三节执行系统设计.ppt
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《系统工程》课件
系统结构
图1.1 系统的基本概念图
9
4 系统的构成要素
（1） 系统的诸部件及其属性： 结构部件；操作部件；流部件 以电路系统、城市系统以及自然生态系统为例说明 （2）系统的环境及其界限
（3）系统的输入与输出
S＝（C，S，F，E）
C: 组成要素；S: 结构；F: 功能；E: 环境.
10
系统的要素
系统的功能
《系统工程》讲义
参考教材：
谭跃进、陈英武、易进先编著.1999.系统工程原理. 湖南长沙:国防科技大学出版社. 顾培亮编著.1998. 系统分析与协调.天津:天津大学 出版社. 林定夷编著.1998.系统工程概论.广州:中山大学出 版社. 提纲：outline.doc
1
第一章 导 言
第一节 系统工程的定位
来愈令人满意。
34
第三节
方法论层次：
钱学森的综合集成工程方法论
(1)经验知识＋理论知识； (2)通过建模将定性知识与观测数据、统计资料结合； (3)人(知识工程＋专家系统)与计算机(电脑)结合
工程技术层次：
(1)根据实际问题收集信息资料和统计数据；
(2)约请相关专家分析研究，明确系统四大变量(状态、环境、控制、输出)， 确定系统建模思想； (3)建立系统数学模型(定量表示系统结构、功能、行为、特性、输入输出关 系)； (4)对系统行为做仿真模拟试验，获得定量数据资料； (5)组织专家群体检验系统模型的有效性； (6)修改、调整参数，仿真试验，专家分析评价，修改。。。 数学模型(符合实际系统的理论描述)----可信的结论
7
3 定义
(1)美Webster大词典 (2)日JIS工业标准 (3)前苏联大百科全书 (4)钱学森：系统是由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合的 具有特定功能的有机整体。
自动控制系统概述ppt课件
号
号
1 就地安 装仪表
2 集中仪 表盘面 安装仪 表
3 就地仪 表盘面 安装仪 表
4
嵌在管道 中
集中仪表 盘后安装 仪表
5 就地仪表 盘后安装 仪表
第二节 自动控制系统的基本组成及表示形式
对于处理两个或两个以上被测变量，具有相同或不同 功能的复式仪表时，可用两个相切的圆或分别用细实线圆 与细虚线圆相切表示（测量点在图纸上距离较远或不在同 一图纸上），如下图所示。
对于一个稳定的系统（所有正常工作的反馈系统都是稳定系统 ）要分析其稳定性、准确性和快速性，常以阶跃作用为输入时 的被控变量的过渡过程为例，因为阶跃作用很典型，实际上也 经常遇到，且这类输入变化对系统来讲是比较严重的情况。
第四节 自动控制系统的过渡过程和品质指标
信号常见形式 斜坡信号、脉冲信号、加速度信号和正弦信号、阶跃信号等。
执行器
液位自动控制系统方框图
每个方框表示组成系统的一个环节，两个方框之间用带箭 头的线段表示信号联系；进入方框的信号为环节输入，离 开方框的为环节输出。
第二节 自动控制系统的基本组成及表示形式
注意！
方框图中的每一个方框都代表一个具体的装置。 方框与方框之间的连接线，只是代表方框之间的信号联 系，与工艺流程图上的物料线有区别。 “环节”的输入会引起输出的变化，而输出不会反过来直 接引起输入的变化。环节的这一特性称为“单向性” 。 自动控制系统是一个闭环系统
第二节 自动控制系统的基本组成及表示形式
用同一种形式的方框图可以代表不同的控制系统
蒸汽加热器温度控制系统
给定值x
偏差e
控制器输出p
控制器
干扰作用f
操纵变量q 执行器
对 象 被控变量y
机械系统方案设计ppt课件
任何机械产品都是由若干个零部件及装置组成的一个特定 系统。即：由确定的质量、刚度及阻尼的若干个物质所组成， 彼此间有机联系，并能完成特定的功能，故亦称之为机械系统。
机械设计课程中所讲授的各种机械零件则是组成机械系统 的基本要素，它们为组成各种不同功能的机械系统而有机地联 系着。
二、机械系统的组成
动力系统
第十章 机械系统的运动方案 及机构的创新设计
第一节 机械系统的设计过程
机械 系统 设计
第二节 机械系统的总体方案设计 第三节 机械执行系统的运动方案设计 第四节 机械传动系统的方案设计 第五节 原动机及其选择
第六节 机构的创新设计
回顾
第一节 机械系统方案设计概论
一、机械、机械系统、系统
1. 机械的概念（回顾）
2. 机械系统设计过程
选题
设初 计期 阶规 段划
设总 计体 阶方 段案
调研 预测
可行性 论证
确定设 计任务
目标 分析
创新 构思
方案 拟定
方案 评价
方案 决策
选择设计对象，提出设计题目
市场调查：预测销售量及市场占有率 技术调查：预测技术可行性及产品成本 同行调查：预测领先的可能性
论证产品开发的必要性和产品设计、制造、 销售上各项措施实施的可能性
选最优，确认总体设计方案，绘制系统运 动简图，编写总体方案设计计算说明书
调研 报告
论证 报告
设计 任务书
总体方 案示意 图、机 械系统 运动简 图、运 动循环 图、方 案设计 计算说
明书
设结 计构 阶技 段术 设生 计产 阶施 段工
机械系统设计过程（续）
结构 设计
从加工工艺、装配工艺性等因素出发， 设计零部件的结构形式及连接方法
机械设计课程中所讲授的各种机械零件则是组成机械系统 的基本要素，它们为组成各种不同功能的机械系统而有机地联 系着。
二、机械系统的组成
动力系统
第十章 机械系统的运动方案 及机构的创新设计
第一节 机械系统的设计过程
机械 系统 设计
第二节 机械系统的总体方案设计 第三节 机械执行系统的运动方案设计 第四节 机械传动系统的方案设计 第五节 原动机及其选择
第六节 机构的创新设计
回顾
第一节 机械系统方案设计概论
一、机械、机械系统、系统
1. 机械的概念（回顾）
2. 机械系统设计过程
选题
设初 计期 阶规 段划
设总 计体 阶方 段案
调研 预测
可行性 论证
确定设 计任务
目标 分析
创新 构思
方案 拟定
方案 评价
方案 决策
选择设计对象，提出设计题目
市场调查：预测销售量及市场占有率 技术调查：预测技术可行性及产品成本 同行调查：预测领先的可能性
论证产品开发的必要性和产品设计、制造、 销售上各项措施实施的可能性
选最优，确认总体设计方案，绘制系统运 动简图，编写总体方案设计计算说明书
调研 报告
论证 报告
设计 任务书
总体方 案示意 图、机 械系统 运动简 图、运 动循环 图、方 案设计 计算说
明书
设结 计构 阶技 段术 设生 计产 阶施 段工
机械系统设计过程（续）
结构 设计
从加工工艺、装配工艺性等因素出发， 设计零部件的结构形式及连接方法
通用技术_系统与设计_第三节_系统的设
A、整体性原则 C、综合处理的原则 B、动态性原则 D、人性化设计的原则
11、系统设计应考虑的主要问题是（A） ①系统设计的目的 ②系统设计的要求 ③系统 各部分之间的相互联系和相互作用 ④系统设计 方案的优化 A、①②③④ C、①②③ B、②③④ D、①③④
12、2009年6月27日上海市一幢在建13层楼 房整体倒覆（如图所示），调查组专家应用 科学方法对水泥和钢筋等关键材料作了定量 分析。这体现了系统分析的
（二）简单系统的设计的实现：
（四）设计方案：方案C
1．设计目标：设计一个自动发电手电筒，用发电机代替干电 池进行供电。 2．手电筒系统的各要素：
手柄 齿轮组Байду номын сангаас
发电机
小灯泡
3．工作原理：用手摇动手柄，使齿轮转动，带动由磁铁和 线圈组成的发电机旋转，线圈在磁场中转动时切割磁感线产生 感应电流，将机械能转化为电能，输出电流，使小灯泡发光。
1．手电筒的结构： （1）可把手电筒看成一个整体 （2）再把手电筒照明供电部分分为两个子系统，一个是照 明子系统；另一个是供电子系统。 （3）照明子系统的要素是灯泡、导线。 （4）供电子系统的要素是电源、开关。
（二）简单系统的设计的实现：
2．手电筒的功能 （1）手电筒的功能就是照明，取决于各个组成要素 （2）供电装置电源是通过导线的连接驱动灯泡的发光，这些是 基本要素，缺少任何一个，手电筒都不能正常工作。 3．手电筒的组装 （1）将手电筒的各个要素按照一定的要求进行匹配，组装 才能达到目的功能 （2）合理选择元器件
（一）系统的设计
马上行动： 思考：从系统设计的思路出发，怎样理顺这些关系？
（1）总体目标是：安全、快捷、经济 （2）地质勘探、路向选择，选择合理的路线方案，如公路要 越过两座山坡，是穿隧道还是绕道行。 （3）进行合理的资金分配，考虑人员、材料安排方案，合理 安排人员，各段工程同时进行，实行并行施工，在不增加总资 金的情况下，降低材料成本，减少材料的浪费，就近取材，就 地取材，选择合理路线购置材料。 在不增加过多人工的前提下， 提高工程进度，提高劳动生产率。
11、系统设计应考虑的主要问题是（A） ①系统设计的目的 ②系统设计的要求 ③系统 各部分之间的相互联系和相互作用 ④系统设计 方案的优化 A、①②③④ C、①②③ B、②③④ D、①③④
12、2009年6月27日上海市一幢在建13层楼 房整体倒覆（如图所示），调查组专家应用 科学方法对水泥和钢筋等关键材料作了定量 分析。这体现了系统分析的
（二）简单系统的设计的实现：
（四）设计方案：方案C
1．设计目标：设计一个自动发电手电筒，用发电机代替干电 池进行供电。 2．手电筒系统的各要素：
手柄 齿轮组Байду номын сангаас
发电机
小灯泡
3．工作原理：用手摇动手柄，使齿轮转动，带动由磁铁和 线圈组成的发电机旋转，线圈在磁场中转动时切割磁感线产生 感应电流，将机械能转化为电能，输出电流，使小灯泡发光。
1．手电筒的结构： （1）可把手电筒看成一个整体 （2）再把手电筒照明供电部分分为两个子系统，一个是照 明子系统；另一个是供电子系统。 （3）照明子系统的要素是灯泡、导线。 （4）供电子系统的要素是电源、开关。
（二）简单系统的设计的实现：
2．手电筒的功能 （1）手电筒的功能就是照明，取决于各个组成要素 （2）供电装置电源是通过导线的连接驱动灯泡的发光，这些是 基本要素，缺少任何一个，手电筒都不能正常工作。 3．手电筒的组装 （1）将手电筒的各个要素按照一定的要求进行匹配，组装 才能达到目的功能 （2）合理选择元器件
（一）系统的设计
马上行动： 思考：从系统设计的思路出发，怎样理顺这些关系？
（1）总体目标是：安全、快捷、经济 （2）地质勘探、路向选择，选择合理的路线方案，如公路要 越过两座山坡，是穿隧道还是绕道行。 （3）进行合理的资金分配，考虑人员、材料安排方案，合理 安排人员，各段工程同时进行，实行并行施工，在不增加总资 金的情况下，降低材料成本，减少材料的浪费，就近取材，就 地取材，选择合理路线购置材料。 在不增加过多人工的前提下， 提高工程进度，提高劳动生产率。
嵌入式最小系统设计PPT课件
第第6章嵌入式最小系统设计第一节系统设计概述第二节s3c44b0x概述第三节系统硬件基本单元电路设计第四节s3c44b0x启动程序设计第一节系统设计概述图61为嵌入式最小系统原理框图如图中所示一个嵌入式控制器自己是不能独立工作的必须给它提供电源加上时钟信号复位信号如果芯片没有片内程序存储器则还要加上存储器系统然后嵌入式控制器才可能工作
81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96
VD1/GPD1 97
VD0/GPD0 98
RXD0/GPE2 99
TXD0/GPE1 100
DATA31/nCTS0/GPC15 101
DATA30/nCTS0/GPC14 102
DATA29/RxD1/GPC13 103 DATA28/TxD1/GPC12 104
7个起始地址固定及大小可编程的地址空间。
1个起始地址及大小可变的地址空间。
所有存储器空间的访问周期都可通过编程配置。
提供外部扩展总线的等待周期。
在低功耗模式下支持DRAM/SDARM自动刷新。
支 持 地 址 对 称 或 非 地第址18页对/共称102的页 D R A M 。
3. cache和片内SRAM 4路相连统一的8KB指令/数据cache。 未作为cache使用的0/4/8KB cache存储空间可作为片内SRAM使用。 cache伪LRU（最近最少使用）的替换算法。 通过在主内存和缓冲区内容之间保持一致的方式写内存。 具有4级深度的写缓冲。 当缓冲区出错时，请求数据填充。
• SDRAM存储器作为系统运行时的主要区域，系
第3页/共102页
• JTAG接口可对芯片内部的所有部件进行访问，通 过该接口可对系统进行调试、编程等。
81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96
VD1/GPD1 97
VD0/GPD0 98
RXD0/GPE2 99
TXD0/GPE1 100
DATA31/nCTS0/GPC15 101
DATA30/nCTS0/GPC14 102
DATA29/RxD1/GPC13 103 DATA28/TxD1/GPC12 104
7个起始地址固定及大小可编程的地址空间。
1个起始地址及大小可变的地址空间。
所有存储器空间的访问周期都可通过编程配置。
提供外部扩展总线的等待周期。
在低功耗模式下支持DRAM/SDARM自动刷新。
支 持 地 址 对 称 或 非 地第址18页对/共称102的页 D R A M 。
3. cache和片内SRAM 4路相连统一的8KB指令/数据cache。 未作为cache使用的0/4/8KB cache存储空间可作为片内SRAM使用。 cache伪LRU（最近最少使用）的替换算法。 通过在主内存和缓冲区内容之间保持一致的方式写内存。 具有4级深度的写缓冲。 当缓冲区出错时，请求数据填充。
• SDRAM存储器作为系统运行时的主要区域，系
第3页/共102页
• JTAG接口可对芯片内部的所有部件进行访问，通 过该接口可对系统进行调试、编程等。
PLC系统设计ppt课件
离线编程指主机与编程器共用一个CPU，通过编程 器的方式选择开关选择PLC的编程、监控和运行工作状 态。
对计算机辅助编程既可以实现离线编程也可以实现 在线编程。
.
6、根据是否有通信连网选型 7、对PLC结构形式的选型
整体式比模块式价格低；但后者扩展灵活、维修方 便。
.
第三节 软件设计
一、设计方法
.
二、设计内容
1、拟订控制系统的技术条件，以设计任务书的形式 来确定。 2、选择电气传动形式和电动机、电磁阀等执行机构。 3、PLC选型。 4、编制PLC输入/输出分配表或绘制其子接线图。 5、软件规格说明书的编写，并用相应的编程语言进 行程序设计。 6、人机界面的设计。 7、设计操作台，电气柜及非标准电器元器件。 8、编写设计说明书和使用说明书。
.
PLC型号选择之一
1、对输入/输出点的选择
首先弄清楚控制系统I/O点数，按15%--20%留 有余量后确定所需的PLC点数。另外注意，一些高 密度输入点模块对同时接通的输入点有限制；PLC 每个输出点的驱动能力也有限。
输出点分为共点式、分组式和隔离式三种接法。 隔离式的各组输出点之间可采用不同的电压等级、 种类，但是这种比较昂贵。如果输出信号不需要隔 离选用前两种。
.
第二节 硬件设计
一、PLC型号选择
首先应该详细了解被控对象的控制要求，从而决 定是否选择PLC控制。
目前国内外生产厂商提供了各种系列功能齐全 的PLC产品，所以要全面权衡利弊、合理地选择机 型以达到经济使用的目的。
一般以满足工程需要为宗旨，勿盲目贪大求全， 以免造成投资和设备资源的浪费。一般需要考虑以 下几点：
.
PLC控制系统的设计包括三个重要的环节:
通过对控制任务的分析，确定控制系统的总体设计方案； 根据控制要求确定硬件构成方案； 设计出满足控制要求的应用程序。
对计算机辅助编程既可以实现离线编程也可以实现 在线编程。
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6、根据是否有通信连网选型 7、对PLC结构形式的选型
整体式比模块式价格低；但后者扩展灵活、维修方 便。
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第三节 软件设计
一、设计方法
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二、设计内容
1、拟订控制系统的技术条件，以设计任务书的形式 来确定。 2、选择电气传动形式和电动机、电磁阀等执行机构。 3、PLC选型。 4、编制PLC输入/输出分配表或绘制其子接线图。 5、软件规格说明书的编写，并用相应的编程语言进 行程序设计。 6、人机界面的设计。 7、设计操作台，电气柜及非标准电器元器件。 8、编写设计说明书和使用说明书。
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PLC型号选择之一
1、对输入/输出点的选择
首先弄清楚控制系统I/O点数，按15%--20%留 有余量后确定所需的PLC点数。另外注意，一些高 密度输入点模块对同时接通的输入点有限制；PLC 每个输出点的驱动能力也有限。
输出点分为共点式、分组式和隔离式三种接法。 隔离式的各组输出点之间可采用不同的电压等级、 种类，但是这种比较昂贵。如果输出信号不需要隔 离选用前两种。
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第二节 硬件设计
一、PLC型号选择
首先应该详细了解被控对象的控制要求，从而决 定是否选择PLC控制。
目前国内外生产厂商提供了各种系列功能齐全 的PLC产品，所以要全面权衡利弊、合理地选择机 型以达到经济使用的目的。
一般以满足工程需要为宗旨，勿盲目贪大求全， 以免造成投资和设备资源的浪费。一般需要考虑以 下几点：
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PLC控制系统的设计包括三个重要的环节:
通过对控制任务的分析，确定控制系统的总体设计方案； 根据控制要求确定硬件构成方案； 设计出满足控制要求的应用程序。
内部控制系统设计原理(ppt 186页)
德勤中国首席执行官卢伯卿在京参加“财经年会”表示，引入现代化的法人制度结构是企业管理 精细化的重要方面。“法人治理第一个要解决的就是科学、集体、民主治理，也就是需要有一定 的制约，是建立在一种制度体系上来约束。”
进行审计，出具审计报告。
上市公司内控指数研究研讨会在深举行 “中国上市公司内部控制指数研究”研讨会举行，该课题研究结果和中国上
市公司内部控制指数将于明年6月前发布 财政部2010年重点科研课题“中国上市公司内部控制指数研究”研讨会8日
在深圳举行。从研讨会上获悉，作为贯彻企业内部控制配套指引的举措之一， 财政部立项的重点科研课题——“上市公司内部控制指数研究”，旨在通过 对上市公司内部控制水平定量化评价的方式，为下一步贯彻实施企业内部控 制体系提供指导。据悉，该课题研究结果和中国上市公司内部控制指数，将 于明年6月前正式发布。 该课题主持人之一、深圳市迪博企业风险管理技术公司董事长胡为民介绍， 自今年4月份财政部、证监会等五部委发布《企业内部控制配套指引》后， 实务界和学术界对内部控制的关注和研究力度不断提升。但目前我国还缺乏 衡量上市公司内部控制水平的定量化标准，目前正在开展的此项上市公司内 部控制指数研究则将填补这一空白。据悉，作为国内第一家注册的以内部控 制和风险管理为主业的专业公司，深圳迪博已连续三年发布中国上市公司内 部控制白皮书，其研究结果显示，投资资本回报率与内部控制水平成正比关 系。 该课题组协调人、财政部会计司注册会计处处长王宏介绍说，上市公司内部 控制指数集定性与定量指标于一体，对于揭示上市公司内部控制与风险管理 水平将有积极意义。建立中国上市公司内部控制指数，可以帮助上市公司管 理层分析、研究、评价风险管理和内控中的不足和缺陷，从而有针对性地加 以改进，提高风险管理水平与内部控制能力。对于投资者、债权人等利益相 关者，内部控制指数可以作为他们的投资决策参考。对于相关监管部门，这 一指数也将有借鉴意义。
进行审计，出具审计报告。
上市公司内控指数研究研讨会在深举行 “中国上市公司内部控制指数研究”研讨会举行，该课题研究结果和中国上
市公司内部控制指数将于明年6月前发布 财政部2010年重点科研课题“中国上市公司内部控制指数研究”研讨会8日
在深圳举行。从研讨会上获悉，作为贯彻企业内部控制配套指引的举措之一， 财政部立项的重点科研课题——“上市公司内部控制指数研究”，旨在通过 对上市公司内部控制水平定量化评价的方式，为下一步贯彻实施企业内部控 制体系提供指导。据悉，该课题研究结果和中国上市公司内部控制指数，将 于明年6月前正式发布。 该课题主持人之一、深圳市迪博企业风险管理技术公司董事长胡为民介绍， 自今年4月份财政部、证监会等五部委发布《企业内部控制配套指引》后， 实务界和学术界对内部控制的关注和研究力度不断提升。但目前我国还缺乏 衡量上市公司内部控制水平的定量化标准，目前正在开展的此项上市公司内 部控制指数研究则将填补这一空白。据悉，作为国内第一家注册的以内部控 制和风险管理为主业的专业公司，深圳迪博已连续三年发布中国上市公司内 部控制白皮书，其研究结果显示，投资资本回报率与内部控制水平成正比关 系。 该课题组协调人、财政部会计司注册会计处处长王宏介绍说，上市公司内部 控制指数集定性与定量指标于一体，对于揭示上市公司内部控制与风险管理 水平将有积极意义。建立中国上市公司内部控制指数，可以帮助上市公司管 理层分析、研究、评价风险管理和内控中的不足和缺陷，从而有针对性地加 以改进，提高风险管理水平与内部控制能力。对于投资者、债权人等利益相 关者，内部控制指数可以作为他们的投资决策参考。对于相关监管部门，这 一指数也将有借鉴意义。
信息系统系统实施
❖ 1、系统维护的内容
❖ 系统维护包括以下几个方面的工作：
❖ 程序的维护
在系统维护阶段，会有一部分程序需要改动。根 据运行记录，发现程序的错误，这时需要改正； 或者随着用户对系统的熟悉，用户有更高的要求， 部分程序需要改进；或者环境发生变化，部分程 序需要修改。
❖ 数据文件的维护
业务发生了变化，从而需要建立新文件，或者对 现有文件的结构进行修改。
二、结构化程序设计方法
（一）自顶向下的模块化设计方法（TOP-down Programming）
自顶向下的方法在系统分析和设计阶段都要使 用，每个系统都是由功能模块构成的层次结构。
首先调试整个系统的结构及各个模块之间的接 口，确保系统结构和各模块接口的正确性。
（二）结构化程序设计方法
自顶向下的模块化方法描述了大程序设计的原则， 在具体编程中，则应采用结构化程序设计法。
5、测试的原则
测试阶段应注意以下一些基本原则：
(1)测试用例应包括输入数据和预期的输出结果。
(2)不仅要选用合理的输入数据作为测试用例，而且应 选用不合理的输人数据作为测试用例。
(3)既要检查程序是否完成了它应做的工作，又要检查 它是否还做了它不应做的事情。
(4)测试用例应长期保留，直到这个程序被废弃。
二、系统实施步骤
硬件准备 软件编程 用户准备 人员：聘用和培训 机房、场所准备
数据准备 安装 测试
试运行 系统切换 用户验收
•硬件准备
硬件准备包括计算机主机、输入输出设备、存储设备、辅助 设备（稳压电源、空调设备）、通信设备等。
•软件准备
软件包括系统软件、数据库管理系统以及一些应用软件。
•人员培训
❖ 完善性维护
这是指为了改善系统功能或应用户的需要而增加新的 功能的维护工作。系统经过一个时期的运行之后，某 些地方效率需要提高，或者使用的方便性还可以提高， 或者需要增加某些安全措施，等等。这类维护工作占 维护工作的绝大部分
❖ 系统维护包括以下几个方面的工作：
❖ 程序的维护
在系统维护阶段，会有一部分程序需要改动。根 据运行记录，发现程序的错误，这时需要改正； 或者随着用户对系统的熟悉，用户有更高的要求， 部分程序需要改进；或者环境发生变化，部分程 序需要修改。
❖ 数据文件的维护
业务发生了变化，从而需要建立新文件，或者对 现有文件的结构进行修改。
二、结构化程序设计方法
（一）自顶向下的模块化设计方法（TOP-down Programming）
自顶向下的方法在系统分析和设计阶段都要使 用，每个系统都是由功能模块构成的层次结构。
首先调试整个系统的结构及各个模块之间的接 口，确保系统结构和各模块接口的正确性。
（二）结构化程序设计方法
自顶向下的模块化方法描述了大程序设计的原则， 在具体编程中，则应采用结构化程序设计法。
5、测试的原则
测试阶段应注意以下一些基本原则：
(1)测试用例应包括输入数据和预期的输出结果。
(2)不仅要选用合理的输入数据作为测试用例，而且应 选用不合理的输人数据作为测试用例。
(3)既要检查程序是否完成了它应做的工作，又要检查 它是否还做了它不应做的事情。
(4)测试用例应长期保留，直到这个程序被废弃。
二、系统实施步骤
硬件准备 软件编程 用户准备 人员：聘用和培训 机房、场所准备
数据准备 安装 测试
试运行 系统切换 用户验收
•硬件准备
硬件准备包括计算机主机、输入输出设备、存储设备、辅助 设备（稳压电源、空调设备）、通信设备等。
•软件准备
软件包括系统软件、数据库管理系统以及一些应用软件。
•人员培训
❖ 完善性维护
这是指为了改善系统功能或应用户的需要而增加新的 功能的维护工作。系统经过一个时期的运行之后，某 些地方效率需要提高，或者使用的方便性还可以提高， 或者需要增加某些安全措施，等等。这类维护工作占 维护工作的绝大部分
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2021/3/6
机械系统设计
第四章 执行系统设计
第三节 执行系统设计
• 2.冷镦铆钉机的执行机构类型选择
• 1）校直：一组挤压滚轮上下对压 -- 借用进料的拉力
• 2）送料： 曲轴的连续旋转 ----- 间歇旋转
20、19、18 偏心凸轮摆杆机构
18、17、16 双摇杆机构
15、22
棘轮间歇机构
14、14’
1、2、3 曲柄滑块机构
• 5）起模： 往复移动----往复移动（变换位置，协调 ）
7、8
移动凸轮摆杆机构
8、9、10 双摇杆机构
2021/3/6
机械系统设计
第四章 执行系统设计
第三节 执行系统设计
（三）绘制工作循环图
•
对多个需协同工作的执行机构，应根据机械的
预定功能和选定的工艺过程，将各2021/3/6
机械系统设计
第四章 执行系统设计
第三节 执行系统设计
铆钉机直线式工作循环图
主滑块3
送料
停
切料和转送
脱模 主 轴 1转 角
退
送料
后停
后停
进
90°
进
前进 前停
前停
退
停 退 后停
后停
2021/3/6
机械系统设计
第四章 执行系统设计
第三节 执行系统设计
第四章 执行系统设计
第三节 执行系统设计
（五）动力学分析、承载能力计算
• 1.根据动力学分析，确定各构件的受力情况，计算系 统的功率。
• 2.根据受力情况，确定各构件的位置、尺寸等参数 （强度、刚度、疲劳、振动、耐磨）。
• 3.进行校核：传统的计算方法，材料力学。 • 4. 现代的计算方法，有限元计算。
• 2)送料 摩擦原理 一对摩擦轮
间歇旋转运动
拉、推
拉推机械手
间歇移动
拨动
拨叉
往复摆动
2021/3/6
机械系统设计
第四章 执行系统设计
第三节 执行系统设计
• 3）切料 剪切原理
切刀
往复移动
电切割
电切割刀 往复移动
（同时送到镦压工位，另一套复杂的执行机构）
• 4）镦压成型 塑性变形
镦模
往复移动
• 5）起模
推动 拔起
顶杆 夹子
往复移动 往复摆动
• 用形态学矩阵进行功能组合，有多种不同的组合，选 用最优方案。
2021/3/6
机械系统设计
第四章 执行系统设计
第三节 执行系统设计
(二)合理选择执行机构类型、拟订机构组合
• 1.一般原则 • 1）在满足要求的情况下，应尽可能减少运动链，使机
构和零部件数量减少，提高效率、降低成本。使原动 件靠近执行构件。 • 2）优先选用结构简单、工作可靠、便于制造和效率高 的机构（常用机构）。 • 3）当执行系统中有几个执行构件时，效率高的机构用 在功率大的地方；各执行机构要求配合协调时，则它 们之间的连接采用传动比精确的机构。 • 4）重要的地方，要采用安全、互锁装置。 • 5）结合其它系统，特别是传动系统，它与执行系统密 切相关，进行通盘考虑。
铆钉机圆周式工作循环图
2021/3/6
主轴 转向
主
主
断
滑 停
切 顶杆 刀
滑
退模
后
脱
停
90°
块
前 停
退进 前进
后 送料 块
前进 停
进
退
机械系统设计
第四章 执行系统设计
第三节 执行系统设计
（四）运动分析
• 1.目的 求出各构件指定点的位移、速度、和加速度。 • 2.方法
解析法：大型计算机，精确。 图解法；手工作图，精度低、效率低。 • 3.精度分析 • 影响系统精度的因素： 1）机构的原理误差； 2）机构的装配和制造误差； 3）受力和热变形，引起的尺寸变化； 2021/3/6 4）因磨损导致运动副间隙增大。
机械系统设计
第四章 执行系统设计
第三节 执行系统设计
一、执行系统的设计要求
• 1.实现预期精度的运动或动作：执行构件必须实现预 期的精度运动或动作；
• 2.有足够的强度和刚度：强度不够可导致零件损坏、 系统失效、人员伤亡；刚度不够可产生变形过大，影 响系统工作。一般动力型机构的零件应进行强度和刚 度计算，动作型机构零件由结构需要确定；
2021/3/6
机械系统设计
第四章 执行系统设计
第三节 执行系统设计
• 2.确定工艺原理、执行构件及运动形式
• 实现同一任务，可以选用不同的工艺原理；工艺原理
不同，执行构件的形状不同、运动形式不同、执行机 构也不同。
• 1)校直 挤压原理 一组挤压轮
旋转运动
拉伸原理 拉力机械手 直线运动
敲打原理 击打锤(或模) 往复移动
机械系统设计
第四章 执行系统设计
第三节 执行系统设计
• 设计时应采取的措施： 1）慎用原理误差大的近似机构； 2）适度提高零部件的制造和装配精度； 3）提高设计尺寸精度，控制运动副的间隙； 4）采用耐磨材料或控制热处理硬度，提高耐磨性 ； 5）考虑合理的润滑方式，减少磨损。
2021/3/6
机械系统设计
齿轮机构
11、11’
摩擦轮机构
根据要加工的铆钉长度，确定下料长度S，S=R*φ
R---摩擦轮半径，φ---14齿轮的转角
2021/3/6
机械系统设计
第四章 执行系统设计
第三节 执行系统设计
• 3）切断： 连续旋转----- 往复移动（转90度角）
1、4、5 曲柄滑块机构
5、6 移动凸轮顶杆机构
• 4）镦压： 连续旋转----往复移动
和时间用图形表示出来。
• 1.工作循环图 用以表明执行系统在一个工作循环中，各执行构件 动作次序及时间的图形。
• 2.工作循环图的类型 直线式工作循环图 圆周式工作循环图
直角坐标式工作循环图
2021/3/6
机械系统设计
第四章 执行系统设计
第三节 执行系统设计
• 3.绘制步骤 • 1）确定各执行构件的作用和动作过程。 • 2）确定动作的先后次序，起、停时间和运动范围
• 3.各执行机构间动作要协调配合：确保不发生干涉碰 撞、倒置等事故；
• 4.结构合理、造型美观、便于制造和安装； • 5.工作安全可靠，有足够的使用寿命：在一定的期限
内和使用条件下，保证使用寿命。
2021/3/6
机械系统设计
第四章 执行系统设计
第三节 执行系统设计
以 冷 镦 铆 钉 机 为 例 讲 解 2021/3/6
二、执行系统的设计步骤（有挂图）
机械系统设计
第四章 执行系统设计
第三节 执行系统设计
(一)拟定运动方案
• 1.分析系统要实现的工作任务 • 1）将盘料校直； • 2）将校直的料通过进料口a送入切断口b； • 3）将料切断并送入成型工位c; • 4）在成型工位c将料镦压成铆钉； • 5）将铆钉从镦模中顶出来。
机械系统设计
第四章 执行系统设计
第三节 执行系统设计
• 2.冷镦铆钉机的执行机构类型选择
• 1）校直：一组挤压滚轮上下对压 -- 借用进料的拉力
• 2）送料： 曲轴的连续旋转 ----- 间歇旋转
20、19、18 偏心凸轮摆杆机构
18、17、16 双摇杆机构
15、22
棘轮间歇机构
14、14’
1、2、3 曲柄滑块机构
• 5）起模： 往复移动----往复移动（变换位置，协调 ）
7、8
移动凸轮摆杆机构
8、9、10 双摇杆机构
2021/3/6
机械系统设计
第四章 执行系统设计
第三节 执行系统设计
（三）绘制工作循环图
•
对多个需协同工作的执行机构，应根据机械的
预定功能和选定的工艺过程，将各2021/3/6
机械系统设计
第四章 执行系统设计
第三节 执行系统设计
铆钉机直线式工作循环图
主滑块3
送料
停
切料和转送
脱模 主 轴 1转 角
退
送料
后停
后停
进
90°
进
前进 前停
前停
退
停 退 后停
后停
2021/3/6
机械系统设计
第四章 执行系统设计
第三节 执行系统设计
第四章 执行系统设计
第三节 执行系统设计
（五）动力学分析、承载能力计算
• 1.根据动力学分析，确定各构件的受力情况，计算系 统的功率。
• 2.根据受力情况，确定各构件的位置、尺寸等参数 （强度、刚度、疲劳、振动、耐磨）。
• 3.进行校核：传统的计算方法，材料力学。 • 4. 现代的计算方法，有限元计算。
• 2)送料 摩擦原理 一对摩擦轮
间歇旋转运动
拉、推
拉推机械手
间歇移动
拨动
拨叉
往复摆动
2021/3/6
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第三节 执行系统设计
• 3）切料 剪切原理
切刀
往复移动
电切割
电切割刀 往复移动
（同时送到镦压工位，另一套复杂的执行机构）
• 4）镦压成型 塑性变形
镦模
往复移动
• 5）起模
推动 拔起
顶杆 夹子
往复移动 往复摆动
• 用形态学矩阵进行功能组合，有多种不同的组合，选 用最优方案。
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第四章 执行系统设计
第三节 执行系统设计
(二)合理选择执行机构类型、拟订机构组合
• 1.一般原则 • 1）在满足要求的情况下，应尽可能减少运动链，使机
构和零部件数量减少，提高效率、降低成本。使原动 件靠近执行构件。 • 2）优先选用结构简单、工作可靠、便于制造和效率高 的机构（常用机构）。 • 3）当执行系统中有几个执行构件时，效率高的机构用 在功率大的地方；各执行机构要求配合协调时，则它 们之间的连接采用传动比精确的机构。 • 4）重要的地方，要采用安全、互锁装置。 • 5）结合其它系统，特别是传动系统，它与执行系统密 切相关，进行通盘考虑。
铆钉机圆周式工作循环图
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主轴 转向
主
主
断
滑 停
切 顶杆 刀
滑
退模
后
脱
停
90°
块
前 停
退进 前进
后 送料 块
前进 停
进
退
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第三节 执行系统设计
（四）运动分析
• 1.目的 求出各构件指定点的位移、速度、和加速度。 • 2.方法
解析法：大型计算机，精确。 图解法；手工作图，精度低、效率低。 • 3.精度分析 • 影响系统精度的因素： 1）机构的原理误差； 2）机构的装配和制造误差； 3）受力和热变形，引起的尺寸变化； 2021/3/6 4）因磨损导致运动副间隙增大。
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一、执行系统的设计要求
• 1.实现预期精度的运动或动作：执行构件必须实现预 期的精度运动或动作；
• 2.有足够的强度和刚度：强度不够可导致零件损坏、 系统失效、人员伤亡；刚度不够可产生变形过大，影 响系统工作。一般动力型机构的零件应进行强度和刚 度计算，动作型机构零件由结构需要确定；
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• 2.确定工艺原理、执行构件及运动形式
• 实现同一任务，可以选用不同的工艺原理；工艺原理
不同，执行构件的形状不同、运动形式不同、执行机 构也不同。
• 1)校直 挤压原理 一组挤压轮
旋转运动
拉伸原理 拉力机械手 直线运动
敲打原理 击打锤(或模) 往复移动
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第三节 执行系统设计
• 设计时应采取的措施： 1）慎用原理误差大的近似机构； 2）适度提高零部件的制造和装配精度； 3）提高设计尺寸精度，控制运动副的间隙； 4）采用耐磨材料或控制热处理硬度，提高耐磨性 ； 5）考虑合理的润滑方式，减少磨损。
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齿轮机构
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摩擦轮机构
根据要加工的铆钉长度，确定下料长度S，S=R*φ
R---摩擦轮半径，φ---14齿轮的转角
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第三节 执行系统设计
• 3）切断： 连续旋转----- 往复移动（转90度角）
1、4、5 曲柄滑块机构
5、6 移动凸轮顶杆机构
• 4）镦压： 连续旋转----往复移动
和时间用图形表示出来。
• 1.工作循环图 用以表明执行系统在一个工作循环中，各执行构件 动作次序及时间的图形。
• 2.工作循环图的类型 直线式工作循环图 圆周式工作循环图
直角坐标式工作循环图
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第三节 执行系统设计
• 3.绘制步骤 • 1）确定各执行构件的作用和动作过程。 • 2）确定动作的先后次序，起、停时间和运动范围
• 3.各执行机构间动作要协调配合：确保不发生干涉碰 撞、倒置等事故；
• 4.结构合理、造型美观、便于制造和安装； • 5.工作安全可靠，有足够的使用寿命：在一定的期限
内和使用条件下，保证使用寿命。
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以 冷 镦 铆 钉 机 为 例 讲 解 2021/3/6
二、执行系统的设计步骤（有挂图）
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第四章 执行系统设计
第三节 执行系统设计
(一)拟定运动方案
• 1.分析系统要实现的工作任务 • 1）将盘料校直； • 2）将校直的料通过进料口a送入切断口b； • 3）将料切断并送入成型工位c; • 4）在成型工位c将料镦压成铆钉； • 5）将铆钉从镦模中顶出来。