输入多输出系统,非线性系统和时变系统 现了对多输入多输出系统, 的分析与设计问题的解决需求. 的分析与设计问题的解决需求. 越来越复杂的系统,经典控制理论已不能胜任, 越来越复杂的系统,经典控制理论已不能胜任, 比如航天技术,人造卫星技术等. 年代末60年 比如航天技术,人造卫星技术等.于50年代末 年 年代末 代初出现了现代控制理论, 代初出现了现代控制理论,是建立在古典控制理论 基础上的新一代的控制理论. 基础上的新一代的控制理论.钱学森教授在五十年代就已发表了
我国现代控制理论在空间飞行器控制中的应用仍处于起步阶段,在带有大量燃料及 挠性部件的大型应用卫星控制中,为了解决振型及频率不准确的控制以及部件闭路系 统中优化控制的难题,正在积极开展现代控制理论应用的研究,可望在不远的将来会 在空间飞行器上得到实际应用.
在未来的深空探测中,在不能及时得到地面站测控支持的情况下,空间飞行器急 需要自主控制.在计算机技术飞速发展的今天,研究现代控制理论与计算机,微电子 技术,信息处理技术和人工智能技术相结合的智能控制方法,解决智能化故障处理的 难题,以智能控制等现代控制技术为手段,实现对空间飞行器的自主控制是完全可能 的,使得人类的翅膀可以飞向无限空间,为人类生存造福.
(4)现代控制理论的优点(相对于经典控制): ) 相对于经典控制):
既适合线性定常系统, 既适合线性定常系统,也适合非线性及系统 既适合SISO系统,也适合MIMO(多输入多输 既适合SISO系统,也适合MIMO(多输入多输 SISO系统 MIMO( 出)系统 既适合确定性的系统,也适合随机系统 既适合确定性的系统, 考虑了初始条件, 考虑了初始条件,系统状态可以由初始条件 和输入来刻划(传递函数不考虑初始条件) 和输入来刻划(传递函数不考虑初始条件) 分析综合方法, 分析综合方法,可实现最优控制
局限于线性定常系统,不适合非线性和时变系统 局限于线性定常系统, 局限于单输入单输出系统(SISO系统) 局限于单输入单输出系统(SISO系统) 系统 只能研究确定性的系统, 只能研究确定性的系统,不适合随机系统 无法考虑系统的初始条件(传递函数的定义) 无法考虑系统的初始条件(传递函数的定义) 是分析方法而不是最佳的综合方法,以试凑法为主, 是分析方法而不是最佳的综合方法,以试凑法为主,满足性能指 标为目的,无法设计出最优的系统,仅针对某个性能指标, 标为目的,无法设计出最优的系统,仅针对某个性能指标,设计 方案多样
1948年伊文斯(W.R.Ewans)提出了复数域内研 伊文斯( 伊文斯 ) 控制系统的性能(稳定性, 究系统的根轨迹法 根轨迹法.分析控制系统的性能(稳定性,暂态特性和稳态 根轨迹法
性能指标等). 性能指标等). .
建立在奈奎斯特的频率响应法和伊文斯的根轨迹
从二十世纪四十年代到五十年代末, 从二十世纪四十年代到五十年代末,经典 控制理论的发展与应用使整个世界的科学水平 出现了巨大的飞跃,几乎在工业,农业,交通 出现了巨大的飞跃,几乎在工业,农业, 运输及国防建设的各个领域都广泛采用了自动 化控制技术. 化控制技术.到现在经典控制理论仍然在被广 泛应用. 泛应用.
(2)经典控制理论的特点: )经典控制理论的特点:
黑箱" 1)把系统当作 "黑箱",不反映黑箱内系统内部结构和内 部变量,只反映外部变量,即输入输出间的因果关系; 部变量,只反映外部变量,即输入输出间的因果关系; 传递函数为基础,研究系统外部特性,属于外部描述, 2)传递函数为基础,研究系统外部特性,属于外部描述, 不完全描述; 不完全描述; 主要采用频域法, 3)主要采用频域法,建立在根轨迹和奈奎斯特判据等基础 之上的; 之上的; 局限性: 4)局限性:
Modern Control Theory
1 现代控制理论的产生与发展
控制理论作为一门科学技术, 控制理论作为一门科学技术,已经广 泛地运用于我们社会生活的方方面面. 泛地运用于我们社会生活的方方面面. 控制理论的产生和发展要分为以下 几个阶段: 几个阶段:
(1) 经典控制理论 )
经典控制理论(古典控制理论 经典控制理论 古典控制理论),也称为自动 古典控制理论 自动 控制理论. 控制理论
对机械系统的控制,机电系统的控制也可以应用 现代控制理论进行研究分析.可轻松解决传统控 制方法无法解决或者解决起来很困难的问题 研究内容: 研究内容:系统的表示方法, 如何建立现代控制理论的数学模型表达式 系统的可控性可观察性和稳定性分析 利用的数学工具,矩阵理论 软件:MATLAB,可以方便的进行矩阵的计算和分 软件:MATLAB,可以方便的进行矩阵的计算和分 析.
(5)现代控制理论与经典控制理论的差异 )
经典控制理论 研究对象 研究方法 研究工具 分析方法 设计方法 其他 现代控制理论 单输入单输出系统(SISO):高阶微 多输入多输出系统(MIMO) :一 阶微分方程 分方程 传递函数法(外部描述) 拉普拉斯变换 频域(复域),频率响应和根轨迹法 PID控制和校正网络 状态空间法(内部描述) 线性代数,矩阵理论 复域,实域,可控和可观测 状态反馈和输出反馈
频率法的物理意义直观,实用, 易于实现实时控制和最优控制 难于实现最优控制
(6)现代控制理论的应用 )
比起经典控制理论, 比起经典控制理论 现代控制理论考虑问题更全 主要表现在考虑系统内部之间的耦合, 面,更复杂,主要表现在考虑系统内部之间的耦合, 更复杂,主要表现在考虑系统内部之间的耦合 系统外部的干扰,并符合从简单到复杂的规律. 系统外部的干扰 并符合从简单到复杂的规律.现代 并符合从简单到复杂的规律 控制理论已经应用在工业,农业, 控制理论已经应用在工业,农业,交通运输及国防 建设的各个领域.比如在空间技术领域的应用: 建设的各个领域.比如在空间技术领域的应用:
1932年奈奎斯特(H.Nyquist)提出了频域内研究 奈奎斯特( 奈奎斯特 ) 系统的频率响应法 频率响应法,为具有高质量的动态品质和静态 频率响应法 准确度的军用控制系统提供了所需的分析工具.
频率响应法是自动控制理论的重要组成部分, 它根据系统的开环频率特性去判断闭环 系统的性能, 并能较方便地分析系统参量对时域响应的影响, 从而指出改善系统性能的 途径.
随着燃料的大量消耗,空间飞行器的质心,转动惯量都随 之发生变化.在燃料与卫星干质量的质量比占优势情况下, 用经典理论精确控制几乎是不能满足要求的,因此要求控 制系统的控制在控制手段上采用现代控制理论及控制技术. 在国际上,早在美国阿波罗登月飞船上就采用了自适应控 制;德国在" 制;德国在"欧"星上也初步利用了自适应控制方法;俄 罗斯在某些空间飞行器上也采用了变参数的非线性自适应 控制.目前,国际上科学家们正在研究如何把自适应控制 和模糊控制相结合的一种智能控制方.
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(3)现代控制理论的产生和发展 )
在二十世纪五十年代末开始, 在二十世纪五十年代末开始,随着计算机的飞速 发展,推动了核能技术,空间技术的发展, 发展,推动了核能技术,空间技术的发展,从而出 现了对多输入多输出系统,非线性系统和时变系统 现了对多输入多输出系统, 的分析与设计问题的解决需求. 的分析与设计问题的解决需求. 越来越复杂的系统,经典控制理论已不能胜任, 越来越复杂的系统,经典控制理论已不能胜任, 比如航天技术,人造卫星技术等. 年代末60年 比如航天技术,人造卫星技术等.于50年代末 年 年代末 代初出现了现代控制理论, 代初出现了现代控制理论,是建立在古典控制理论 基础上的新一代的控制理论. 基础上的新一代的控制理论.钱学森教授在五十年代就已发表了
我国现代控制理论在空间飞行器控制中的应用仍处于起步阶段,在带有大量燃料及 挠性部件的大型应用卫星控制中,为了解决振型及频率不准确的控制以及部件闭路系 统中优化控制的难题,正在积极开展现代控制理论应用的研究,可望在不远的将来会 在空间飞行器上得到实际应用.
在未来的深空探测中,在不能及时得到地面站测控支持的情况下,空间飞行器急 需要自主控制.在计算机技术飞速发展的今天,研究现代控制理论与计算机,微电子 技术,信息处理技术和人工智能技术相结合的智能控制方法,解决智能化故障处理的 难题,以智能控制等现代控制技术为手段,实现对空间飞行器的自主控制是完全可能 的,使得人类的翅膀可以飞向无限空间,为人类生存造福.
(4)现代控制理论的优点(相对于经典控制): ) 相对于经典控制):
既适合线性定常系统, 既适合线性定常系统,也适合非线性及系统 既适合SISO系统,也适合MIMO(多输入多输 既适合SISO系统,也适合MIMO(多输入多输 SISO系统 MIMO( 出)系统 既适合确定性的系统,也适合随机系统 既适合确定性的系统, 考虑了初始条件, 考虑了初始条件,系统状态可以由初始条件 和输入来刻划(传递函数不考虑初始条件) 和输入来刻划(传递函数不考虑初始条件) 分析综合方法, 分析综合方法,可实现最优控制
局限于线性定常系统,不适合非线性和时变系统 局限于线性定常系统, 局限于单输入单输出系统(SISO系统) 局限于单输入单输出系统(SISO系统) 系统 只能研究确定性的系统, 只能研究确定性的系统,不适合随机系统 无法考虑系统的初始条件(传递函数的定义) 无法考虑系统的初始条件(传递函数的定义) 是分析方法而不是最佳的综合方法,以试凑法为主, 是分析方法而不是最佳的综合方法,以试凑法为主,满足性能指 标为目的,无法设计出最优的系统,仅针对某个性能指标, 标为目的,无法设计出最优的系统,仅针对某个性能指标,设计 方案多样
1948年伊文斯(W.R.Ewans)提出了复数域内研 伊文斯( 伊文斯 ) 控制系统的性能(稳定性, 究系统的根轨迹法 根轨迹法.分析控制系统的性能(稳定性,暂态特性和稳态 根轨迹法
性能指标等). 性能指标等). .
建立在奈奎斯特的频率响应法和伊文斯的根轨迹
从二十世纪四十年代到五十年代末, 从二十世纪四十年代到五十年代末,经典 控制理论的发展与应用使整个世界的科学水平 出现了巨大的飞跃,几乎在工业,农业,交通 出现了巨大的飞跃,几乎在工业,农业, 运输及国防建设的各个领域都广泛采用了自动 化控制技术. 化控制技术.到现在经典控制理论仍然在被广 泛应用. 泛应用.
(2)经典控制理论的特点: )经典控制理论的特点:
黑箱" 1)把系统当作 "黑箱",不反映黑箱内系统内部结构和内 部变量,只反映外部变量,即输入输出间的因果关系; 部变量,只反映外部变量,即输入输出间的因果关系; 传递函数为基础,研究系统外部特性,属于外部描述, 2)传递函数为基础,研究系统外部特性,属于外部描述, 不完全描述; 不完全描述; 主要采用频域法, 3)主要采用频域法,建立在根轨迹和奈奎斯特判据等基础 之上的; 之上的; 局限性: 4)局限性: