【习题】
一、单项选择
1、从供选择的答案中选出与下列有关软件需求分析叙述相对应的正确答案，将其编号填入到相应的括弧（）内。
开发软件时对提高软件开发人员工作效率至关重要的是( A ① )。软件工程中描述生存周期的瀑布模型一般包括计划、( B ① )、设计、编码、测试、维护等几个阶段，其中设计阶段在管理上又可以依次分成( C ③ )和( D ⑥ )两步。
供选择的答案：
A．①程序开发环境②操作系统的资源管理功能③程序人员数量④计算机的并行处理能力
B．①需求分析②需求调查③可行性分析④问题定义
C、D．①方案设计②代码设计③概要设计④数据设计⑤运行设计⑥详细设计⑦故障处理设计⑧软件体系结构设计
2、软件开发费用只占软件生存期全部费用的_B___。
A. 1/2
B. 1/3
C. 1/4
D. 2/3
3、在软件开发过程中大约要花费__C__%的工作量进行测试和调试。
A. 20
B. 30
C. 40
D. 50
4、准确地解决“软件系统必须做什么”是__B__阶段的任务。 A. 可行性研究 B. 需求分析 C. 软件设计 D. 程序编码
5、软件生存期中时间最长的是_D__ 阶段。
A. 需求分析
B. 软件设计
C. 软件测试
D. 软件运行/维护
6、在软件生存期的模型中，_D__适合于大型软件的开发，它吸收了软件工程中“演化”的概念。
A .喷泉模型 B. 基于知识的模型 C. 瀑布模型 D. 螺旋模型
7、在软件生存期中，用户的参与主要在_A___。
A. 软件定义阶段、
B. 软件开发阶段、
C. 软件维护阶段、
D. 整个软件生存期过程中
8、在软件开发过程中的每个阶段都要进行严格的__D___，以尽早发现在软件开发过程中产生的错误。
A. 检验
B. 验证
C. 度量
D. 评审
9、在软件开发和维护过程中需要变更需求时，为了保持软件各个配置成分的一致性，必须实施严格的__B___。
A. 产品检验
B. 产品控制
C. 产品标准化
D. 开发规范
10、实践表明，采用先进的开发技术可提高软件开发的生产率，还可提高软件的__D__ 。
A. 可靠性
B. 可使用性
C. 安全性
D. 可维护性
11、为了提高软件开发过程的___A_，有效地进行管理，应当根据软件开发项目的总目标及完成期限，规定开发组织的责任和产品标准。
A. 可见性
B. 生产率
C. 安全性
D. 有效性
12、随着开发小组人数的___A__，因交流开发进展情况和讨论遇到的问题而造成的通信开销也急剧增加。
A. 增加
B. 降低
C. 稳定
D. 不稳定
13、为保证软件开发的过程能够跟上技术的进步，必须不断地灵活地改进软件工程__C__。
A. 原则
B. 工具
C. 过程
D. 方法
二、填空题
10、瀑布模型是将各个活动规定为依（软件生存期）连接的若干阶段的模型。它规定了各阶段的活动由前至后，相互衔接的固定次序，如同瀑布流水，逐级下落。
11、螺旋模型将开发过程分为几个螺旋周期。在每个螺旋周期内分为四个工作步骤：（制定计划）、（风险分析）、开发实施、（用户评估）。
12、喷泉模型是一种以（用户要求）为动力，以（对象）为驱动的模型。它使开发过程具有迭代性和无间隙性，适用于（面向对象）开发方法。
三、判断题
1.We can think of a set of ordered tasks as a process: a series of steps involving activities constraints and recourses that produce an intended output of some kind. （T）
2.The software development process is sometimes called the software life cycle. (T)
四、问答题
1、the meaning of process 过程的含义
A process defines who is doing what, when and how, in order to reach a certain goal. 过程定义了谁在作什么，什么时间怎样作。以便完成一个确定的目标。
2、 What is Process?
A Series of steps involving activities, constraints, and resources that produce an intended output of some kind.一系列涉及到活动、约束和资源的步骤，他们产生某种类型的有目
的的输出。
3、Process Characteristics？过程的特征
The process prescribes all of the major process activities 过程规定了所有主要过程活
动
Process uses resources, subject to a set of constraints (such as schedule ),and produces intermediate and final products 过程使用资源、服从于一组约束(比如进度约束)，产生中间结
果和最终产品。
The process may be composed of subprocesses that are linked in some way. The process may be defined as a hierarchy of processes, organized so that each subprocess has its own process model 可由子过程组成，这些子过程用某种方式链接起来。过程可以定义为分层的过程等级
结构，以便每个子过程具有自己的过程模型。
Each process activity has entry and exit criteria , so that we know when the activity begins and ends. 每个过程活动具有有入口和出口标准，这样可以知道活动何时开始及何时结束。
The activities are organized in a sequence, so that it is clear when one activity is performed relative to the other activities. 活动以一定顺序组织，因此，一个活动相对于其他
活动何时完成是很清楚的。
Every process has a set of guiding principles that explain the goals of each activity 每个过程具有一系列的指导原则，以解释每个活动的目标
Constraints or controls may apply to an activity, resource or product 约束与控制可
以应用到任何活动、资源或产品中。
4、Why software process modeling?
Writes down a description of development process, forms a common understanding of the activities, resources, and constraints involved in software development. 形成对软件开发中涉及到的活动、资源和约
束的共同理解。
Helps the development team find inconsistencies, redundancies, and omissions in the process and in its constituent parts. 有助于开发小组发现过程及其组织成分中的不一致、冗余和遗漏。
The model reflects the goals of development, such as building high-quality software finding faults early
in development, and meeting required budget and schedule constraints. 反映开发的目标(如构建高质量软件、早期发现错误、满足预算和开发进度)。
Every process should be tailored for the special situation in which it will be used.根据每个过程将被使
用的特殊情况对其进行裁剪。
5．试说明“软件生存期”的概念。
软件与任何一个事物一样，有它的孕育、诞生、成长、成熟、衰亡的生存过程。这就是软件的生
存期。它分为6个阶段：
(1) 软件项目计划：在这一步要确定软件工作范围，进行软件风险分析，预计软件开发所需要
的资源，建立成本与进度的估算。根据有关成本与进度的限制分析项目的可行性。
(2) 软件需求分析和定义：在这一步详细定义分配给软件的系统元素。可以用以下两种方式中
的一种对需求进行分析和定义。一种是正式的信息域分析，可用于建立信息流和信息结构的模型，然
后逐渐扩充这些模型成为软件的规格说明。另一种是软件原型化方法，即建立软件原型，并由用户进行评价，从而确定软件需求。
(3) 软件设计：软件的设计过程分两步走。第一步进行概要设计，以结构设计和数据设计开始，建立程序的模块结构，定义接口并建立数据结构。第二步做详细设计，考虑设计每一个模块部件的过程描述。经过评审后，把每一个加细的过程性描述加到设计规格说明中去。
(4) 程序编码：在设计完成之后，用一种适当的程序设计语言或CASE工具生成源程序。应当就风格及清晰性对代码进行评审，而且反过来应能直接追溯到详细设计描述。
(5) 软件测试：单元测试检查每一单独的模块部件的功能和性能。组装测试提供了构造软件模块结构的手段，同时测试其功能和接口。确认测试检查所有的需求是否都得到满足。在每一个测试步骤之后，要进行调试，以诊断和纠正软件的故障。
(6) 软件维护：为改正错误，适应环境变化及功能增强而进行的一系列修改活动。与软件维护相关联的那些任务依赖于所要实施的维护的类型。
6、 List the stages of Waterfall model, and state the advantages and shortage of the Waterfall model.
Include stages of requirements analysis, system design, program design, coding, unit & integration testing, acceptance testing, operation & maintenance.
Merits of Waterfall model
Has been used to prescribe software development activities in a variety of contexts.已被用于在各种情况下规定软件开发活动。
Is very useful in helping developers lay out what they need to do.帮助开发人员明确需要做什么
Easy to explain to customers who are not familiar with software development易于向不熟悉开发的顾客作出解释
It makes explicit which intermediate products are necessary in order to begin the next stage.易于向不熟悉开发的顾客作出解释
More complex models are really just embellishments of the waterfall.更复杂的模型是它的修改。其他模型的基础
Shortage of Waterfall model
Does not reflect the way code is really developed.它不能反映实际的代码开发方式。
The model imposes a project management structure on system development. 这个模型给系统开发强加了一种项目管理结构
Fail to treat software as a problem-solving process. present a manufacturing view.没能把软件看成是一个问题解决的过程，仅表达了一种制造观点。
The model tells us nothing about the typical back-and-forth activities that lead to creating a final product. 模型没告诉我们开发最终产品所需的典型的不断改进的活动。
7．试说明螺旋模型软件开发方法的基本过程，比较它的优点和缺点。
螺旋模型是一种风险驱动的模型。在软件开发中存在各种风险。项目越复杂，设计方案、资源、成本、进度等因素的不确定性越大，项目开发的风险也就越大。及时对风险进行识别、分析，采取对策，可消除或减少风险的损害。螺旋模型将开发过程分为几个螺旋周期，每个螺旋周期大致和瀑布模型相吻合。在每个螺旋周期内按四个象限，分为四个工作步。第一，制定计划：确定软件目标，选定实施方案，明确项目开发的限制条件；第二，风险分析：分析所选方案，识别风险，通过原型消除风险；第三，开发实施：实施软件开发；第四，客户评估：评价开发工作，提出修正建议，建立下一个周期的计划。
螺旋模型的优点：
实质上相当于在瀑布模型的每个阶段开始前引入风险分析，并由客户对阶段性产品做出评审，这对保证软件产品质量十分有利；
由于引入风险分析等活动，测试活动的确定性增强了；
螺旋模型最外层代表维护，开发与维护采用同样方式，使维护得到与开发同样的重视。
螺旋模型的缺点：
主要适合内部开发，否则风险分析必须在签订合同前完成，或者争取客户的最大理解；
只适合大型软件项目的开发，否则，每个阶段的风险分析将占用很大一部分资源，增加成本；
对开发人员的风险分析能力是极大的考验，否则，模型将退化到瀑布模型，甚至更糟。
8、List at least 6 typical process models
Waterfall model 瀑布模型
Prototyping 原型化模型
V-model V-模型
Operational specification 操作说明模型
Transformational model 变换模型
Phased development: increments and iteration 阶段化开发：增量和迭代模型
Spiral model 螺旋模型
9、列举出5个以上的经典过程模型，详细阐述增量和迭代模型的原理、用途和开发难点。
瀑布模型、原型化模型、V-模型、操作说明模型、变换模型、螺旋模型
增量开发：定义发布时首先是定义一个小的、具有一定功能的子系统，然后在每一个新的发布中增加新的功能。
迭代开发：是在一开始就移交一个完整的系统，然后在每一个新的发布版本中改变每一个子系统的功能。
用途
培训可以在早期的版本中开始；
可以为那些以前从未实现的功能提前开拓市场；
当在使用的系统中有未预料的问题报告时，在新版本中开发人员可以全面快速修正这些问题；
开发小组可以把不同的发布版本针对不同的领域。
难点
在把每个新的增量构件集成到现有软件体系结构中时，必须不破坏原来已经开发出的产品；
必须把软件的体系结构设计得便于按这种方式进行扩充，向现有产品中加入新构件的过程必须简单、方便，也就是说，软件体系结构必须是开放的。
10、列举出5个以上的经典过程模型，详细阐述v模型原理、优点和缺点。
瀑布模型、原型化模型、V-模型、操作说明模型、变换模型、螺旋模型
v模型是瀑布模型的变种，增加了测试活动与分析和设计的关系
强调测试活动与分析和设计之间的关联：
用单元测试和集成测试来校验程序设计；
用系统测试来校验（verify）系统设计；
用验收测试来确认（validate）需求；
与瀑布模型关注文档和工作产品不同，V模型的关注点是软件开发各阶段的活动以及正确性，因此V模型是以活动驱动的。
优点与缺点
本质是把瀑布模型中一些隐含的迭代过程明确出来，使开发活动和验证活动的相关性更加明显；
V模型使抽象等级的概念也更明显：所有从需求到实现部分的活动关注的是建立更多的系统详细表述，而所有从实现到交付运行的活动关注的是对系统的验证和确认。
和瀑布模型一样，都是对软件开发过程过份简单、理想化的抽象，对需求变化的适应性差。
11、List the steps of software development, and roles of developers.
Include stages of requirements analysis, system design, program design, coding, unit & integration testing, acceptance testing, operation & maintenance.
Roles include analyzer, designer, programmer, tester, trainer.
系统建模与仿真习题二 1. 考虑如图所示的典型反馈控制系统框图 (1)假设各个子传递函数模型为 66.031.05 .02)(232++-+=s s s s s G ，s s s G c 610)(+=，2 1)(+=s s H 分别用feedback （）函数以及G*Gc/(1+G*Gc*H)（要最小实现）方法求该系统的传递函数模型。 (2) 假设系统的受控对象模型为s e s s s G 23 )1(12 )(-+=，控制器模型为 s s s G c 32)(+=，并假设系统是单位负反馈，分别用feedback （）函数以及G*Gc/(1+G*Gc*H)（要最小实现）方法能求出该系统的传递函数模型？如果不能，请近似该模型。 2. 假定系统为： )(0001)(111000100001024269)(t u t x t x ????? ???????+????????????----= [])(2110)(t x t y = 请检查该系统是否为最小实现，如果不是最小实现，请从传递函数的角度解释该模型为何不是最小实现，并求其最小实现。 3. 双输入双输出系统的状态方程：
)(20201000)()(20224264)(75.025.075.125 .1125.15.025.025.025.125.425.25.025.1525.2)(t x t y t u t x t x ??????=????? ???????+????????????------------= （1）试将该模型输入到MATLAB 空间，并求出该模型相应的传递函数矩阵。 （2）将该状态空间模型转化为零极点增益模型，确定该系统是否为最小实现模型。如果不是，请将该模型的传递函数实现最小实现。 （3）若选择采样周期为s T 1.0=，求出离散后的状态方程模型和传递函数模型。 （4）对离散的状态空间模型进行连续变化，测试一下能否变回到原来的系统。 4. 假设系统的传递函数模型为： 222 )(2+++=s s s s G 系统状态的初始值为?? ????-21，假设系统的输入为t e t u 2)(-=。 （1）将该传递函数模型转化为状态空间模型。 （2）利用公式 ?--+=t t t A t t A d Bu e t x e t x 0 0)()()()(0)(τττ求解],0[t 的状态以及系统输出的解析解。 （3）根据上述的解析解作出s ]10,0[时间区间的状态以及系统输出曲线。 （4）采用lsim 函数方法直接作出s ]10,0[时间区间的状态以及系统输出曲线，并与（3）的结果作比较。 5. 已知矩阵 ???? ??????----=212332110A （1）取1:1.0:0=t ，利用expm(At)函数绘制求A 的状态转移矩阵，看运行的速度如何？ （2）采用以下程序绘制A 的状态转移矩阵的曲线，看运行的速度如何？ clc;clear; A=[0 1 -1;-2 -3 3;2 1 -2]; t=0:0.1:2; Nt=length(t);
第二章：低级建模的基础 2.1顺序操作和并行操作 顺序操作和并行操作，是新手们很容易混乱的一个重点。但是为了将低级建模发挥到极限，这一点必须好好的理解。Verilog HDL语言，虽然不同与其他高级语言的优秀结构性，但是作为硬件描述语言的它，最大的优势是并行操作。 顺序操作有如“步骤”概念，如果上一个行为没有完成，下一个行为就没有执行的意义。而并行操作最为不同的是，两个行为都是独立执行，互不影响。那么，我们从一个典型的实验“流水灯实验”，在具体上来理解它们的不同之处。 下图是两种以不同操作方式建立的“流水灯实验”。 1)点亮第一个LED，延迟一段时间。 2)点亮第二个LED，延迟一段时间。 3)点亮第三个LED，延迟一段时间。 4)点亮第四个LED，延迟一段时间。 5)重复第一个步骤。 从上面看来，我们明白“流水灯效果的产生”主要是以“顺序的方式”执行5个步骤。这可能是人类自然的思维方式吧，人类真的是奇怪的动物，虽然人类的大脑是并行操作的，但是人类的思维方式比较偏向“顺序操作”。为什么呢？ 如果引用现实中的实例，如果四个LED失去了“指挥者”，那么它们就罢工了！因为它们失去“执行发号”的第二方，这样的情况就如同上面内容如果没有了“1”，“2”，“3”,“4”，“5”的数目字，那么你又如何看懂“流水灯如何产生呢？” 换一句话说，“顺序操作”的代表往往都有一个“指挥者”或者名为“控制器”东西的存在，执行着“工作的次序（步骤）”。 我相信很多学习FPGA的朋友都有学过单片机。学习单片机的时候，可能是C语言或者汇编语言的关系，所以很多朋友在不知不觉中的情况习惯了“顺序操作”这样的概念。新手们常常忽略了，FPGA有存在着“顺序操作”和“并行操作”的概念。如果打从一开始就忽略了它们，往后的日子很难避免遇见瓶颈。 那么换成是“并行操作”的流水灯是如何的呢？结果我们从实验中理解...
第二章数据库应用系统生命周期 2.1数据库应用系统生命周期 2.1.1 软件工程与软件开发方法 1、软件工程：将工程化应用于软件生产 2、软件工程的目标：在给定成本、进度的前提下，开发出满足用户需求并具有下述特征的软件产品：可修改性、有效性、可靠性、可理解性、可维护性、可重用性、可适应性、可移植性、可追踪性和可互操作性。 3、软件生命周期：指软件产品从考虑其概念开始，到该产品交付使用的整个时期，包括概念阶段、需求阶段、设计阶段、实现阶段、测试阶段、安装部署及交付阶段; 4、软件项目管理：为了能使软件开发按预定的质量、进度和成本进行，而对成本、质量、进度、人员、风险等进行分析和有效管理的一系列活动。 5、软件工程以关注软件质量为特征，由方法、工具和过程三部分组成; 6、软件过程模型(软件开发模型)：是对软件过程的一种抽象表示，表示了软件过程的整体框架和软件开发活动各阶段间的关系，常见的有：瀑布模型、快速原型模型、增量模型和螺旋模型。 2.1.2 DBAS软件组成 1、数据库应用软件在内部可看作由一系列软件模块/子系统组成，这些模块/子系统可分成两类： (1) 与数据访问有关的数据库事务模块：利用DBMS提供的数据库管理功能，以数据库事务方式直接对数据库中的各类应用数据进行操作，模块粒度较小; (2) 与数据访问无直接关联的应用模块：在许多与数据处理有关的应用系统中，对数据库的访问只是整体中的一部分，其他功能则与数据库访问无直接关系，这部分模块粒度可以比较大。 2、 DBAS设计开发的硬件方面：主要涉及根据系统的功能、性能、存储等需求选择和配置合适的计算机硬件平台，并与开发好的DBAS软件系统进行集成，组成完整的数据库应用系统; 2.1.3 DBAS生命周期模型 1、数据库应用系统的生命周期模型： (1) 参照软件开发瀑布模型的原理，DBAS的生命周期由项目规划、需求分析、系统设计、实现和部署、运行管理与维护等5个基本活动组成; (2) 将快速原型模型和增量模型的开发思路引入DBAS生命周期模型，允许渐进、迭代地开发DBAS; (3) 根据DBAS的软件组成和各自功能，细化DBAS需求分析和设计阶段，引入了数据组织与存储设计、数据访问与处理设计、应用设计三条设计主线，分别用于设计DBAS中的数据库、数据库事务和应用程序; (4) 将DBAS设计阶段细分为概念设计、逻辑设计、物理设计三个步骤，每一步的设计内容又涵盖了三条设计主线。
【习题】 一、单项选择 1、从供选择的答案中选出与下列有关软件需求分析叙述相对应的正确答案，将其编号填入到相应的括弧（）内。 开发软件时对提高软件开发人员工作效率至关重要的是( A ① )。软件工程中描述生存周期的瀑布模型一般包括计划、( B ① )、设计、编码、测试、维护等几个阶段，其中设计阶段在管理上又可以依次分成( C ③ )和( D ⑥ )两步。 供选择的答案： A．①程序开发环境②操作系统的资源管理功能③程序人员数量④计算机的并行处理能力 B．①需求分析②需求调查③可行性分析④问题定义 C、D．①方案设计②代码设计③概要设计④数据设计⑤运行设计⑥详细设计⑦故障处理设计⑧软件体系结构设计 2、软件开发费用只占软件生存期全部费用的_B___。 A. 1/2 B. 1/3 C. 1/4 D. 2/3 3、在软件开发过程中大约要花费__C__%的工作量进行测试和调试。 A. 20 B. 30 C. 40 D. 50 4、准确地解决“软件系统必须做什么”是__B__阶段的任务。 A. 可行性研究 B. 需求分析 C. 软件设计 D. 程序编码 5、软件生存期中时间最长的是_D__ 阶段。 A. 需求分析 B. 软件设计 C. 软件测试 D. 软件运行/维护 6、在软件生存期的模型中，_D__适合于大型软件的开发，它吸收了软件工程中“演化”的概念。 A .喷泉模型 B. 基于知识的模型 C. 瀑布模型 D. 螺旋模型 7、在软件生存期中，用户的参与主要在_A___。 A. 软件定义阶段、 B. 软件开发阶段、 C. 软件维护阶段、 D. 整个软件生存期过程中 8、在软件开发过程中的每个阶段都要进行严格的__D___，以尽早发现在软件开发过程中产生的错误。 A. 检验 B. 验证 C. 度量 D. 评审 9、在软件开发和维护过程中需要变更需求时，为了保持软件各个配置成分的一致性，必须实施严格的__B___。 A. 产品检验 B. 产品控制 C. 产品标准化 D. 开发规范 10、实践表明，采用先进的开发技术可提高软件开发的生产率，还可提高软件的__D__ 。 A. 可靠性 B. 可使用性 C. 安全性 D. 可维护性 11、为了提高软件开发过程的___A_，有效地进行管理，应当根据软件开发项目的总目标及完成期限，规定开发组织的责任和产品标准。 A. 可见性 B. 生产率 C. 安全性 D. 有效性 12、随着开发小组人数的___A__，因交流开发进展情况和讨论遇到的问题而造成的通信开销也急剧增加。 A. 增加 B. 降低 C. 稳定 D. 不稳定 13、为保证软件开发的过程能够跟上技术的进步，必须不断地灵活地改进软件工程__C__。 A. 原则 B. 工具 C. 过程 D. 方法 二、填空题 10、瀑布模型是将各个活动规定为依（软件生存期）连接的若干阶段的模型。它规定了各阶段的活动由前至后，相互衔接的固定次序，如同瀑布流水，逐级下落。 11、螺旋模型将开发过程分为几个螺旋周期。在每个螺旋周期内分为四个工作步骤：（制定计划）、（风险分析）、开发实施、（用户评估）。 12、喷泉模型是一种以（用户要求）为动力，以（对象）为驱动的模型。它使开发过程具有迭代性和无间隙性，适用于（面向对象）开发方法。
系统建模与仿真 开课对象：工业工程开课学期：6 学分：2学分；总学时：48学时；理论课学时：40学时； 实验学时：0 学时；上机学时：8学时 先修课程：概率论与数理统计 教材：系统建模与发展，齐欢，王小平编著，清华大学出版社，2004.7 参考书： 【1】离散事件系统建模与仿真，顾启泰，清华大学出版社 【2】现代系统建模与仿真技术，刘兴堂，西北工业大学出版社 【3】离散事件系统建模与仿真，王维平，国防科技大学出版社 【4】系统仿真导论，肖田元，清华大学出版社 【5】建模与仿真，王卫红，科学出版社 【6】仿真建模与分析(Simulaton Modeling and Analysis)(3rd eds.)，Averill M. Law, W.David Kelton，清华大学出版社/McGraw-Hill 一、课程的性质、目的和任务 建模与仿真是当代现代科学技术的主要内容，其技术已渗透到各学科和工程技术领域。本课程以一般系统理论为基础，让学生掌握适用于任何领域的建模与仿真的一般理论框架和基本方法。 本课程的目的和任务是使学生： 1．掌握建模基本理论； 2．掌握仿真的基本方法； 3．掌握一种仿真语言及仿真软件； 4．能够运用建模与仿真方法分析、解决工业工程领域的各种常见问题。 二、课程的基本要求 1．了解建模与仿真的作用和发展，理解组成要素。 2．掌握建模的几种基本方法，及模型简化的技术手段。 3．掌握建模的一般系统理论，认识随机数的产生的原因及统计控制方式。 4．能对离散事件进行仿真，并能分析运行结果。 三、课程的基本内容及学时分配 第一章绪论（3学时） 1．系统、模型、仿真的基本概念
第二章项目生命周期与组织 1．项目管理办公室对项目结果负有直接或间接的责任。以下哪个不是项目管理办公室的职责？( ) A．给项目提供行政支持服务 B．对项目经理进行业务培训和指导 C．项目之间的人员协调 D．制定项目干系人之间的沟通计划 2．下列关于项目生命周期、项目管理生命周期和产品生命周期的说法，正确的是( )。A．项目变化和发展时，项目生命周期通常随之变化和发展 B．项目管理生命周期对于每个项目都是独特的 C．项目管理生命周期就是项目生命周期 D．典型的产品生命周期包括多个项目生命周期 3．大多数项目的项目生命周期都具有以下特点( )。 A．项目开始阶段，项目对资源的需求急剧增加；项目结束阶段，项目对资源的需求缓慢下降 B．项目大部分的预算都花费在启动和规划阶段 C．项目开始阶段，项目对资源的需求缓慢增加；项目结束阶段，项目对资源的需求急剧下降 D．项目干系人对项目的影响力随项目的实施而逐渐提高 4．哪个关于项目生命周期的说法是正确的？( ) A．所有项目的项目生命周期都包括启动、规划、执行、监控和收尾等5个阶段 B．干系人的职责和作用，在整个项目生命周期中通常保持不变 C．随着项目接近完工，项目失败的可能性降低，负面风险的影响也降低 D．即便同一类项目，也可以有不同的项目生命周期阶段划分 5．在下列哪一种组织结构中，项目成员在收尾阶段最感到忧心忡忡？( ) A．职能型 B．矩阵型 C．项目型 D．弱矩阵型 6．在项目阶段结束时，要对该阶段的可交付成果和绩效进行审查，其目的在于( )。A．做出项目变更(包括纠偏)、项目继续或不继续的决策 B．获得客户对可交付成果的认可 C．调整项目目标 D．根据资源情况来决定是否需要补充资源
第二章过程建模本章学习要求 1. 掌握基本概念及常用模型的描述形式 2. 掌握建模步骤及设计方法 3. 了解实验建模的方法 4. 掌握由图表法求模型参数 5. 掌握由计算法求模型参数 过程控制系统的品质是由组成系统的各个环节的结构及其特性所决定的。过程的数学模型是设计过程控制系统，确定控制方案、分析控制方案、分析质量指标、整定调节器参数等等的重要依据。前馈控制、最优控制、多变量解耦控制等更需要有精确的过程数学模型，所以过程数学模型是过程控制系统设计分析和应用的重要资料。研究过程建模对于实现生产过程自动化具有十分重要的意义。 被控过程是指正在运行中的多种多样的被控制的生产工艺设备。例如各种加热炉、锅炉、热处理炉、精馏塔、化学反应器等等。 被控过程的数学模型（动态特性），是指过程在各输入量（包括控制量和扰动量）作用下，其相应输出量（被控量）变化函数关系的数学表达式。 第一节基本概念 一、过程的输入输出描述 分析： 被控过程W o (s)是多个输入量（u(t),f 1 (t),f 2 (t)…f n (t)），单个输出量（y(t)）的物理系统。函数的关系表达式如下： ∑ = + = n i i i s F s W s U s W s y 1 ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( 二、静态与动态特性 1、静态特性——输入量与输出量之间的关系，用放大系数K 表示。 2、动态特性——输出量y随时间的变化而变化，用时间常数T 描述。 三、物料与能量平衡原理 在静态情况下，单位时间流入过程的物料或能量等于其流出的物料或能量。 在动态情况下，单位时间流入过程的物料或能量与流出的物料或能量之差等于过程储存量的变化率。四、自衡与无自衡对象（过程） 自衡对象：在扰动作用下，平衡状态被打破后，不通过自动仪器调节，建立新的平衡状态。 无自衡对象：在扰动作用下，平衡状态被打破后，自身不能建立新的平衡状态。 五、建模的途径 1、机理建模 对于一些比较简单的物料或能量变化和机理比较清楚的被控过程，根据过程的机理和物料（能量）平衡的关系，应用理论计算的方法建立被控过程的数学模型。 2、实验建模 对于多数的工业过程来说，一般都比较复杂，用机理建模的方法很难反映实际的情况，目前主要采用实验建模方法有过程辨识和参数估计。
软件生命周期 定义 软件生命周期又称为软件生存周期或系统开发生命周期，是软件的产生直到报废的生命周期，周期内有问题定义、可行性分析、总体描述、系统设计、编码、调试和测试、验收与运行、维护升级到废弃等阶段，这种按时间分程的思想方法是软件工程中的一种思想原则，即按部就班、逐步推进，每个阶段都要有定义、工作、审查、形成文档以供交流或备查，以提高软件的质量。但随着新的面向对象的设计方法和技术的成熟，软件生命周期设计方法的指导意义正在逐步减少。 生命周期的每一个周期都有确定的任务，并产生一定规格的文档（资料），提交给下一个周期作为继续工作的依据。按照软件的生命周期，软件的开发不再只单单强调“编码”，而是概括了软件开发的全过程。软件工程要求每一周期工作的开始只能必须是建立在前一个周期结果“正确”前提上的延续；因此，每一周期都是按“活动-结果-审核-再活动-直至结果正确”循环往复进展的。 阶段 同任何事物一样，一个软件产品或软件系统也要经历孕育、诞生、成长、成熟、衰亡等阶段，一般称为软件生存周期（软件生命周期）。把整个软件生存周期划分为若干阶段，使得每个阶段有明确的任务，使规模大，结构复杂和管理复杂的软件开发变的容易控
制和管理。可以将软件生命周期概括为软件计划与可行性研究阶段（问题定义、可行性研究）、需求分析阶段、软件设计阶段（概要设计和详细设计）、软件编码阶段、软件测试阶段和软件运行与维护阶段。软件计划与可行性研究阶段（问题定义、可行性研究）：此阶段是软件开发方与需求方共同讨论，主要确定软件的开发目标及其可行性。 需求分析阶段：在确定软件开发可行的情况下，对软件需要实现的各个功能进行详细分析。需求分析阶段是一个很重要的阶段，也是在整个软件开发过程中不断变化和深入的阶段，能够为整个软件开发项目的成功打下良好的基础。 软件设计阶段（概要设计和详细设计）：主要根据需求分析的结果，对整个软件系统进行设计，如系统框架设计，数据库设计等等。软件编码阶段：是将软件设计的结果转换成计算机可运行的程序代码。在程序编码中必须要制定统一，符合标准的编写规范。以保证程序的可读性，易维护性，提高程序的运行效率。 软件测试阶段：在软件设计完成后要经过严密的测试，以发现软件在整个设计过程中存在的问题并加以纠正。 软件运行和维护阶段：是软件生命周期中持续时间最长的阶段，包括纠错性维护和改进性维护两个方面。 模型分类 从概念提出的那一刻开始，软件产品就进入了软件生命周期。在
第二章组织影响和项目生命周期 事业环境因素（Enterprise Environmental Factors）：是指团队不能控制的，将对项目产生影响、限制或指令作用的各种条件。可以提高或限制项目管理的灵活性，并可能对项目结果产生积极或消极影响。包括： ?--------以下是组织内部的-8个---------------------------------------------- ?组织文化（有1题）、结构和治理 ?设施和资源的地理分布 ?基础设施 ?现在人力资源状况 ?人事管理制度 ?组织已有的沟通渠道-> n*(n-1)/2, 2个人有两个渠道，渠道越少越好（必考） ?公司的工作授权系统（Work Authorization System）： 是整个项目管理系统的一个子系统，是一系列正式书面程序的集合，包括发布工作授权所需的步骤、文件、跟踪系统以及审批层次），以保证该工 作由特定的组织、在正确的时间、以合理的顺序执行。注意，要防止镀金?项目管理信息系统（PMIS－Project Management Information System） 由收集、整合和传播项目管理过程成果的工具和技术组成的信息系统， PMIS从项目启动到收尾用于支持项目所有方面，包括人工和自动的系统，如： 1、进度计划工作 2、工作授权系统 3、配置管理系统（版本管理）
4、信息收集和发布系统 5、进入其他在线自动化系统的网络界面 ?--------以下是组织外部的，组织不能控制-----5个------------------------ ?政府或行业标准 ?市场条件 ?干系人风险承受能力 ?商业数据库（是组织外的，如市场行情去估预算） ?政治气氛 组织过程资产：是执行组织所物有并全用的计划、流程、政策、程序和知识库，包括来自任何（或所有）项目参与组织的，可用于执行或治理项目的任何产物、实践或知识。项目团队成员要在项目全过程中，对其更新和增补。没有配置管理系统 流程与程序（了解下，几乎几有都是－文档、程序）：指南和标准、特定的组织标准、模版、变更控制程序、财务控制程序、问题与缺陷管理程序、组织对沟通的要求、确定工作优先顺序、风险控制程序、标准化的指南、工作指示、建议评价准则和绩效测量准则、项目收尾指南或要求。 知识库： ?过程测量数据库 ?以往项目的项目档案 ?历史信息（过去的信息）和经验教训（目前成功或失败总结）知识库（3-5题目） ?问题与缺陷管理数据库 ?配置管理知识库 ?财务数据库（组织内的，与商业数据库区分开） 回顾：------------------------------------------------------------------- ?基于项目的组织－临时机构、防官僚 ?组织级项目管理－是一种战略执行框架、组织及的多个项目集项目组合的管理 ?组织结构 --------------------------------------------------------------------------------- 组织结构/组织形式：人员的职责、权限和相互关系的安排，是一种事业环境因素。可能影响资源的可用性和项目的执行方式。 包括：
第九讲系统建模与仿真(2) 四、仿真 1. 仿真(模拟)(Simulation)概念 1）定义 利用模型复现实际系统中发生的本质过程, 并通过对系统模型的实验来研究存在的或设计中的系统. 2）分类 物理仿真：即实物仿真, 如风洞 计算机仿真(数学仿真): 模拟数字混合 半实物仿真: 控制器(实物)+计算机上实现的控制对象 3）建模、仿真与计算机 建模与仿真的五个组成部分（实际系统、试验框架、基本模型、集总模型、计算机模型）
实际系统：行为描述（可观测变量、不可观测变量） 试验框架：假设或条件集合，同模型有效性之间相关 基本模型：在试验框架下，解释实际系统的行为 集总模型：基本模型的简化 计算机：复杂（仿真） 4）基本要素 ●对仿真问题的描述 ●行为产生器 ●模型行为及其处理 5）仿真的发展阶段 ●模型驱动的仿真 ●含实物的仿真 ●人在回路中的仿真 6）仿真的发展趋势 ●面向对象仿真 ●定性仿真 ●智能仿真 ●分布交互仿真 ●可视化仿真 ●多媒体仿真 ●虚拟现实仿真 ●Internet网上仿真
7）仿真的对象 ●系统过于复杂（如存在过多的随机因素），难以采用解析法求解 时，通过仿真可得到系统的动态特征。 ●系统实际运行费用过高或无法作实际运行时，借助仿真可以得到 系统的有关参数。 优化设计、安全性和经济性、预测、完善系统模型、重复实验 8）仿真的一般过程 9）仿真的分类
●物理仿真，模拟机仿真，数字仿真，数字机与模拟机混合仿 真，仿真器仿真 ●连续和离散系统仿真 ●静态和动态系统仿真 ●稳态和终态仿真 ●确定性和随机性仿真 10）仿真的输出类型 ●确定型和随机型 ●连续观测值和离散观测值 ●连续分布和离散分布观测值 ●一元和多元输出 ●稳态型仿真和终止型仿真输出 11）仿真的局限性 1) 往往只能得到特解，而得不到通解 2) 结果往往是间接的，而不是直接的 12）仿真的技术工具 连续系统仿真：DYNAMO, CSMP 离散事件系统仿真：GPSS, SIMSCRIPT, SIMULA, GPSS-F 混合仿真：GASP-IV
第一章习题 1-1什么是仿真？它所遵循的基本原则是什么？ 答：仿真是建立在控制理论，相似理论，信息处理技术和计算技术等理论基础之上的，以计算机和其他专用物理效应设备为工具，利用系统模型对真实或假想的系统进行试验，并借助专家经验知识，统计数据和信息资料对试验结果进行分析和研究，进而做出决策的一门综合性的试验性科学。 它所遵循的基本原则是相似原理。 1-2在系统分析与设计中仿真法与解析法有何区别？各有什么特点？ 答：解析法就是运用已掌握的理论知识对控制系统进行理论上的分析，计算。它是一种纯物理意义上的实验分析方法，在对系统的认识过程中具有普遍意义。由于受到理论的不完善性以及对事物认识的不全面性等因素的影响，其应用往往有很大局限性。 仿真法基于相似原理，是在模型上所进行的系统性能分析与研究的实验方法。 1-3数字仿真包括那几个要素？其关系如何？ 答: 通常情况下，数字仿真实验包括三个基本要素，即实际系统，数学模型与计算机。由图可见，将实际系统抽象为数学模型，称之为一次模型化，它还涉及到系统辨识技术问题，统称为建模问题；将数学模型转化为可在计算机上运行的仿真模型，称之为二次模型化，这涉及到仿真技术问题，统称为仿真实验。 1-4为什么说模拟仿真较数字仿真精度低？其优点如何？。 答：由于受到电路元件精度的制约和容易受到外界的干扰，模拟仿真较数字仿真精度低 但模拟仿真具有如下优点： （1）描述连续的物理系统的动态过程比较自然和逼真。 （2）仿真速度极快，失真小，结果可信度高。 （3）能快速求解微分方程。模拟计算机运行时各运算器是并行工作的，模拟机的解题速度与原系统的复杂程度无关。 （4）可以灵活设置仿真试验的时间标尺，既可以进行实时仿真，也可以进
第二章过程建模 ?本章提要 1.过程建模的基本概念 2.单容过程的数学模型的建立 3.多容过程的数学模型的建立 4.用响应曲线法辨识过程的数学模型 5.用相关统计法辨识过程的数学模型 6.用最小二乘参数估计方法的系统辨识 ?授课内容 第一节基本概念 在过程控制系统的分析和设计中，过程的数学模型是极其重要的基础资料。所以，建立过程的数学模型对于实现生产过程自动化有着十分重要的意义。 一个过程控制系统的优劣，主要取决于对生产工艺过程的了解和建立过程的数学模型。 1.基本概念 ?被控过程-----指指正在运行中的多种多样的工艺生产设备。(P11) ?被控过程的数学模型-----指过程在各输入量（包括控制量和扰动量）作用 下，其相应输出量（被控量）变化函数关系的数学表达式。(P11) ?过程模型的两种描述形式： ●非参量形式：即用曲线或数据表格来表示（形象、直观，但对进行系 统的设计和综合不方便）。 ●参量形式：即用数学方程来表示（方便，描述形式有：微分方程、传 递函数、差分方程、脉冲响应函数、状态方程和观察方程等）。 ?过程控制系统方框图： ?内部扰动（基本扰动）-----通常是一个可控性良好的输入量，选作为控制 作用，即调节器的输山量(u(t))作为控制作用。基本扰动作用于闭合回路内， 所以对系统的性能起决定作用。 ?外部扰动------其他的输入量则称为扰动作用（f1（t）～f n（t））。外部扰动 对过程控制也有很大影响。 ?输入量-----（u1(t)、u2(t)、、、u n(t)，f1(t)、f2(t)、、、f n(t)）
?输出量-----（y1(t)、y2(t)、、、y n(t)） ?通道-----被控过程输入量与输出量之间的信号联系。 ?控制通道-----控制作用与被控变量之间的信号联系。 ?扰动通道-----扰动作用与被控变量之间的信号联系。 注：x(t)为系统的设定值（给定值、比较值） ?单输入单输出系统------ ?多输入单输出系统------ ?多输入多输出系统------需要解耦控制 ?过程的阶跃响应曲线： 注：大多数被控过程特性的特点是被控量的变化往往是不振荡的、单调的、有时延的和惯性的。 上图表示在输入扰动x（其实应该是u或f）作用下，输出y（被控量）的具有时延的响应。 ?自衡过程-----过程对扰动的响应有时延，被控量变化最后达到新的平衡， 即过程具有自平衡能力。如图2—2(a)所示； ?无自衡过程-----被控量不断交化最后不再平衡下来，过程无自平衡能力。 如图2—2(b)所示。 2.建立过程数学模型的目的 ●设计过程控制系统和整定调节器参数。 过程控制系统设计时选择控制通道、确定控制方案、分析质量指标、探索最优工况以及调节器参数的最佳整定都是以被控过程的数学模型为重要依据的。 ●指导生产工艺设备的设计。 确定有关因素对整个被控过程特性的影响，从而提出对生产设备的结构设计的合理要求和建议。 ●进行仿真试验研究。 不需要建造小的物理模型，只要根据过程的数学模型通过计算机进行仿真试验研究。 3.被控过程数学模型的应用与要求 ?被控过程数学模型的部分应用与要求可见表2—l所示。
控制系统数字仿真与CAD第二章习题答案 2-1 思考题： （1）数学模型的微分方程，状态方程，传递函数，零极点增益和部分分式五种形式，各有什么特点？ （2）数学模型各种形式之间为什么要互相转换？ （3）控制系统建模的基本方法有哪些？他们的区别和特点是什么？ （4）控制系统计算机仿真中的“实现问题”是什么含意？ （5）数值积分法的选用应遵循哪几条原则？ 答：（1）微分方程是直接描述系统输入和输出量之间的制约关系，是连续控制系统其他数学模型表达式的基础。状态方程能够反映系统内部各状态之间的相互关系，适用于多输入多输出系统。传递函数是零极点形式和部分分式形式的基础。零极点增益形式可用于分析系统的稳定性和快速性。利用部分分式形式可直接分析系统的动态过程。 （2）不同的控制系统的分析和设计方法，只适用于特定的数学模型形式。 （3）控制系统的建模方法大体有三种：机理模型法，统计模型法和混合模型法。机理模型法就是对已知结构，参数的物理系统运用相应的物理定律或定理，经过合理的分析简化建立起来的各物理量间的关系。该方法需要对系统的内部结构和特性完全的了解，精度高。统计模型法是采用归纳的方法，根据系统实测的数据，运用统计规律和系统辨识等理论建立的系统模型。该方法建立的数学模型受数据量不充分，数据精度不一致，数据处理方法的不完善，很难在精度上达到更高的要求。混合法是上述两种方法的结合。 （4）“实现问题”就是根据建立的数学模型和精度，采用某种数值计算方法，将模型方程转换为适合在计算机上运行的公式和方程，通过计算来使之正确的反映系统各变量动态性能，得到可靠的仿真结果。 （5）数值积分法应该遵循的原则是在满足系统精度的前提下，提高数值运算的速
软件生命周期 软件的生命周期是一个孕育、诞生、成长、成熟和衰亡的生存过程，也就是所谓的软件定义、软件开发和运行维护3个时期组成。而每个时期又有所要完成的不同的基本任务。 软件定义时期的主要任务是解决“做什么”的问题，通俗的讲就是做此项目的主要功能及可行性报告等。比如说网上选课系统，在软件定义阶段，要确定以下几个功能模块：管理员管理课程、教师、学生的增删改查和对教师、学生的权限授予等功能，教师对自己信息的修改和对自己课程的上传、修改、删除、查询等功能，学生对课程的选择、退选及查询等功能。针对此项目，从技术、经济、法律、成本、可获得的效益、开发的进度做出一系列的估算，制定出具体的实施计划。 软件开发时期的主要任务是解决“如何做”的问题，也就是如何完成此项目的过程，要解决每个构建所要完成的工作以及完成此工作的顺序。选择编写源程序的开发工具，把软件设计转换成计算机可以接受的程序代码。比如说网上选课系统，在软件开发阶段，我们确定先要进行管理员的模块编写，再进行教师模块的编写，进而进行学生模块的编写，另外也要确定是运用某种软件开发工具，如java、C语言等进行模块的开发等。 运行维护时期的主要任务是使软件持久地满足用户的需要，通常包括：改正性维护、适应性维护、完善性维护和预防性维护。在此阶段主要是把前期的各个模块组装起来进行测试，保证按需求分析的要求完成软件功能的测试并对此进行确认，交与开发方运行测试。比如网上选课系统，在运行维护阶段，要对前期的管理员、教师、学生这三个模块进行组合，并按照需求分析的功能进行核对，有不符合需求规格说明书之处进行修改，直到完全符合并测试成功，交与开发方测试及运用。 软件的生命周期是一个耗时长的工程。在软件工程生命周期的3个时期中，各个阶段又有着其不同的基本任务： 一、问题定义和可行性研究 此阶段是软件开发方与需求方共同讨论，主要确定软件的开发目标及其可行性。在这个阶段中我们需要从开发的技术、成本、效益等各个方面
习 题 2.1 什么是线性系统?其最重要的特性是什么?下列用微分方程表示的系统中,x o 表示系统输出,x i 表示系统输入,哪些是线性系统? (1) x x x x x i o o o o 222=++ (2) x tx x x i o o o 222=++ (3) x x x x i o 222o o =++ (4) x tx x x x i o o o 222o =++ 解: 凡是能用线性微分方程描述的系统就是线性系统。线性系统的一个最重要特性就是它满足叠加原理。该题中（2）和（3）是线性系统。 2.2 图（题2.2）中三同分别表示了三个机械系统。求出它们各自的微分方程，图中x i 表示输入位移，x o 表示输出位移，假设输出端无负载效应。 图(题2.2) 解: (1)对图(a)所示系统，由牛顿定律有
x m x c x x c i o o 2 o 1 )(=-- 即 x c x c c x m i 1 2 1 o o )(=++ (2)对图(b)所示系统，引入一中间变量x,并由牛顿定律有 )1()()(1 x x c k x x o i -=- )2()(2 x k x x c o o =- 消除中间变量有 x ck x k k x k k c i o 1 2 1 o 2 1 )(=-- (3)对图(c)所示系统，由牛顿定律有 x k x x k x x c o o i o i 2 1 )()(=-+- 即 x k x c x k k x c i i o o 1 2 1 )(+=++ 2.3求出图(题2.3)所示电系统的微分方程。 图（题2.3） 解:(1)对图(a)所示系统,设i 1为流过R 1的电流,i 为总电流,则有 ?+=idt C i R u o 12 2 i R u u o i 1 1=-
实验二 动态系统的Simulink 仿真 一、实验目的： 1、掌握Simulink 使用的基本方法； 2、熟悉连续系统仿真设计的基本方法； 二、实验内容： 1、编写M 脚本文件 编写一个M 脚本文件，绘制函数 ?? ???>+-≤<≤=3 ,630, 0,sin )(x x x x x x x y 在区间[-5，5]中的图形。 x=-5:0.1:5; % 设定系统输入范围与仿真步长 leng=length(x); % 计算系统输入序列长度 for i=1:leng % 计算系统输出序列 if x(i)<=0 % 逻辑判断 y(i)=sin(x(i)); else if (x(i)>0&&x(i)<=3) y(i)=x(i); else y(i)=-x(i)+6; end end end plot(x,y);grid;
2、编写和调用M 函数 编写一个M 函数，表示出如下函数关系 t=0:0.1:3; leng=length(t); for i=1:leng if t(i)<=1; y(i)=t(i).^2; else y(i)=t(i).^(1/2); end end plot(t,y);grid; ???? ?>∈=1 , ]1 ,0[,212t u t u y
并用M脚本文件调用该函数，绘制其在[0，3]区间内的图像。 3.一个生长在罐中的细菌的简单模型。要求给各模块和信号线改名称、改颜色或增加阴影。 假定细菌的出生率和当前细菌的总数成正比，死亡率和当前的总数的平方成正比。若以x 代表当前细菌的总数，则细菌的出生率可表示为： birth= _ rate bx 细菌的死亡率可表示为： 2 death= _px rate 细菌总数的总变化率可表示为出生率与死亡率之差。因此系统可表示为如下的微分方程形式： 2 px = x- bx 假定h ; /5= =，当前细菌的总数为1000，建立其simulink模型， .0 p h b/ 05 并绘制细菌总数变化图。
系统建模与仿真习题二及答案 1. 考虑如图所示的典型反馈控制系统框图 (1)假设各个子传递函数模型为 66.031.05 .02)(232++-+=s s s s s G ，s s s G c 610)(+=，2 1)(+=s s H 分别用feedback （）函数以及G*Gc/(1+G*Gc*H)（要最小实现）方法求该系统的传递函数模型。 (2) 假设系统的受控对象模型为s e s s s G 23 )1(12 )(-+=，控制器模型为 s s s G c 32)(+=，并假设系统是单位负反馈，分别用feedback （）函数以及G*Gc/(1+G*Gc*H)（要最小实现）方法能求出该系统的传递函数模型？如果不能，请近似该模型。 解： （1） clc;clear; G=tf([2 0 0.5],[1 -0.1 3 0.66]); Gc=tf([10 6],[1 0]); H=tf(1,[1 2]); G1=feedback(G*Gc,H) G2=G*Gc/(1+G*Gc*H) Gmin=minreal(G2) 结果： Transfer function: 20 s^4 + 52 s^3 + 29 s^2 + 13 s + 6 s^5 + 1.9 s^4 + 22.8 s^3 + 18.66 s^2 + 6.32 s + 3 Transfer function:
20 s^8 + 50 s^7 + 83.8 s^6 + 179.3 s^5 + 126 s^4 + 57.54 s^3 + 26.58 s^2 + 3.96 s s^9 + 1.8 s^8 + 25.61 s^7 + 22.74 s^6 + 74.11 s^5 + 73.4 s^4 + 30.98 s^3+ 13.17 s^2 + 1.98 s Transfer function: 20 s^4 + 52 s^3 + 29 s^2 + 13 s + 6 s^5 + 1.9 s^4 + 22.8 s^3 + 18.66 s^2 + 6.32 s + 3 (2) 由于 s c e s s s s G s G 23 2)1(36 24)(*)(-++= 方法1：将s e 2-转换为近似多项式。 clc;clear; s=tf('s'); G=(24*s+36)/(s^2*(s+1)^3); [num,den]=pade(2,2); G1=feedback(tf(num,den)*G,1) 结果： Transfer function: 24 s^3 - 36 s^2 - 36 s + 108 ------------------------------------------------------------ s^7 + 6 s^6 + 15 s^5 + 19 s^4 + 36 s^3 - 33 s^2 - 36 s + 108 方法2：将G*Gc/(1+G*Gc*H)中的分母中的s e 2-转换为近似多项式。 clc;clear; s=tf('s'); G=(24*s+36)/(s^2*(s+1)^3); [num,den]=pade(2,2); G1=feedback(G,tf(num,den)); G1.iodelay=2 Transfer function: 24 s^3 + 108 s^2 + 180 s + 108 exp(-2*s) * ------------------------------------------------------------------------------- s^7 + 6 s^6 + 15 s^5 + 19 s^4 + 36 s^3 - 33 s^2 - 36 s + 108 2. 假定系统为：
第二章列车运行的基本数学模型 空气波传播的定性分析 在重载列车长大下坡周期性制动策略研究中，首先需要解决的难点就是长大下坡速度控制问题。由于重力的作用，列车会在长大下坡不断加速，为了保证列车的安全行驶必须施以足够的制动力。在此过程中，如果一直使用空气制动，长时间制动将使闸瓦过热，其次，由于制动缸漏泄制动力会不断衰减。所以重载列车长大下坡时必须间断使用空气制动，并且掌握好制动与缓解时机。由于列车管系中气体是不规则变化的，即无法直接预测整个列车管系中各部分压强的压强变化，在此将通过气体流动理论计算制动特性来可避免各种假定压强带来的计算不正确。 当速度过高时采取制动措施可能会出现运行速度超过限速；速度过低开始制动一方面可能运行速度低，线路通过能力没有完全发挥，另一方面可能出现因为缓解时间过短副风缸没有充风完毕，会出现制动力不足问题。而缓解时，如果速度过高开始缓解，则可能出现需要制动时副风缸还没有充满，此时制动，制动缸将没有足够的制动力，列车可能会出现失控的危险；如果速度过低开始缓解，则通过线路的速度过低。 2.1.1空气制动系统描述 首先对空气制动系统的机械结构和控制过程中的三个过程的认知理解，我们将列车制动机械结构简化抽象，在此基础上对降压制动、充风缓解和控制保压三个过程进行研究。 图1 空气制动系统示意图 2.1.1.1制动单元 车辆制动单元包括以上多个机械和空气组成部件,由于车辆类型和用途的不同,其具体的组成部件也会有所区别,但是大多数车辆制动单元的基本部件是一致的,在此我们主要简化研究控制阀（120三通阀）、副风缸和制动缸之间气压变化机理。
图2 空气制动单元示意图 2.1.1.2制动位 列车运行中准备进站停车或者减速时,通常是施行常用制动。司机施行常用制动减压后,因副风缸压力空气来不及通过滑阀和滑阀座向列车管逆流,于是在主活塞两侧产生了一定的压力差,此压力差产生的向上作用力克服了节制阀与滑阀背面间的摩擦阻力、橡胶膜板的变形阻力和压缩稳定弹簧的阻力以及主活塞重力等向下作用力的总和,使主活塞先带动节制阀上移,然后再带动滑阀上移,此时,由于120阀的动作,阻止了制动管的空气流向副风缸,同时紧急阀上的放风阀也被阻塞。空气只能从副风缸流向制动社,推动活塞向左边运动,然后通过基础制动装置作用到车轮上,如图3所示。（该过程在常用制动和紧急制动时都会发生,它们的区别就在于常用制动时,列车管的空气即不向车辆制动单元流动也不排向大气,但是紧急制动时,120阀除了有上述动作,还会通过紧急放风阀将列车管中的空气直接排向大气。换言之,紧急制动过程中,120阀通过紧急放风阀的动作,会大大加快列车管的放风动作。）