第14章 高级控制系统
第14章 系统开发与运行的基础知识
第14章系统开发与运行的基础知识软件开发中的瀑布模型典型地刻画了软件生存周期的阶段划分，与其最相适应的软件开发方法是______。
A．构件化方法 B．结构化方法C．面向对象方法 D．快速原型法结构化开发方法中，数据流图是______阶段产生的成果。
A．需求分析 B．总体设计 C．详细设计 D．程序编码______是一种面向数据流的开发方法，其基本思想是软件功能的分解和抽象。
A．结构化开发方法 B．Jackson系统开发方法C．Booch方法 D．UML(统一建模语言)软件开发模型用于指导软件的开发。
演化模型是在快速开发一个 (4) 的基础上，逐步演化成最终的软件。
螺旋模型综合了 (5) 的优点，并增加了 (6) 。
喷泉模型描述的是面向 (7) 的开发过程，反映了该开发过程的 (8) 特征。
(4)A．模块 B．运行平台 C．原型 D．主程序(5)A．瀑布模型和演化模型 B．瀑布模型和喷泉模型C．演化模型和喷泉模型 D．原型模型和喷泉模型(6)A．质量评价 B．进度控制C．版本控制 D．风险分析(7)A．数据流 B．数据结构 C．对象 D．构件(8)A．迭代和有间隙 B．迭代和无间隙C．无迭代和有间隙 D．无迭代和无间隙关于原型化开发方法的叙述中，不正确的是______。
A．原型化方法适应于需求不明确的软件开发B．在开发过程中，可以废弃不用早期构造的软件原型C．原型化方法可以直接开发出最终产品D．原型化方法利于确认各项系统服务的可用性下面关于网络工程需求分析的论述中，正确的是______。
A．任何网络都不可能是一个能够满足各项功能需求的万能网B．必须采用最先进的网络设备，获得最高的网络性能C．网络需求分析独立于应用系统的需求分析D．网络需求分析时可以先不考虑系统的扩展性面向对象的测试可分四个层次，按照由低到高的顺序，这四个层次是______。
A．类层——模板层——系统层——算法层B．算法层——类层——模板层——系统层C．算法层——模板层——类层——系统层D．类层——系统层——模板层——算法层在某个信息系统中，存在如下的业务陈述：①一个客户提交0个或多个订单；②一个订单由一个且仅由一个客户提交。
第十四章 证券法的基本问题
a与监管机构相关的原则 第一，监管机构的责任应当明确、目的性强: 第二，监管机构在运作上应保持独立，对其职能和权力的行使负责 第三，监管机构应具备足够的权力、适当的资源以及行使其职能和 权力的能力; 第四，监管机构应当采取明晰和一贯的监管程序: 第五，监管机构的工作人员应当遵循最高的职业规范，包括适当的 保密标准 b.自律的原则 第一，根据市场的规模和发达程度，监管体制应当允许自律组织在 其胜任的领域承担一些直接监管的责任: 第二，自律组织应受监管机构的监管，在行使监管职责及指定任务 的时候应遵循公正、保密的原则。
3.证券市场及其结构 (1)证券市场与金融市场 ①证券市场是包括证券投资活动个讨程在内的证券供求交易的网络 和体系，它是金融市场的重要组成部分。 ②金融市场是资金供求双方运用资金工具进行各种金融交易活动的 总和。其构成有三个要素; a.市场主体，主要是资金需求者和资金供给者； b.市场客体，即金融工具，是指交易双方在交易活动中按照一定的 格式明确各自权利义务的书面凭证: c市场组织方式，金融市场的组织方式主要有证券交易所方式和柜 台交易方式。 (2)证券市场的法律特征 包括:①市场主体广泛;②市场客体特殊:③交易方式多样:④交易过 程较长。
2.证券的分类 (1)股票 ①股票是指股份有限公司依法发行的，表明股东所持股份数额和权 益的一种有价证券。 ②特点:a股票是股份有限公司发行的证券;b股票是股东权凭证;c股 票是无期限的投资证券。 (2)债券 ①债券是指政府，或金融机构，或公司依法向投资者出具的、在一 定时期内按约定的条件履行还本付息义务的一种有价证券。 ②特点:a.债券的发行人可以是中央或地方政府，也可以是金融机 构或企业:b.债券是债权凭证:c债券是有期限的投资证券。
③新时期的证券市场与立法现状 改革开放以后，证券市场又逐步形成和发展起来。1981年我国开始 发行国库券。1986年8月，沈阳市信托投资公司首先开办了证券交易业 务.。 1990年12月全国证寿交易自动报价系统在北京正式开通。同月，上 海建立了新时期我国第一家证寿交易所。1991年7月深圳证券交易所建 立。同年8月，中国证券业协会宣告成立.1998年12月29日通过了我国第 一部《证券法》重新修订的证券法，后经过几次修改，2006年1月1日起 施行新的《证券法》。
《计算机文化基础(第二版)》各章习题答案
侯殿有主编
清华大学出版社
2011-9
第一章习题答案
1．微型计算机由哪些主要部件组成?
答：由主机、显示器、键盘、鼠标等组成。
2．衡量CPU性能的主要技术指标有哪些?
答：CPU字长、CPU主频、运算速度、地址总线宽度、数据总线宽度、内部缓存
3．Intel CPU代表产品有几种，每种技术指标有哪些?
答：工控机模板采用工业级集成芯片，它的无故障工作时间是很长的，一般可保证十年以上。机箱采用特殊材料并密封，抗灰尘、抗震动、抗电磁干扰。
12．Windows 2000以上操作系统如何实现底层设备驱动？
答：要进行底层设备操作必须使用专门的底层设备驱动程序，Windows98及以下操作系统可以使用叫VxD的驱动程序，Windows98和Windows2000使用叫WDM的驱动程序。
4
F=-1<0
+y
F=-1+5=4
X=2,Y=1+1=2
G=5-1=4
5
F=4>0
+x
F=4-3=1
X=2+1=3,Y=2
G=4-1=3
6
F=1
+X
F=1-3=-2
X=3+1=4,Y=2
G=3-1=2
7
F=-பைடு நூலகம்<0
+Y
F=-2+5=3
X=4,Y=2+1=3
G=2-1=1
8
F=3>0
+X
F=3-3=0
7．什么是嵌入式操作系统？最主要的嵌入式操作系统有哪些？
答：人们在“目标机”上和“嵌入式控制器”一同嵌入某种功能较强且占用内存较少的操作系统，该操作系统对用户程序提供内存管理、多线程、复杂的数据处理等技术支持。
先进的交通管理系统概述
综 合 交 通 控 制 系 统 （ Integrated Traffic Control
Systems，简称ITCS） 由与车载装置的双向通信而获得信息，对信息进行收 集、分析、处理，对交通信号进行控制。
信息处理系统
信息采集系统
信息传输系统
信息提供系统
ATMS信息流程图
12.1 概述
一个完善的先进的交通管理系统还能提供以下管理 服务： 信息提供；
交通控制；
交通事故处理； 排放测试与污染防治；
应急管理；
电子收费； 提高养护操作效率； 特种车辆通行管理。
12.1 概述
先进的交通管理系统（ATMS）是ITS的重要组成部分， 也是ITS中最基础的部分。 正是 ATMS 实现了交通信息的采集、传输、存储、分
第12章 先进的交通管理系统
12.1 概述 12.2 国外典型先进的交通管理系统简介
12.3 国内类似的先进的交通管理系统简介
12.4 小结
12.1 概述
先 进 的 交 通 管 理 系 统 （ Advanced Traffic Management System，简称ATMS）是智能运输系统的重要组成部分，它是 依靠先进的交通监测技术、计算机信息处理技术和通信技术 ，对城市道路和市际高速公路综合网络的交通营运和设施进
为大中城市提供交通管理解决方案，在现有交通设施 的基础上，改善现有路网运行状况，提高道路的有效利 用率和交通流量，缓解车辆增加造成的交通需求压力。 改善交通秩序，减少事故，提高行车安全，减少道路 的拥挤程度和交通事故的发生率，减少因交通拥挤、事 故等造成的出行时间延长等现象。 ATMS主要特征：
第14章 控制过程《管理学原理》
第14章
14.1 控制的基本要素
14.1.1 控制的本质
1）什么是控制 • 控制作为科学的概念，是指在确定的条件下，使事物沿着可能性空间内方向
发展。而管理活动中的控制，主要是监督活动过程，并纠正偏差，以确保组 织计划完成。控制要体现三个方面的含义：即控制与目的紧密相连；控制能 够监督和纠偏；控制是一个过程。 • 管理专家斯蒂芬·P.罗宾斯提出设计控制系统的三种方法，见表14-1 。
表14-2
四种库存与控制方法
类型
目的
控制方法
原材料库存 提供生产需要的材料 Nhomakorabea模具与系统采购
在制品库存 将制造过程划分为可管理的阶段
车间管理控制系统
按照顾客要求提供产品,实现大批量、高效率
制成品库存
高级制造规划系统
的生产
在途库存
产品分销
运输和分销控制系 统
14.4.3 审计控制
1) 财务审计 财务审计的主要方法有： （1）审计检查方法。 （2）审计调查法。 （3）审计分析法。 （4）抽样审计法。
14.2.2 衡量实际绩效
2）衡量绩效的有效性 • 在实践中，绩效衡量不仅仅是收集信息，然后进行比较这么简
单，还必须使绩效的衡量更有效，以便能够更好地为管理者服 务。但如何提高衡量工作的有效性呢?以下提供几点建议： • （1）利用预警指标。 • （2）确定衡量频度。 • （3）及时处置衡量结果。 • （4）建立信息管理系统。
14．4．2 作业控制
1） 成本控制 • 成本控制是指使用成本核算方法，通过制定成本、
可比产品成本降低率以及相关责任等实现对组织 活动有效控制的目的的管理活动与过程。 • 成本控制最重要的是制定控制标准。一般组织可 以采用预算成本或标准成本作为成本控制的标准。
罗拉车数控交流伺服系统 HMI-14 使用说明书
：压脚电磁铁接口都是在使用本产品之前，请先阅读《产品说明书》及所搭配的缝纫机机械说明书。
请尽量远离电弧焊接设备，以免产生的电磁波干扰本控制器而发生误动作。
95%以上或者有露水和酸雾的场所使用。
为防止干扰或漏电事故，请做好接地工程，电源线的接地线必须以牢固的方式与大地有效连
本手册中标有 符号之处为安全注意点，必须注意并严格遵守，以免造成不必要的损害。
：所有电源线、信号线、接地线等接线时不要被其它物体压到或过度扭曲，以确保使用安全！。
wincc课程设计
wincc 课程设计一、教学目标本课程旨在让学生掌握WinCC的基本操作和应用，培养学生对工业控制系统的认识和理解。
通过本课程的学习，学生将能够：1.描述WinCC的功能和特点，理解其在工业控制系统中的应用。
2.掌握WinCC的基本操作，包括启动、配置、编辑、运行和维护。
3.设计和实现简单的工业控制系统，包括数据采集、报警处理、趋势分析和报表生成等。
4.分析并解决工业控制系统中的常见问题，提高生产效率。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括WinCC的基本概念、操作和应用。
具体安排如下：1.第一章：WinCC概述，介绍WinCC的功能、特点和应用场景。
2.第二章：WinCC基本操作，包括启动、配置、编辑、运行和维护。
3.第三章：工业控制系统设计，介绍如何使用WinCC设计和实现工业控制系统。
4.第四章：WinCC高级应用，包括数据采集、报警处理、趋势分析和报表生成等。
5.第五章：WinCC案例分析，分析实际应用中WinCC的解决方案。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法：用于介绍WinCC的基本概念和操作方法。
2.讨论法：用于探讨工业控制系统设计中的问题，促进学生思考。
3.案例分析法：分析实际应用中WinCC的解决方案，帮助学生理解WinCC的应用。
4.实验法：让学生动手操作WinCC，实践工业控制系统的设计和实现。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：《WinCC应用教程》，作为学生学习的主要参考资料。
2.参考书：提供更多关于WinCC和工业控制系统的理论知识和实践案例。
3.多媒体资料：包括教学PPT、视频教程和在线案例，丰富学生的学习体验。
4.实验设备：提供WinCC实验所需的计算机、硬件设备和网络设施。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，本课程将采用以下评估方式：1.平时表现：通过课堂参与、提问回答和小组讨论等方式，评估学生在课堂上的表现。
汽车主动悬架系统的有限频率H∞控制
Finite Frequency H∞ Control for Vehicle Active Suspension SystemsWeichao Sun, Huijun Gao, Senior Member, IEEE, and Okyay Kaynak,Fellow, IEEEIEEE TRANSACTIONS ON CONTROL SYSTEMSTECHNOLOGY, VOL. 19, NO. 2, MARCH 2011汽车主动悬架系统的有限频率H∞控制孙伟超，高辉俊，电气和电子工程师协会高级成员，奥基艾·凯内克，电气和电子工程师协会研究员电气电子工程师协会控制系统技术，卷19，2号，2011年3月摘要简要说明H∞控制在有限的频域主动悬架系统的控制问题。
H∞的性能是用来衡量乘坐的舒适性，因此更应该考虑一般的道路干挠。
通过使用广义卡尔曼-Yakubovich波波夫-（KYP）引理，从扰动到受控输出常态H∞控制被降低特定频带，提高乘坐舒适度。
与整个频率的方法相比，有限的频率的方法更有效地抑制振动有关的频率范围。
另外，对时域的限制，这代表了车辆悬架的性能要求，保证在控制器的设计。
状态反馈控制器设计的线性矩阵不等式（LMI）优化的框架。
四分之一汽车主动悬架系统模型被认为是在这个简短的和一个数值的例子用来说明该方法的有效性。
关键词：主动悬架系统，约束，有限的频率，广义KYP引理，H∞控制。
一、引言车辆悬架系统基本上由横臂，弹簧和减震器的传输和过滤器与道路之间的所有力组成。
弹簧是进行体质量和隔离的身体道路干扰，从而有助于乘坐舒适性。
减震器的任务是车身和车轮的振动阻尼，其中避免车轮振荡的直接造成乘坐安全。
由于车辆悬架系统的乘坐舒适性和安全性负责，它在现代汽车中起着重要的作用。
近年来,很多一直努力开发模型悬架系统和定义设计规范,反映了主要目标需要考虑。
在这个意义上，乘坐的舒适性，行驶能力，悬架动挠度，和致动器的饱和度被认为是控制方案解决的重要因素。
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第六节 最优控制系统
2.开环的操作优化指导
化学工业出版社
对于工作和环境条件不断变化，目标函数关系比较复 杂的情况，需要用计算机根据测得的工作和环境条件数据 进行计算,并给出各工艺变量的给定值来指导操作。 测量和计算都是在线进行的,但是对给定值的调整却 是离线的,即必须由操作人员来进行,监督控制没有构成闭 环形式。这时数学模型不十分精确,优化计算不十分可靠 的情况下, 使用这种开环指导的形式是比较安全的。
图14-2
具有在线辨识的自适应控制系统
6
第二节 预测控制系统
化学工业出版社
预测控制系统是一种基于模型的预测控制算法,其基 预测控制系统 本思想是利用模型预测被控过程未来的输出及其与给定 值之差,并据此以某种优化指标计算当前应施加于过程的 控制作用。
x + 参考轨迹 y ○ y 预测器 u + 内部模型 控制算法 u 广义对象 y
Sj = y i = f (s j )
化学工业出版社
∑w
i =1
n
ji
xi − θ
j
人工神经网络 定义
按一定方式连接而成的网络结构。
结构上分类 前馈型的神经网络与反馈型的网络结构 模拟方法
从结构和实现机理方面加以模拟。 模拟方式是从功能上加以模拟。
14
第四节 神经元网络控制
化学工业出版社
人机接口
推理机
解释程序
知识获取程序
综合数据库 图14-4
知识库
专家系统的一般结构
10
第三节 智能控制系统
举例
化学工业出版社
将专家系统应用于生产过程控制的一 种典型的结构 干扰
控制单元 操作变量 受控过程 被控变量
数学模型 预估输出 模式识别
5
第一节 自适应控制系统
化学工业出版社
二、具有被控对象数学模型在线辨识的自适应控制系统
通过在线辨识获取对象的数学模型,然后由控制器对系统进 行控制。
ω(K) r(K) +
○
υ(K) + + 辨识器
○
被控过程 θ (K) 控制器 x (K)
∧ ∧
c(K)
u(K)
图14-2中的辨识 器和控制器实质 上都是一些递推 计算公式。
18
第六节 最优控制系统
分类
动态最优控制和静态最优控制
化学工业出版社
动态最优控制——要求的数学模型应是动态的。解决 动态最优控制 动态最优控制的方法主要有古典变分法、极大值原理 和动态规划法。 静态最优控制——任务是寻找或确定在具体的工作环 静态最优控制 境条件下,能使规定的目标函数达到极大 (或极小)的 各个控制器所应该具有的给定值。 被控变量保持或接近给定值，就能说明工况是最优的 吗？
8
第三节 智能控制系统
专家系统的作用
化学工业出版社
作为理论研究的工具推动了人工智能的发展；作为 理论研究 一种实用工具为人类提供了保存、传播、利用和评价知 实用工具 识的有效手段。 影响专家系统的因素 主要取决于它所拥有知识的数量与质量。
9
第三节 智能控制系统
用户 专家
化学工业出版社
化工仪表及自动化
第十四章 高级控制系统
内容提要
自适应控制系统
化学工业出版社
参考模型自适应控制系统 具有被控对象数学模型在线辨识的自适应控制系统
预测控制 智能控制系统 神经元网络控制
1
内容提要
模糊控制系统 最优控制系统 控制管理一体化
23
化学工业出版社
神经元网络控制 作用
化学工业出版社
在基于精确模型的各种控制结构中充当被控对象的模型; 在反馈控制系统中直接充当控制器的作用; 在传统控制系统中起优化计算作用; 在与其他智能控制方法,如模糊控制、专家控制等相融 合中,为其提供非参数化对象模型、优化参数、推理模 型、故障检测和诊断
分类 基于传统控制理论的神经控制和基于神经网络的智能
控制。
15
第五节 模糊控制系统
化学工业出版社
模糊控制系统实质上是通过模糊控制器来代替人们用 模糊控制系统 自然语言描述的控制活动。
给定值 e ○ -
e d/dt e' 模糊 化 模糊算 法器 模糊控制器 模糊 判决 受控 过程
12
第四节 神经元网络控制
神经元之间以一定的连接方式进行信息的互相传 递，构成生物神经网络。 生物神经网络 人工神经元网络就是利用物理器件来模拟生物神 人工神经元网络 经网络的某些结构和功能。
化学工业出版社
图14-6 人工神经元模型
13
第四节 神经元网络控制
输入xi与输出y的关系
专家系统 图14-5
期望输出
智能控制系统
11
第三节 智能控制系统
化学工业出版社
专家系统的知识库集总了根据工艺规范、操作经 验等制定的调整受控过程输出变量达到最佳范围的一 系列控制策略。专家系统在知识库的基础上,通过推理 求解出相应的控制策略。这些控制策略提供了控制单 元中相关工艺变量的给定值。 智能控制可以置于基层控制、优化控制、甚至经 营管理的不同层次。
输出y
图14-7
模糊控制系统方块图
16
第五节 模糊控制系统
模糊控制器包括三个部分
化学工业出版社
模糊化 模糊算法器 模糊判决
为什么模糊控制Βιβλιοθήκη 效果有时反而会优于一般的比例微分 控制呢?
17
第六节 最优控制系统
化学工业出版社
要想使最优控制系统的设计和运行获得成功,必须 解决好三个关键的问题： 目标函数的确定 数学模型的建立和更新 优化技术的选定
19
第六节 最优控制系统
化学工业出版社
根据操作优化控制的做法不同,大致有三种情况:
1.一次性调优
操作优化控制的目标函数一般可以表示为
J = f (c1 , c2 ,⋅ ⋅ ⋅, cn ; d1 , d 2 ,⋅ ⋅ ⋅, d m )
(14-1)
一次性调优就是在工作和环境条件基本不变的情况 下，通过一个阶段收集生产现场数据、分析、仿真、计 算等工作，求出各工艺变量的最优工作点，作为相应的 各控制器的给定值。
该类自适应控制系 统实际上是在原来的反 馈控制基础上附加一个 参考模型和一个控制器 参数的自动调整回路。
图14-1 参考模型自适应控制系统方块图
设计这类自适应控制系统的 关键问题是如何综合自适 关键问题 应律。目前综合自适应律有两种方法, 一种为参数最优化 的综合方法；另一种是基于稳定理论的综合方法。
既包含了若干子系统的闭环控制,又有大系统的协调控 制、最优控制以及决策管理, 称之为控制管理一体化的新 模式。 20世纪80年代,在机械加工行业提出了计算机集成制造系 统(CIMS)的构思与实践索。 计算机集成过程系统？ 控制管理一体化系统是一个有机的整体。要在硬件和软 件上综合考虑。 对复杂的工业过程要进行系统的分解和协调，建立不同 的模型，使用不同的控制和决策方法。
图14-3
预测控制系统
7
第三节 智能控制系统
化学工业出版社
智能控制系统是将人工智能与自动控制学科结合起来 智能控制系统 的一种控制系统。它将一些定性的、叙述性的、法则性的 知识表述与处理方法应用于自动控制,或者与现有的控制规 律结合起来。
专家系统
是人工智能的一个重要分支，是一个 (或一组)能在 某特定领域内，以人类专家水平去解决该领域中困难问题 的计算机程序。
化学工业出版社
2
概述
新型控制系统的主要特征：
化学工业出版社
①被控过程是多输入多输出的多变量系统,且变量之间互 相耦合; ②被控过程的数学模型难以精确获得或具有明显的时变 性; ③控制算法丰富,不只局限于 PID形式,系统的目的不是 简单地实现输出控制; ④控制工具不再是简单的模拟式控制器,而是采用各种 大、中、小、微型计算机。
21
第六节 最优控制系统
3.闭环的操作优化控制
化学工业出版社
如果操作优化的计算结果可靠, 则给定值的调整可自 动进行，即把操作优化的回路闭合起来，形成闭环的操作 优化控制。
计算机 f 对象 y
x
○
-
控制器
u
图14-8
闭环操作优化控制方块图
22
第七节 控制管理一体化
化学工业出版社
3
第一节 自适应控制系统
自适应控制是针对不确定性的系统而提出的。 自适应控制
化学工业出版社
分 类
对于自适应控制系统来说，根据不 确定性的不同情况，主要有两种类型: 确定性自适应控制系统 随机自适应控制系统
4
第一节 自适应控制系统
一、参考模型自适应控制系统
化学工业出版社