现代控制理论课程设计(大作业)

现代控制理论课

程设计报告

题目打印机皮带驱动系统能控能观和稳定性分析

项目成员史旭东童振梁沈晓楠

专业班级自动化112

指导教师何小其

分院信息分院

完成日期 2014-5-28

目录

1. 课程设计目的 (3)

2.课程设计题目描述和要求 (3)

3.课程设计报告内容 (4)

3.1 原理图 (4)

3.2 系统参数取值情况 (4)

3.3 打印机皮带驱动系统的状态空间方程 (5)

4. 系统分析 (7)

4.1 能控性分析 (7)

4.2 能观性分析 (8)

4.3 稳定性分析 (8)

5. 总结 (10)

项目组成员具体分工

打印机皮带驱动系统能控能观和稳定性

分析

课程设计的内容如下：

1.课程设计目的

综合运用自控现代理论分析皮带驱动系统的能控性、能观性以及稳定性，融会贯通并扩展有关方面的知识。加强大家对专业理论知识的理解和实际运用。培养学生熟练运用有关的仿真软件及分析，解决实际问题的能力，学会使用标准、手册、查阅有关技术资料。加强了大家的自学能力，为大家以后做毕业设计做很好的铺垫。

2.课程设计题目描述和要求

(1)环节项目名称：能控能观判据及稳定性判据

(2)环节目的：

①利用MATLAB分析线性定常系统的可控性和客观性。

②利用MATLAB进行线性定常系统的李雅普诺夫稳定性判据。

(3)环节形式：课后上机仿真

(4)环节考核方式：

根据提交的仿真结果及分析报告确定成绩。

(5)环节内容、方法：

①给定系统状态空间方程，对系统进行可控性、可观性分析。

②已知系统状态空间方程，判断其稳定性，并绘制出时间响应曲线验

证上述判断。

3.课程设计报告内容

3.1 原理图

在计算机外围设备中，常用的低价位喷墨式或针式打印机都配有皮带驱动器。它用于驱动打印头沿打印页面横向移动。图1给出了一个装有直流电机的皮带驱动式打印机的例子。其光传感器用来测定打印头的位置，皮带张力的变化用于调节皮带的实际弹性状态。

图1 打印机皮带驱动系统

3.2 系统参数取值情况

表1打印装置的参数

3.3 打印机皮带驱动系统的状态空间方程

图2 打印机皮带驱动模型

状态空间建模及系统参数选择。图2为打印机皮带驱动器的基本模型。模型中记皮带弹性系数为k，滑轮半径为r，电机轴转角为θ，右滑轮的转角为θP，打印头质量为m，打印头的位移为y(t)。光传感器用来测量y(t)，光传感器的输出电压为v1，且v1=k1y。控制器输出电压为v2，对系统进行速度反馈，即有v 2=k2dv1/dt y=rθp,可知皮带张力T1，T2分别为

于是作用在质量m上的皮带净张力为T1-T2=2k（rθ-y）=2kx1，其中x1=（rθ-y）为第一个状态变量，表示打印头实际位移y和预期位移rθ之间的位移差。则质量m的运动方程为

取第二个状态变量x2=dy/dt，于是有

定义第三个状态变量x3=dθ/dt，x1的导数

推导电机旋转的运动方程：当L=0时，电机电枢电流i=v2/r，而电机转矩为M m=K m i,于是有：

设作用在驱动皮带上的扰动转矩为Md，则电机驱动皮带的有效转矩为M=Mm-Md。显然，只有有效转矩驱动电机轴带动滑轮运动，因此有

由于

故得

在上式中代入（1-3）以及

得到

最后可得

式（1-1）、（1-2）、（1-3）构成了描述打印机皮带驱动系统的一阶运动微分方程组，其向量矩阵形式为

将表1打印装置的参数代入得

4. 系统分析

4.1 能控性分析

根据能控性的秩判据

经计算可控性判别阵为

由上可知，rank(Sc)=3=rank（A），故系统能控。

4.2 能观性分析

根据能观性的秩判据

经计算可观测性判别阵为

由上可知，rank(S0)=3=rank（A），故系统能观。

4.3 稳定性分析

由打印机皮带驱动器系统的状态方程，可利用MATLAB求出其特征值：代码：

A=[0 -1 0.015;200 0 0;-60 -8 -25];

Q=eye(3);

p=lyap(A',Q) val=eig(A)

结果：p =

1.0e+004 *

-6.0523 -0.0008 -0.0028

-0.0008 -0.0303 0.0001

-0.0028 0.0001 0.0000

val =

0.0009 +14.1755i

0.0009 -14.1755i

-25.0018

解的特征值为0.0090+14.4724i,0.0090-14.4724i,-25.0180。三个特征值中存在两个正实部根，一个负根，这说明打印机皮带驱动器系统，即被控系统是不稳定的。

采用MATLAB对被控对象进行仿真，如下图所示为打印机皮带驱动器没有添加任何控制器下三个变量的单位阶跃响应。如图可知，系统不稳定，不能到达控制目的。

代码:

A=[0 -1 0.015;200 0 0;-60 -8 -25];

b=[0;0;-100];

c=[1,0,0];

d=0;

sys0=ss(A,b,c,d);

t=0:0.01:5;

[y,t,x]=step(sys0,t);

subplot(2,2,1);

plot(t,x(:,1));grid

xlabel('t(s)');ylabel('x(t)');

title('z');

subplot(2,2,2);

plot(t,x(:,2));grid;

xlabel('t(s)');ylabel('x(t)');

title('z的微分');

subplot(2,2,3);

plot(t,x(:,3));grid

xlabel('t(s)');ylabel('x(t)');

title('\theta')

仿真结果如下：

5.总结

本次实验以打印机皮带和打印头为研究对象，讨论了将极点配置在期望的区域内的状态反馈控制方法。从仿真的结果可以看出，该方法可以保证系统具有一定的动态特性要求，夜间鼓励抑制外部扰动对系统的影响。由此可知，极点配置控制方法可以实现打印机皮带驱动系统平衡控制。从实验的研究结果还可看出，打印机皮带驱动系统是研究各种控制理论的一个不错的实验装置。

参考书目：

［1］薛定宇，控制系统计算机辅助设计，清华大学出版社，2012年。

［2］胡寿松，自动控制原理简明教程，科学出版社，2005年。

［3］方水良，现代控制理论及其MA TAB实践，2005年。

［4］王晓凯，基于简化模型的倒立摆控制实验研究[J]，计算机技术和自动化，1997年。［5］王海英,袁丽英,吴勃.控制系统的MATLAB仿真和设计(第1版) [M]，高等教育出版社.2009年。

［6］刘卫国，MATLAB程序设计和使用（第二版），2006

附录

源代码：

A=[0 -1 0.015;200 0 0;-60 -8 -25];

b=[0;0;-100];

c=[1,0,0];

d=0;

sys0=ss(A,b,c,d);

t=0:0.01:5;

[y,t,x]=step(sys0,t);

subplot(2,2,1);

plot(t,x(:,1));grid

xlabel('t(s)');ylabel('x(t)'); title('z');

subplot(2,2,2);

plot(t,x(:,2));grid;

xlabel('t(s)');ylabel('x(t)'); title('z的微分');

subplot(2,2,3);

plot(t,x(:,3));grid

xlabel('t(s)');ylabel('x(t)'); title('\theta')

数据库课程设计大作业

《数据库原理》课程设计报告 专业：测控技术与仪器 班级：测控071班 学号：200710402112 200710402115 姓名：杜文龙王京京 题目名称：物资管理系统 完成日期：2009年12月25日 昆明理工大学信息工程与自动化学院 2009年12月

物资管理系统 一、课程设计目的： 1.加深对讲授内容的理解 《数据库原理及应用》中有关数据库技术的基本理论、基本概念、设计与实现的方法和阶段性知识，光靠课堂讲授既枯燥无味又难以记住，但它们都很重要，要想熟练掌握，必须经过大量实践环节加深对它们的理解。 2.通过课程设计，掌握数据库系统设计与开发的方法及步骤 数据库是一门应用性很强的学科，开发一个数据库系统需要集理论、系统和应用三方面为一体，以理论为基础，以系统（DBMS）作支柱，以应用为目的，将三者紧密结合起来。同时结合实际需要开发一个真实的数据库系统，对于较大型的系统可多人一起完成，但无论如何都应完成数据库的需求分析、数据的分析与建模、数据库的建立、数据库的开发与运行等全部过程。在此过程中将所学的知识贯穿起来，达到能够纵观全局，分析、设计具有一定规模的题目要求，基本掌握数据库系统设计与开发的基本思路和方法并且做到对知识的全面掌握和运用。 3.培养学生自学以及主动解决问题的能力 通过本次设计，使同学能够主动查阅与数据库相关资料，掌握一些课堂上老师未曾教授的知识，从而达到培养学生自学以及主动解决问题的能力的目的。 二、课程设计基本要求： 1.课程设计应由学生本人独立完成，严禁抄袭。 2.掌握所学的基础理论知识，数据库的基本概念、基本原理、关系数据库的设 计理论、设计方法等。熟悉数据建模工具Visio与数据库管理系统SQLServer 软件的使用。 3.按时上机调试，认真完成课程设计。 4.认真编写课程设计报告。 三、需求分析 信息管理系统是集计算机技术、网络通讯技术为一体的信息系统工程，它能够使企业运行的数据更加准确、及时、全面、详实，同时对各种信息进一步地加工，使企业领导层对生产、经营的决策依据更充分，更具有合理性和库、科学性，并创建出更多的发展机会；另外也进一步加强企业的科学化、合理化、制度化、规范化管理，为企业的管理水平跨上新台阶，为企业持久、健康、稳定的发展打下基础。 这个物资管理系统是以客户机/服务器模式的信息管理模式的信息管理系统。它的开发过程不仅仅是一个编写应用程序的过程，而是以软件工程的思想为指导，从可行性研究开始，经过系统分析、系统设计、系统实施

现代控制理论大作业

现代控制理论 (主汽温对象模型) 班级: 学号: 姓名:

目录 一. 背景及模型建立 1.火电厂主汽温研究背景及意义 2.主汽温对象的特性 3.主汽温对象的数学模型 二.分析 1.状态空间表达 2.化为约当标准型状态空间表达式并进行分析 3.系统状态空间表达式的求解 4.系统的能控性和能观性 5.系统的输入输出传递函数 6.分析系统的开环稳定性 7.闭环系统的极点配置 8.全维状态观测器的设计 9.带状态观测器的状态反馈控制系统的状态变量图 10.带状态观测器的闭环状态反馈控制系统的分析 三.结束语 1.主要内容 2.问题及分析 3.评价

一.背景及模型建立 1.火电厂主汽温研究背景及意义 火电厂锅炉主汽温控制决定着机组生产的经济性和安全性。由于锅炉的蒸汽容量非常大、过热汽管道很长，主汽温调节对象往往具有大惯性和大延迟，导致锅炉主汽温控制存在很多方面的问题，影响机组的整个工作效率。主汽温系统是表征锅炉特性的重要指标之一，主汽温的稳定对于机组的安全运行至关重要。其重要性主要表现在以下几个方面： (1) 汽温过高会加速锅炉受热面以及蒸汽管道金属的蠕变，缩短其使用寿命。例如，12CrMoV 钢在585℃环境下可保证其应用强度的时间约为10万小时，而在 595℃时，其保证应用强度的时间可能仅仅是 3 万小时。而且一旦受热面严重超温，管道材料的强度将会急剧下降，最终可能会导致爆管。再者，汽温过高也会严重影响汽轮机的汽缸、汽门、前几级喷嘴和叶片、高压缸前轴承等部件的机械强度，从而导致设备损坏或者使用年限缩短。 (2) 汽温过低，会使得机组循环热效率降低，增大煤耗。根据理论估计可知：过热汽温每降低10℃，会使得煤耗平均增加0.2%。同时，汽温降低还会造成汽轮机尾部的蒸汽湿度增大，其后果是，不仅汽轮机内部热效率降低，而且会加速汽轮机末几级叶片的侵蚀。此外，汽温过低会增大汽轮机所受的轴向推力，不利于汽轮机的安全运行。 (3) 汽温变化过大会使得管材及有关部件产生疲劳，此外还将引起汽轮机汽缸的转子与汽缸的胀差变化，甚至产生剧烈振动，危及机组安全运行。 据以上所述，工艺上对汽温控制系统的质量要求非常严格，一般控制误差范围在±5℃。主汽温太高会缩短管道的使用寿命，太低又会降低机组效率。所以必须实现汽温系统的良好控制。而汽温被控对象往往具有大惯性、大延时、非线性，时变一系列的特性，造成对象的复杂性，增加了控制的难度。现代控制系统中有很多关于主汽温的控制方案，本文我们着重研究带状态观测器的状态反馈控制对主汽温的控制[1] 。 2.主汽温对象的特性 2.1主汽温对象的静态特性 主汽温被控对象的静态特性是指汽温随锅炉负荷变化的静态关系。过热器的传热形式、结构和布置将直接影响过热器的静态特性。现代大容量锅炉多采用对流过热器、辐射过热器和屏式过热器。对流过热器布置在450℃～1000℃烟气温度的烟道中，受烟气的横向和纵向冲刷，烟气以对流方式将热量传给管道。而辐射过热器则是直接吸收火焰和高温烟气的辐射能。屏式过热器布置在炉膛内上部

数据库课程设计完整版

数据库课程设计完 整版

HUNAN CITY UNIVERSITY 数据库系统课程设计 设计题目：宿舍管理信息系统姓名： 学号： 专业：信息与计算科学指导教师：

20年 12月1日 目录 引言3 一、人员分配 4 二、课程设计目的和要求 4 三、课程设计过程 1.需求分析阶段 1.1应用背景 5 1.2需求分析目标5 1.3系统设计概要5 1.4软件处理对象 6 1.5系统可行性分析6 1.6系统设计目标及意义7 1.7系统业务流程及具体功能 7

1.8.1数据流程图8 2.系统的数据字典11 3.概念结构设计阶段 13 4.逻辑结构设计阶段 15 5.物理结构设计阶段 18 6.数据库实施 18 7.数据库的运行和维护 18 7.1 解决问题方法 19 7.2 系统维护 19 7.3 数据库性能评价 19 四、课程设计心得. 20参考文献 20 引言

学生宿舍管理系统对于一个学校来说是必不可少的组成部分。当前好多学校还停留在宿舍管理人员手工记录数据的最初阶段，手工记录对于规模小的学校来说还勉强能够接受，但对于学生信息量比较庞大，需要记录存档的数据比较多的高校来说，人工记录是相当麻烦的。而且当查找某条记录时，由于数据量庞大，还只能靠人工去一条一条的查找，这样不但麻烦还浪费了许多时间，效率也比较低。当今社会是飞速进步的世界，原始的记录方式已经被社会所淘汰了，计算机化管理正是适应时代的产物。信息世界永远不会是一个平静的世界，当一种技术不能满足需求时，就会有新的技术诞生并取代旧技术。21世纪的今天,信息社会占着主流地位，计算机在各行各业中的运用已经得到普及，自动化、信息化的管理越来越广泛应用于各个领域。我们针对如此，设计了一套学生宿舍管理系统。学生宿舍管理系统采用的是计算机化管理，系统做的尽量人性化，使用者会感到操作非常方便，管理人员需要做的就是将数据输入到系统的数据库中去。由于数据库存储容量相当大，而且比较稳定，适合较长时间的保存，也不容易丢失。这无疑是为信息存储量比较大的学校提供了一个方便、快捷的操作方式。本系统具有运行速度快、安全性高、稳定性好的优点，而且具备修改功能，能够快速的查询学校所需的住宿信息。 面对当前学校发展的实际状况，我们经过实地调研之后，对宿舍管理系统的设计开发做了一个详细的概述。

(完整版)大工16秋《道路勘测设计课程设计》大作业答案

网络教育学院《道路勘测设计课程设计》 题目：某公路施工图设计 学习中心： 专业： 年级： 学号： 学生： 指导教师：

学 号学 生： 指导教师： 乔 娜 1 设计交通量的计算 设计年限内交通量的平均年增长率为7%，路面竣工后第一年日交通量如下： 桑塔纳2000：2300辆； 江淮a16600：200辆； 黄海dd680：420辆； 北京bj30：200辆； Ep140：580辆； 东风sp9250：310辆。 设计交通量：d N ＝0N ×() 1 1n r -+ 式中：d N —远景设计年平均日交通量（辆/日）； 0N —起始年平均交通量（辆/日）； r —年平均增长率； n —远景设计年限。 代入数字计算： 解： 0N =2300+200+420+200+580+310=4010（辆/日） 假设远景设计年限为20年，则将上述的种种数字带入公式后计算： 设计交通量：d N ＝0N ×() 1 1n r -+ =4010×（1+0.07）19 =14502（辆/日）

2 平面设计 路线设计包括平面设计、纵断面设计和横断面设计三大部分。道路是一个三维空间体系，它的中线是一条空间曲线。中线在水平面上的投影称为路线的平面。沿着中线竖直的剖切，再展开就成为纵断面。中线各点的法向切面是横断面。道路的平面、纵断面和各个横断面是道路的几何组成。 道路的平面线形，受当地地形、地物等障碍的影响而发生转折时，在转折处需要设置曲线，为保证行车的舒顺与安全，在直线、圆曲线间或不同半径的两圆曲线之间要插入缓和曲线。因此，直线、圆曲线、缓和曲线是平面线形的主要组成因素。 直线是平面线形中的基本线形。在设计中过长和过短都不好，因此要加以限制。直线使用与地形平坦、视线目标无障碍处。直线有测设简单、前进方向明确、路线短截等特点，直线路段能提供较好的超车条件，但长直线容易使司机由于缺乏警觉产生疲劳而发生事故。 圆曲线也是平面线形中常用的线性。《公路路线设计规范》规定，各级公路不论大小均应设置圆曲线。平曲线的技术标准主要有：圆曲线半径，平曲线最小长度以及回头曲线技术指标等。 平曲线的半径确定是根据汽车行驶的横向稳定性而定： )(1272 i V R +=μ 式中：V-行车速度km/h ； μ-横向力系数； i -横向超高，我国公路对超高的规定。 缓和曲线通过曲率的逐渐变化，适应汽车转向操作的行驶轨迹及路线的顺畅，以构成美观及视觉协调的最佳线形；离心加速度的逐渐变化，不致产生侧向冲击；缓和超高最为超高变化的过渡段，以减小行车震荡。 平曲线要素： 切线增长值：q=2s L －2 3 240R L s 内移值： p=R L s 242－3 4 2384R L s

汽车修理管理系统 课程设计 数据库大作业(有源文件)

数据库大作业 《数据库原理与设计》课程设计汽车修理管理系统 学号： 姓名： 年级层次： 教学中心：

汽车修理管理系统 一. 概述 1．项目背景 在计算机不断发展的今天，计算机已经运用到各个领域，计算机的作用使由手工的操作到计算机的操作是一个大的飞跃，代替的复杂的容易出错的人工操作，节省了大量的时间，提高了正确性，提高了数据的可靠性。因此每个公司使用计算机建立自己的业务是迫在眉睫，汽车修理厂根据业务发展的需要，决定建立一个数据库管理系统，以代替单一的人工管理。这样使人工操作的管理方便，简单。 2．编写目的 编写的目的是使汽车修理厂由单一的人工管理到计算机管理的飞跃，使汽车修理厂的管理的效率得到很大的提高，使人工管理的出错的机会大大减少，实现数据的共享，便于查询自己的数据信息，使汽车修理厂的业务的流程时间大大减少，从而可以提高该汽车修理厂的竞争性，在社会有立足之地。 3．软件定义 该软件为第一版，既汽车修理管理系统1.0 版。 4．开发环境 数据库: SQL SERVER 2000 开发和编译环境: Visual C++6.0。 二．需求分析 1．通过分析得知，该修理厂共使用5种单据，4种账册和3种主要报表。 ⑴五种单据如表1所示： 表中D1由送修人填写。修理派工员据此开出修理单D2，分派给指定的修理工执行。如果在修理中需要更换零件，一律由修理工填写零件领用单D3向仓库领用。修理结束后，修理工将D2交回给派工员，然后转财务部门结账并开修车发票D5。D4在零件入库时由仓库管理员验收并且填写。图6显示了这些单据的格式内容。 编号名称填写人 D1 修车登记单送修人 D2 汽车修理单修理派工员和修理工 D3 零件领用单修理工 D4 零件入库单仓库管理员 D5 修车发票财务人员 表1 当前系统单据一览表

数据库课程设计完整版

HUNAN CITY UNIVERSITY 数据库系统课程设计设计题目：宿舍管理信息系统 姓名： 学号： 专业：信息与计算科学 指导教师： 20年 12月1日 目录 引言 3 一、人员分配 4 二、课程设计目的和要求 4 三、课程设计过程 1.需求分析阶段 1.1应用背景 5 1.2需求分析目标5 1.3系统设计概要 5 1.4软件处理对象 6 1.5系统可行性分析 6 1.6系统设计目标及意义7

1.7系统业务流程及具体功能 7 8 2.系统的数据字典11 3.概念结构设计阶段 13 4.逻辑结构设计阶段 15 5.物理结构设计阶段 18 6.数据库实施 18 7.数据库的运行和维护 18 7.1 解决问题方法 19 7.2 系统维护 19 7.3 数据库性能评价 19 四、课程设计心得. 20 参考文献 20 引言 学生宿舍管理系统对于一个学校来说是必不可少的组成部分。目前好多学校还停留在宿舍管理人员手工记录数据的最初阶段，手工记录对于规模小的学校来说还勉强可以接受，但对于学生信息量比较庞大，需要记录存档的数据比较多的高校来说，人工记录是相当麻烦的。而且当查找某条记录时，由于数据量庞大，还只能靠人工去一条一条的查找，这样不但麻烦还浪费了许多时间，效率也比较低。当今社会是飞速进步的世界，原始的记录方式已经被社会所淘汰了，计算机化管理正是适应时代的产物。信息世界永远不会是一个平静的世界，当一种技术不能满足需求时，就会有新的技术诞生并取代旧技术。21世纪的今天,信息社会占着主流地位，计算机在各行各业中的运用已经得到普及，自动化、信息化的管理越来越广泛应用于各个领域。我们针对如此，设计了一套学生宿舍管理系统。学生宿舍管理系统采用的是计算机化管理，系统做的尽量人性化，使用者会感到操作非常方便，管理人员需要做的就是将数据输入到系统的数据库中去。由于数据库存储容量相当大，而且比较稳定，适合较长时间的保存，也不容易丢失。这无疑是为信息存储量比较大的学校提供了

内燃机设计课程设计大作业

第一部分：四缸机运动学分析 绘制四缸机活塞位移、速度、加速度随曲轴转角变化曲线（X －α，V －α，a －α）。 曲轴半径r=52.5mm 连杆长度l=170mm, 连杆比31.0==l r λ 1、位移：)]2cos 1(4 1 )cos 1[(αλα-+-=r x 2、速度：)2sin 2 (sin αλ αω+ =r v 3、加速度：)2cos (cos 2αλαω+=r a

第二部分：四缸机曲柄连杆机构受力分析 1、初步绘制四缸机气缸压力曲线（g F －α），绘制活塞侧击力变化曲线（N F －α），绘制连杆力变化曲线（L F －α），绘制曲柄销上的切向力（t F ），径向力（k F ）的变化曲线（－α），（－α）。 平均大气压MPa p 09839.098.39kPa 0== 缸径D=95mm 则 活塞上总压力 6 010 )(?-=A P P F g g 24 D A π = 单缸活塞组质量：kg m h 277.1= 连杆组质量： 1.5kg =l m 则 往复运动质量：l h j m m m 3.0+= 往复惯性力：)2cos (cos 2αλαω+-=-=r m a m F j j j )sin arcsin(αλβ=又 合力：g j F F F += 侧击力：βtan F F N = 连杆力：β cos F F L = 切向力：)sin(βα+=L t F F 径向力：)cos(βα+=L k F F t F k F

2.四缸机连杆大头轴承负荷极坐标图，曲柄销极坐标图 连杆大头集中质量产生的离心力：2 227.0ωωr m r m F l rL == 连杆轴颈负荷： qy qx p F F arctan =α 连杆轴承负荷： ?+++=180βαααq P )sin(p P px F F α= 2m rL L q F F F +=k rL qx F F F -=t qy F F =q p F F -=)(p p py con F F α=

现代控制理论大作业 北科

现代控制理论大作业分析对象：汽车悬架系统 指导老师：周晓敏 专业：机械工程 姓名：白国星 学号：S2*******

1.建模 悬架是车轮或车桥与汽车承载部分之间具有弹性的连接装置的总称，具有传递载荷、缓和冲击、衰减振动以及调节汽车行驶中的车身位置等作用。传统汽车悬驾系统是被动悬驾，其参数不能改变，无法控制其对不同路面激励的响应，因此对不同路面的适应性较差。为提高汽车的行驶平顺性、操纵稳定性和制动性等性能，人们开始用主动悬架系统来代替传统的被动悬架系统。主动悬架系统能根据路面的情况通过一个动力装置改变悬挂架的参数，改善汽车的各方面性能。 对悬驾系统进行仿真计算首先要建立悬驾系统动力学模型，随后对所建立的模型进行仿真分析。为了简化模型，取汽车的一个车轮的悬驾系统进行研究，该模型可简化为一维二自由度的弹簧阻尼质量系统，图1所示为该模型的模拟图。 图1 悬架系统模型的模拟图 其中u为动力装置的作用力，w为路面位移，x1为车身位移，x2为悬驾位移，用车身位移来度量车身的振动情况，并视为系统的输出。路面状况以w为尺度，并视为系统的一个干扰输入。当汽车从平面落入坑时，w可用一个阶跃信

号来模拟。u 为主动悬架的作用力，它是系统的控制量。 进行受力分析，由牛顿第二规律可得车身悬架系统的动力学方程为: ()()()()() 1121212212122s s t m x K x x b x x u m x K x x b x x u K w x ?=-+-+?? =-+--+-??& &&&&&&& 设系统状态变量为: []1 2 12x x x x x =&& 则上面系统动力学方程可改写为状态空间表达式: x Ax Bu y Cx Du =+?? =+?& 其中: ()1 1 1 1222 200 100001s s s t s K K b b A m m m m K K K b b m m m m ????????--=????-+??-??? ? 12 200 001 01t B m K m m ?? ??????=????-???? []1000C = []00D = u u w ??=???? Matlab 系统模型程序代码： m1=800;m2=320;ks=10000;b=30000; kt=10*ks;

数据库课程设计工厂管理系统大作业

摘要 姓名：颜超丽学号：200915553013027 此文运用了数据字典、数据流图等方法对工厂管理系统进行了需求分析，运用E-R图进行了概念结构设计，在逻辑结构设计中将E-R图转化为关系模型，在物理结构设计中确定该数据库的存储结构，最后通过SQL语言实现数据库的设计。在这过程中，还详细地分析了各个子系统的属性、实体间的联系以及子系统间的关系。在这基础上，通过金仓数据库软件，运用SQL语言将所建工厂管理系统数据库顺利实现。 关键字：数据字典，E-R图，SQL语言 目录 一、系统概述 (1) 二、需求分析 (1) 1信息分析 (1) 2数据流图 (2) 3数据字典 (2) 三、概念结构设计 (4) 1实体列表 (4) 2分E-R图 (4) 3全局E-R图 (5) 四、物理结构设计 (5) 1关系模式存取方式选择 (5) 2确定数据库的存储结构 (5)

3评价物理结构 (5) 五、逻辑结构设计 (6) 六、数据库的实施 (7) 七、设计总结........ (8) 八、文献 (9)

工厂管理系统库 一、系统概述 工厂管理信息化是工厂管理系统应用信息技术及其产品的过程，是信息技术应用于工厂管理的过程。工厂信息化的实施，自下而上而言，必须以管理人员使用信息技术水平的逐步提高为基础；自上而下而言，必须与工厂的制度创新、组织创新和管理创新结合。 工厂管理系统算是比较简单一种信息系统。它主要应用于工厂仓库管理、职工管理、车间管理和零件管理。其中车间对职工和零件来说是很重要的。 工厂管理信息化建设工作具有长期性和内容的多变性；正因为这样，车间管理信息系统也不是一个简单的、静止的、封闭的系统，而是一个开放的，随着时间的推移会逐步变化和发展的系统。 二、需求分析 1、信息分析 根据工厂方面取得的信息资料，得出系统的信息需求和处理要求，得到设计所需的需求信息。这些信息是是选择了对数据库设计直接有用的信息。 A．工厂系统： a.车间：一个工厂有很多个车间，每个车间有车间号、车间主任名、地址、 电话。 b.工人：一个车间有多个工人，每个工人有职工号、姓名、年龄、性别和 工种。 c.产品：一个车间生产多钟产品，产品有产品号，价格。 d.零件：一个车间有多个零件，一个零件也可以由多个车间制造。零件有 零件号、重量和价格。 e.仓库：产品与零件存入仓库中，厂内有多个仓库，仓库有仓库号、仓库 保管员、姓名、电话。 B．系统联系： a.生产：一个车间有多个零件，一个零件也可以由多个车间制造。 b.组成：一个产品由多个零件组成，一种零件也可装配多中产品内。 c.保管：产品与零件存入仓库中，厂内有多个仓库。

现代控制理论大作业

现代控制理论 直流电动机模型的分析 姓名：李志鑫 班级：测控1003 学号：201002030309

2 1直流电动机的介绍 1.1研究的意义 直流电机是现今工业上应用最广的电机之一，直流电机具有良好的调速特性、较大的启动转矩、功率大及响应快等优点。在伺服系统中应用的直流电机称为直流伺服电机，小功率的直流伺服电机往往应用在磁盘驱动器的驱动及打印机等计算机相关的设备中，大功率的伺服电机则往往应用在工业机器人系统和CNC铣床等大型工具上。[1] 1.2直流电动机的基本结构 直流电动机具有良好的启动、制动和调速特性，可以方便地在宽范围内实现无级调速，故多采用在对电动机的调速性能要求较高的生产设备中。 直流伺服电机的电枢控制：直流伺服电机一般包含3个组成部分： - 图1.1 ①磁极： 电机的定子部分，由磁极N—S级组成，可以是永久磁铁（此类称为永磁式直流伺服电机），也可以是绕在磁极上的激励线圈构成。 ②电枢： 电机的转子部分，为表面上绕有线圈的圆形铁芯，线圈与换向片焊接在一起。 ③电刷： 电机定子的一部分，当电枢转动时，电刷交替地与换向片接触在一起。 直流电动机的启动

电动机从静止状态过渡到稳速的过程叫启动过程。电机的启动性能有以下几点要求： 1）启动时电磁转矩要大，以利于克服启动时的阻转矩。 2）启动时电枢电流要尽可能的小。 3）电动机有较小的转动惯量和在加速过程中保持足够大的电磁转矩，以利于缩短启动时间。 直流电动机调速可以有： （1）改变电枢电源电压； （2）在电枢回路中串调节电阻； （3）改变磁通，即改变励磁回路的调节电阻Rf以改变励磁电流。 本文章所介绍的直流伺服电机，其中励磁电流保持常数，而有电枢电流进行控制。这种利用电枢电流对直流伺服电机的输出速度的控制称为直流伺服电机的电枢控制。如图1.2 Bm 电枢线路图1.2 ——定义为电枢电压（伏特）。 ——定义为电枢电流（安培）。 ——定义为电枢电阻（欧姆）。 ——定义为电枢电感（亨利）。 ——定义为反电动势（伏特）。 ——定义为励磁电流（安培）。 ——定义为电机产生的转矩（牛顿?米） ——定义为电机和反射到电机轴上的负载的等效粘带摩擦系数（牛顿?米∕度?秒） —定义为电机和反射到电机轴上的负载的等效转动惯量（千克?米）。 1.3建立数学模型 电机所产生的转矩，正比于电枢电流I与气隙磁通Φ的乘积，即： Φ (1-1) 而气隙磁通Φ又正比于激励电流，故式（1-1）改写为 (1-2)

现代控制理论课程设计(大作业)

现代控制理论课 程设计报告 题目打印机皮带驱动系统能控能观和稳定性分析 项目成员史旭东童振梁沈晓楠 专业班级自动化112 指导教师何小其 分院信息分院 完成日期 2014-5-28

目录 1. 课程设计目的 (3) 2.课程设计题目描述和要求 (3) 3.课程设计报告内容 (4) 3.1 原理图 (4) 3.2 系统参数取值情况 (4) 3.3 打印机皮带驱动系统的状态空间方程 (5) 4. 系统分析 (7) 4.1 能控性分析 (7) 4.2 能观性分析 (8) 4.3 稳定性分析 (8) 5. 总结 (10)

项目组成员具体分工 打印机皮带驱动系统能控能观和稳定性 分析 课程设计的内容如下： 1.课程设计目的 综合运用自控现代理论分析皮带驱动系统的能控性、能观性以及稳定性，融会贯通并扩展有关方面的知识。加强大家对专业理论知识的理解和实际运用。培养学生熟练运用有关的仿真软件及分析，解决实际问题的能力，学会使用标准、手册、查阅有关技术资料。加强了大家的自学能力，为大家以后做毕业设计做很好的铺垫。 2.课程设计题目描述和要求 (1)环节项目名称：能控能观判据及稳定性判据 (2)环节目的： ①利用MATLAB分析线性定常系统的可控性和客观性。 ②利用MATLAB进行线性定常系统的李雅普诺夫稳定性判据。 (3)环节形式：课后上机仿真 (4)环节考核方式： 根据提交的仿真结果及分析报告确定成绩。 (5)环节内容、方法： ①给定系统状态空间方程，对系统进行可控性、可观性分析。 ②已知系统状态空间方程，判断其稳定性，并绘制出时间响应曲线验

证上述判断。 3.课程设计报告内容 3.1 原理图 在计算机外围设备中，常用的低价位喷墨式或针式打印机都配有皮带驱动器。它用于驱动打印头沿打印页面横向移动。图1给出了一个装有直流电机的皮带驱动式打印机的例子。其光传感器用来测定打印头的位置，皮带张力的变化用于调节皮带的实际弹性状态。 图1 打印机皮带驱动系统 3.2 系统参数取值情况 表1打印装置的参数

现代控制理论大作业

现代控制理论大作业-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

分类号：TH89 单位代码：10110 学号： 中北大学 综合调研报告题目: 磁盘驱动器读写磁头的定位控制 系别: 计算机科学与控制工程学院 专业年级: 电气工程与智能控制2014级 姓名: 何雨贾晨凌朱雨薇贾凯张钊中袁航 学号: 14070541 39/03/04/16/33/47 指导教师: 靳鸿教授崔建峰讲师 2017年5月7日

摘要 硬盘驱动器作为当今信息时代不可缺少的存储设备，在人们日常生活中正扮演着越来越重要的角色，同时它也成为信息时代科学技术飞速发展的助推器。然而，随着信息量的日益增长，人们对硬盘驱动器存储容量的要求越来越高。但另一方面由于传统硬盘驱动器的低带宽、低定位精度，导致磁头很难准确地定位在目标磁道中心位置，从而限制了存储容量的持续增加。 自IBM公司于1956年向全球展示第一台磁盘存储系统R.AMAC以来，随着存储介质、磁头、电机及半导体芯片等相关技术的不断发展，硬盘的存储容量成倍增长、读写速度不断提高。要保证可靠的读写性能，盘片的转速控制和磁头的定位控制问题具有重要意义。其中磁头的定位控制主要包括寻道控制与定位跟踪控制两个问题，如PID控制、自适应控制、模态切换控制等，这些控制方法大大提高了硬盘磁头伺服系统的性能。为达到更高的精度，磁头双级驱动模型成近年的研究热点，多种控制策略已有相关报道，但目前仍处于实验水平。 关键词： 磁盘驱动器；磁头；定位；控制 Abstract Hard disk drive (HDD), acted as requisite storage equipment in current information age,plays a more and more vital role in people’s daily life, and it becomes a roll booster in rapid development of science and technology. However, with the increase of information capacity, we put forward a severe request for HDD data storage capacity. Unfortunately, due to the low bandwidth, low positioning accuracy in conventional HDD, magnetic head is hard to be positioned onto the destination track center, thus it limits the continuing increase in storage capacity. Since IBM brought the first disk-the random access memory accounting machine(RAMAC) to market in 1956, the storage capacity and read/write speed have continuously increased along with the development of the techniques of media,read/write head, actuators and semiconducting chips. The problems of R/W head's settling control is definitely important in order to ensure the reliability of read and write performance. Track seeking and track following are two main stages of the hard disk servo system. Researchers have developed kinds of control strategies to implement the servo control from PID control to advanced control methods.Dual-stage actuator has attracted many researchers and engineers for its broaderbandwidth compared with single-stage actuator. Key Words：Hard Disk Drive;Heads; Location; Control

数据库课程设计(完整版)

HUNAN CITY UNIVERSITY 数据库系统课程设计 设计题目：宿舍管理信息系统 姓名： 学号： 专业：信息与计算科学 指导教师： 20年 12月1日

目录 引言 3 一、人员分配 4 二、课程设计目的和要求 4 三、课程设计过程 1.需求分析阶段 1.1应用背景 5 1.2需求分析目标5 1.3系统设计概要 5 1.4软件处理对象 6 1.5系统可行性分析 6 1.6系统设计目标及意义7 1.7系统业务流程及具体功能 7 1.8.1数据流程图8 2.系统的数据字典11 3.概念结构设计阶段 13 4.逻辑结构设计阶段 15 5.物理结构设计阶段 18 6.数据库实施 18 7.数据库的运行和维护 18 7.1 解决问题方法 19 7.2 系统维护 19 7.3 数据库性能评价 19 四、课程设计心得. 20参考文献 20

引言 学生宿舍管理系统对于一个学校来说是必不可少的组成部分。目前好多学校还停留在宿舍管理人员手工记录数据的最初阶段，手工记录对于规模小的学校来说还勉强可以接受，但对于学生信息量比较庞大，需要记录存档的数据比较多的高校来说，人工记录是相当麻烦的。而且当查找某条记录时，由于数据量庞大，还只能靠人工去一条一条的查找，这样不但麻烦还浪费了许多时间，效率也比较低。当今社会是飞速进步的世界，原始的记录方式已经被社会所淘汰了，计算机化管理正是适应时代的产物。信息世界永远不会是一个平静的世界，当一种技术不能满足需求时，就会有新的技术诞生并取代旧技术。21世纪的今天,信息社会占着主流地位，计算机在各行各业中的运用已经得到普及，自动化、信息化的管理越来越广泛应用于各个领域。我们针对如此，设计了一套学生宿舍管理系统。学生宿舍管理系统采用的是计算机化管理，系统做的尽量人性化，使用者会感到操作非常方便，管理人员需要做的就是将数据输入到系统的数据库中去。由于数据库存储容量相当大，而且比较稳定，适合较长时间的保存，也不容易丢失。这无疑是为信息存储量比较大的学校提供了一个方便、快捷的操作方式。本系统具有运行速度快、安全性高、稳定性好的优点，并且具备修改功能，能够快速的查询学校所需的住宿信息。 面对目前学校发展的实际状况，我们通过实地调研之后，对宿舍管理系统的设计开发做了一个详细的概述。

C语言课程设计大作业

郑州大学 课程报告 课程名称：C语言程序设计 专业班级：（15）班 学生姓名：谢* 学号： *** 任课教师：赵** 学期： 2012-2013-2 课程报告任务书

成绩评定教师：一. 需求分析

1,具有数据的插入、修改、删除、显示和查询功能的电话簿管理程序。 2,数据包括：人名、工作单位、电话号码和E-MAIL地址。 3,可对记录中的姓名和电话号码进行修改。 4,可增加和删除记录。 5,可显示所有的保存记录。 6,可按人名或电话号码进行查询。 分析 建议采用结构体数组和文件系统实现。结构体成员包括人名、工作单位、电话号码和E-MAIL地址。 根据题目的要求程序应该采用结构体数组和文件系统实现。应该有文件的操作功能；在程序中应该包括输入、显示、删除、查询、添加、修改、保存、加载和退出的功能。 二、概要设计 (1)．程序的模块组成及各个函数的功能： 程序的模块组成： 主函数：main(); 输出数据函数：printf(); 读取数据函数：scanf(); 显示记录函数：Display(); 删除记录函数：shanchu(); 查找记录函数：chaxun(); 自定义清屏函数：system(“cls”); 自定义输入函数：input(); 字符输入函数：getchar(); 修改数据函数：xiugai(); 保存数据函数：baocun(); 排序数据函数：paixu(); 各函数的主要功能： 输出数据函数：随时输出数据； 读取数据函数：读取输入的数据信息；

显示菜单函数：显示可供选择的主菜单； 显示记录函数：显示通讯录所有输入的信息； 删除记录函数：显示要删除的通讯录所有输入的信息； 查找记录函数：显示要查询的通讯录所有输入的信息； 自定义清屏函数：清除前面运行留下的信息； 自定义输入函数：输入通讯录的成员；; 字符输入函数：从终端输入一个字符，遇回车键返回； 修改数据函数：修改通讯录的成员信息； 保存数据函数：保存通讯录的成员信息； 排序数据函数：排序通讯录的成员信息； (2)程序中的抽象数据类型的定义： 用户的状态结构 用户 { 编号： 姓名： 电话； 年龄； 邮箱： 地址； (3)总体流程图 根据上面的分析，可以将程序系统的设计分为如下几个模块：插入、显示、删除、查询、修改、保存和退出。 } 三. 详细设计

现代控制理论大作业

现代控制理论大作业 一、位置控制系统----双电位器位置控制系统 由系统分析可知，系统的开环传递函数： 2233.3 s =s s 2*0.07s*s 205353G （）（+1）*（++1） 另：该系统改进后的传递函数： 223.331s =s s 2*0.07s*s 3455353G （ ）（+1）*（++1） 1、时域数学模型 <1>稳定性 >> s=tf('s'); >> G=33.3/(s*(s/20+1)*(s^2/53^2+2*0.07*s/53+1)); >>sys=feedback(G,1); >> sys Transfer function: 9.915e007 ----------------------------------------------------------- 53 s^4 + 1453 s^3 + 1.567e005 s^2 + 2.978e006 s + 9.915e007 >> pzmap(sys) 由零极点图可知，该系统有四个极点，没有零点，其中两个在左半s 开平面上，两个在s 平面的虚轴处，则，四个极点的坐标分别是：

>> p=pole(sys) p = 0.0453 +45.2232i 0.0453 -45.2232i -13.7553 +26.9359i -13.7553 -26.9359i 系统的特征方程有的根中有两个处于s的右半平面，系统处于不稳定状态 <2>稳态误差分析 稳态误差分析只对稳定的系统有意义，系统（G）处于不稳定状态，所以不做分析。改进后系统（G1）如下，求其特征方程的极点： >> s=tf('s'); >> G1=3.33/(s*(s/345+1)*(s^2/53^2+2*0.07*s/53+1)); >> sys2=feedback(G1,1); >>p=pole(sys2); p = 1.0e+002 * -3.4492 -0.0206 + 0.5258i -0.0206 - 0.5258i -0.0338 可以看出，改进后的传递函数G1的四个极点都在s平面的右半开平面上，则系统G1是稳定的，故对此系统做稳态误差分析： 由系统G1的开环传递函数在原点处有一个极点，故属于1型系统。系统是电位器位置控制，信号的输入应该是一种瞬时变化，类似于系统的阶跃响应，所以查稳态误差与系统结构参数、输入信号特性之间关系一览表，可得系统G1的稳态误差为零。 <3>动态响应分析（主要是单位阶跃响应，其他响应一般是用于静态性能的测试） ①系统的单位阶跃响应： >> s=tf('s'); >> G=33.3/(s*(s/20+1)*(s^2/53^2+2*0.07*s/53+1)) >>sys=feedback(G,1); >> step(sys）

大数据库课程设计——图书管理系统

数据库系统原理课程设计 课题名称：图书信息管理系统 姓名： 班级： 学号： 指导老师： 2014年 01月 02日

目录 1.绪论------------------------------------------------------------ 3 1.1背景介绍------------------------------------------------------ 3 1.2开发背景的选用及介绍------------------------------------------ 3 2.需求分析-------------------------------------------------------- 4 2.1系统分析------------------------------------------------------ 4 2.2系统目标------------------------------------------------------ 4 2.3总体需求------------------------------------------------------ 4 3.概念设计阶段---------------------------------------------------- 5 3.1实体E-R图---------------------------------------------------- 5 3.2数据流程图---------------------------------------------------- 8 4.逻辑结构设计阶段------------------------------------------------ 8 4.1E-R图转换为关系模型 ------------------------------------------ 8 4.2数据字典------------------------------------------------------ 9 5．物理结构设计阶段---------------------------------------------- 10 5.1物理设计阶段的目标和任务------------------------------------- 10 5.2数据存储方面------------------------------------------------- 10 6.数据库实施与维护----------------------------------------------- 10 6.1创建数据库，数据表------------------------------------------- 10 6.2创建视图----------------------------------------------------- 12 6.3创建索引----------------------------------------------------- 13 6.4创建触发器--------------------------------------------------- 13 6.5数据表的初始化----------------------------------------------- 14 6.6初始表的显示------------------------------------------------- 16 7．数据库界面实现------------------------------------------------ 19 7.1系统总的功能模块图------------------------------------------- 19 7.2系统的实现--------------------------------------------------- 19 8.心得体会------------------------------------------------------- 25

数据库课程设计报告户籍管理系统完整版

. 中北大学 数据库课程设计 说明书 班 级： 学号： 姓 名： 学 专 方 向： 指导教师： 企业信息化软件开发与应用

成绩： 2014 年 6 月 1.需求分析 随着城市人口规模的扩大和公安部门对城市及农村人口管理工作规性的逐渐增强，户籍管理工作的业务量急剧增大。传统的手工方法，存在效率低、易出错等缺点，已经难以满足当前户籍管理工作的要求。 因此，结合当前日益成熟的计算机相关技术，开发一个专门针对户籍管理的系统已经非常必要了。户籍管理信息系统是公安部门不可缺少的一部分，更是适应现代户籍制度并推动户籍管理走向科学化、规化、自动化的必要条件。该管理系统能够为用户提供充足的信息和快捷的查询手段，以帮助用户了解户籍工作的情况。它大大改善了公安部门管理、查询户籍的基础工作环境，在一定程度上反映出户籍管理的现代化管理模式。因此人口户籍管理信息系统的开发迫在眉睫。 该课程设计就户籍的迁入、迁出、注销，身份证的办理、领取做了简单地设计。 1.1项目开发背景 近年来，随着计算机技术的发展和互联网时代的到来，我们已经进入了信息时代，随着人口的不断增长，户籍管理部门也应得到良好的发展，利用现代化管理工具使其变成半自动化必定会提高其工作效率。 1.2项目开发目的 户籍管理系统是针对户籍管理部门而开发的，为其改变人口信息仍需要手动处理和查询，个人的信息在处理中丢失或者不明确等现象而设计的。通过这个户籍管理系统，可以让

户籍管理部门提高工作质量和效率，从而达到更快捷、更准确、更方便的目的。 1.3需求分析阶段的目标与任务 1.3.1划分功能模块 在构造系统时，首先从需求出发构造数据库表，然后再由数据库表结合需求化分系统功能模块，这样就把一个大的系统分解为几个小的系统。经过调查分析，户籍信息管理系统应具有以下功能： （1）对户籍的变动进行处理。任何管理部门的户籍信息不会是一成不变的，总是在不断的变化：有迁出、有迁入、户口合并，也有因故注销。因此，设计系统时应考虑到这些情况，实现户籍的日常管理工作。 （2）对所管辖户籍所分离出的个人信息的计算、统计。找到符合条件的个人，进行核对无误后，生成档案文件进行转存，保证数据的安全完整，以此来实现身份证的办理与领取。 （3）查询统计功能。要求即可以单项查询，比如查看某个人工的户口情况等；也可以多项查询，比如同一户口特征的户口浏览，并按照所需的要求进行数据的转存。 1.3.2处理对象 户籍信息:户籍号，户主姓名 户籍成员信息:姓名，户主关系，性别，民族，籍贯，住址，身份证号，文化程度，职业，户籍号，迁入时间，迁出时间，迁入地，迁出地 身份证：姓名，身份证号，性别，民族，地址