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004建模基础(二)

系统建模与仿真习题2

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

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...

第二章过程和生命周期的建模

【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。

系统建模与仿真课程简介

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

数据库概念设计及数据建模(一)有答案

数据库概念设计及数据建模(一) 一、选择题 1. 数据库概念设计需要对一个企业或组织的应用所涉及的数据进行分析和组织。现有下列设计内容 Ⅰ.分析数据,确定实体集 Ⅰ.分析数据,确定实体集之间的联系 Ⅰ.分析数据,确定每个实体集的存储方式 Ⅰ.分析数据,确定实体集之间联系的基数 Ⅰ.分析数据,确定每个实体集的数据量 Ⅰ.分析数据,确定每个实体集包含的属性 以上内容不属于数据库概念设计的是______。 A.仅Ⅰ、Ⅰ和Ⅰ B.仅Ⅰ和Ⅰ C.仅Ⅰ、Ⅰ和Ⅰ D.仅Ⅰ和Ⅰ 答案:D [解答] 数据库概念设计主要是理解和获取引用领域中的数据需求,分析,抽取,描述和表示清楚目标系统需要储存和管理什么数据,这些数据共有什么样的属性特征以及组成格式,数据之间存在什么样的依赖关系,同时也要说明数据的完整性与安全性。而数据的储存方式和数据量不是概念设计阶段所考虑的。 2. 关于数据库概念设计阶段的工作目标,下列说法错误的是______。 A.定义和描述应用系统设计的信息结构和范围

B.定义和描述应用系统中数据的属性特征和数据之间的联系 C.描述应用系统的数据需求 D.描述需要存储的记录及其数量 答案:D [解答] 数据库概念设计阶段的工作目标包括定义和描述应用领域涉及的数据范围;获取应用领域或问题域的信息模型;描述清楚数据的属性特征;描述清楚数据之间的关系;定义和描述数据的约束;说明数据的安全性要求;支持用户的各种数据处理需求;保证信息模型方便地转换成数据库的逻辑结构(数据库模式),同时也便于用户理解。 3. 需求分析阶段的文档不包括______。 A.需求说明书 B.功能模型 C.各类报表 D.可行性分析报告 答案:D [解答] 数据库概念设计的依据是需求分析阶段的文档;包括需求说明书、功能模型(数据流程图或IDEF0图)以及在需求分析阶段收集到的应用领域或问题域中的各类报表等,因此本题答案为D。 4. 数据库概念设计的依据不包括______。

数学建模的基本步骤

数学建模的基本步骤 一、数学建模题目 1)以社会,经济,管理,环境,自然现象等现代科学中出现的新问题为背景,一般都有一个比较确切的现实问题。 2)给出若干假设条件: 1. 只有过程、规则等定性假设; 2. 给出若干实测或统计数据; 3. 给出若干参数或图形等。 根据问题要求给出问题的优化解决方案或预测结果等。根据问题要求题目一般可分为优化问题、统计问题或者二者结合的统计优化问题,优化问题一般需要对问题进行优化求解找出最优或近似最优方案,统计问题一般具有大量的数据需要处理,寻找一个好的处理方法非常重要。 二、建模思路方法 1、机理分析根据问题的要求、限制条件、规则假设建立规划模型,寻找合适的寻优算法进行求解或利用比例分析、代数方法、微分方程等分析方法从基本物理规律以及给出的资料数据来推导出变量之间函数关系。 2、数据分析法对大量的观测数据进行统计分析,寻求规律建立数学模型,采用的分析方法一般有: 1). 回归分析法(数理统计方法)-用于对函数f(x)的一组观测值(xi,fi)i=1,2,…,n,确定函数的表达式。 2). 时序分析法--处理的是动态的时间序列相关数据,又称为过程统计方法。 3)、多元统计分析(聚类分析、判别分析、因子分析、主成分分析、生存数据分析)。 3、计算机仿真(又称统计估计方法):根据实际问题的要求由计算机产生随机变量对动态行为进行比较逼真的模仿,观察在某种规则限制下的仿真结果(如蒙特卡罗模拟)。 三、模型求解: 模型建好了,模型的求解也是一个重要的方面,一个好的求解算法与一个合

适的求解软件的选择至关重要,常用求解软件有matlab,mathematica,lingo,lindo,spss,sas等数学软件以及c/c++等编程工具。 Lingo、lindo一般用于优化问题的求解,spss,sas一般用于统计问题的求解,matlab,mathematica功能较为综合,分别擅长数值运算与符号运算。 常用算法有:数据拟合、参数估计、插值等数据处理算法,通常使用spss、sas、Matlab作为工具. 线性规划、整数规划、多元规划、二次规划、动态规划等通常使用Lindo、Lingo,Matlab软件。 图论算法,、回溯搜索、分治算法、分支定界等计算机算法, 模拟退火法、神经网络、遗传算法。 四、自学能力和查找资料文献的能力: 建模过程中资料的查找也具有相当重要的作用,在现行方案不令人满意或难以进展时,一个合适的资料往往会令人豁然开朗。常用文献资料查找中文网站:CNKI、VIP、万方。 五、论文结构: 0、摘要 1、问题的重述,背景分析 2、问题的分析 3、模型的假设,符号说明 4、模型的建立(局部问题分析,公式推导,基本模型,最终模型等) 5、模型的求解 6、模型检验:模型的结果分析与检验,误差分析 7、模型评价:优缺点,模型的推广与改进 8、参考文献 9、附录 六、需要重视的问题 数学建模的所有工作最终都要通过论文来体现,因此论文的写法至关重要:

数学建模基础教程

数学建模新手“必读教程” 第一部分基本知识: 一、数学模型的定义 现在数学模型还没有一个统一的准确的定义,因为站在不同的角度可以有不同的定义。不过我们可以给出如下定义:“数学模型是关于部分现实世界和为一种特殊目的而作的一个抽象的、简化的结构。”具体来说,数学模型就是为了某种目的,用字母、数学及其它数学符号建立起来的等式或不等式以及图表、图象、框图等描述客观事物的特征及其内在联系的数学结构表达式。一般来说数学建模过程可用如下框图来表明: 数学是在实际应用的需求中产生的,要解决实际问题就必需建立数学模型,从此意义上讲数学建模和数学一样有古老历史。例如,欧几里德几何就是一个古老的数学模型,牛顿万有引力定律也是数学建模的一个光辉典范。今天,数学以空前的广度和深度向其它科学技术领域渗透,过去很少应用数学的领域现在迅速走向定量化,数量化,需建立大量的数学模型。特别是新技术、新工艺蓬勃兴起,计算机的普及和广泛应用,数学在许多高新技术上起着十分关键的作用。因此数学建模被时代赋予更为重要的意义。 二、建立数学模型的方法和步骤 1. 模型准备 要了解问题的实际背景,明确建模目的,搜集必需的各种信息,尽量弄清对象的特征。 2. 模型假设 根据对象的特征和建模目的,对问题进行必要的、合理的简化,用精确的语言作出假设,是建模至关重要的一步。如果对问题的所有因素一概考虑,无疑是一种有勇气但方法欠佳的行为,所以高超的建模者能充分发挥想象力、洞察力和判断力,善于辨别主次,而且为了使处理方法简单,应尽量使问题线性化、均匀化。 3. 模型构成 根据所作的假设分析对象的因果关系,利用对象的内在规律和适当的数学工具,构造各个量间的等式关系或其它数学结构。这时,我们便会进入一个广阔的应用数学天地,这里在高数、概率老人的膝下,有许多可爱的孩子们,他们是图论、排队论、线性规划、对策论等许多许多,真是泱泱大国,别有洞天。不过我们应当牢记,建立数学模型是为了让更多的人明了并能加以应用,因此工具愈简单愈有价值。 4. 模型求解

数据库模型基础知识及数据库基础知识总结

数据库模型基础知识及数据库基础知识总结 数据库的4个基本概念 1.数据(Data):描述事物的符号记录称为数据。 2.数据库(DataBase,DB):长期存储在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合。 3.数据库管理系统(DataBase Management System,DBMS 4.数据库系统(DataBase System,DBS) 数据模型 数据模型(data model)也是一种模型,是对现实世界数据特征的抽象。用来抽象、表示和处理现实世界中的数据和信息。数据模型是数据库系统的核心和基础。数据模型的分类 第一类:概念模型 按用户的观点来对数据和信息建模,完全不涉及信息在计算机中的表示,主要用于数据库设计现实世界到机器世界的一个中间层次 ?实体(Entity): 客观存在并可相互区分的事物。可以是具体的人事物,也可以使抽象的概念或联系 ?实体集(Entity Set): 同类型实体的集合。每个实体集必须命名。 ?属性(Attribute): 实体所具有的特征和性质。 ?属性值(Attribute Value): 为实体的属性取值。 ?域(Domain): 属性值的取值范围。 ?码(Key): 唯一标识实体集中一个实体的属性或属性集。学号是学生的码?实体型(Entity Type): 表示实体信息结构,由实体名及其属性名集合表示。如:实体名(属性1,属性2,…) ?联系(Relationship): 在现实世界中,事物内部以及事物之间是有联系的,这些联系在信息世界中反映为实体型内部的联系(各属性)和实体型之间的联系(各实体集)。有一对一,一对多,多对多等。 第二类:逻辑模型和物理模型 逻辑模型是数据在计算机中的组织方式

第二章 过程建模

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。

我要自学网-3DSMAX基础建模教程板书

《3DSMAX基础建模教程》资料总结: 第一课:现成三维体建模 1-1、3DS max简介: 菜单栏、工具栏、视图区、动画区、命令面板、视图控制区 1-2、3DS max的视图控制: 1-3、3DS max的标准基本体: 创建标准基本体时,可以进行参数修改;仍然第二次选取后,要通过修改面板来进行参数修改。 1-4、处女作___凉亭: Shift+移动=复制 1-5、3DS max扩展基本体: L-Ext=L形墙;C-Ext=C形墙。 扩展基本体里用得最多的切角长方体: 1、长度代表Y轴,宽度代表X轴,高度代表Z轴。 2、圆角控制圆角的大小;圆角分段控制圆角的圆滑度。 1-6、实例___沙发: 利用四个切角长方体的组合来制做完成。 1-7、实例___床头柜: 床头柜的实体尺寸50、50、60。 1、自定义→单位设置→“公制”选项改成毫米;“系统单位设置”:一个单位=1.0毫米。 2、拉手:用扩展基本体中的“软管”画出,“软管”有三处设置要修改,“直径”改37,“高 度”改50,“周期数”改1。 1-8、渲染视图: 保存图片,一般选择TIF文件:图像清晰,文件小,且是印刷打定的格式。 F9是渲染上一个视图,工具栏中的快速渲染才是渲染当前视图。 第二课:二维转三维(上) 2-1、3DS max的图形: 用线条建模,也就是通常的二维转三维。 1、样条线中的截面,本身不是一个线条,他是对立体截出的一个线条。 选取一个立体,点取,然后在修改面板里点取“创建图形”。 2、创建线,能过单击创建直线,单击点不放生产曲线。撤销当前的点,返回上一个点,按 Backspace撤销键。 3、“挤出”命令,修改器→网格编辑→挤出。

数据库基础教程课后习题答案顾韵华

习题1 1、简述数据库系统的特点。 答:数据库系统的特点有: 1)数据结构化 在数据库系统中,采用统一的数据模型,将整个组织的数据组织为一个整体;数据不再仅面向特定应用,而是面向全组织的;不仅数据内部是结构化的,而且整体是结构化的,能较好地反映现实世界中各实体间的联系。这种整体结构化有利于实现数据共享,保证数据和应用程序之间的独立性。 2)数据共享性高、冗余度低、易于扩充 数据库中的数据能够被多个用户、多个应用程序共享。数据库中相同的数据不会多次重复出现,数据冗余度降低,并可避免由于数据冗余度大而带来的数据冲突问题。同时,当应用需求发生改变或增加时,只需重新选择不同的子集,或增加数据即可满足。 3)数据独立性高 数据独立性是由DBMS 的二级映像功能来保证的。数据独立于应用程序,降低了应用程序的维护成本。 4)数据统一管理与控制 数据库中的数据由数据库管理系统(DBMS )统一管理与控制,应用程序对数据的访问均经由DBMS 。DBMS 提供四个方面的数据控制功能:并发访问控制、数据完整性、数据安全性保护、数据库恢复。 2、什么是数据库系统? 答:在计算机系统上引入数据库技术就构成一个数据库系统(DataBase System ,DBS )。数据库系统是指带有数据库并利用数据库技术进行数据管理的计算机系统。DBS 有两个基本要素:一是DBS 首先是一个计算机系统;二是该系统的目标是存储数据并支持用户查询和更新所需要的数据。 3、简述数据库系统的组成。 答:数据库系统一般由数据库、数据库管理系统(及其开发工具)、数据库管理员(DataBase Administrator ,DBA )和用户组成。 4、试述数据库系统的三级模式结构。这种结构的优点是什么? 答:数据库系统的三级模式结构是指数据库系统是由外模式、模式和内模式三级构成,同时包含了二级映像,即外模式/模式映像、模式/内模式映像,如下图所示。 数据库应用1…… 外模式A 外模式B 模式 应用2应用3应用4应用5…… 模式 外模式/模式映像 模式/内模式映像 数据库系统的这种结构具有以下优点: (1)保证数据独立性。将外模式与模式分开,保证了数据的逻辑独立性;将内模式与模式分开,保证了数据的物理独立性。 (2)有利于数据共享,减少了数据冗余。 (3)有利于数据的安全性。不同的用户在各自的外模式下根据要求操作数据,只能对

系统建模与仿真(2)

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

数据库建模

软件工程环境 综合实践结业论文—数据建模

1.1数据建模的基本概念 在设计数据库时,对现实世界进行分析、抽象、并从中找出内在联系,进而确定数据库的结构,这一过程就称为数据库建模。 数据建模中的三种模型的简介 a)概念模型 把现实世界中的客观对象抽象为某一种信息结构,这种信息结构并不依赖于具体的计算机系统,不是某一个数据库管理系统(DBMS)支持的数据模型,而是概念级的模型,成为概念模型。 b)逻辑模型 逻辑模型是对概念模型的扩展。不仅定义了描述概念模型中对象的相关属性,而且定义了对象之间的逻辑关系,比如:聚合、扩展。在数据仓库中,它关联着逻辑模型和物理模型两方。目前最流行就是关系模型也就是对应的关系数据库。常见的实体联系有:一对一联系,一对多联系,多对多联系。 c)物理模型 物理模型定义了数据的物理存储方式。通常是我们定义的一种数据库。如关系数据库中的一些对象为表、视图、字段、数据类型、长度、主键、外键、索引、约束、是否可为空、默认值。 1.2 MDA转化

模型驱动架构(MDA)的模型转换提供了一个完全可配置的方式将一个模型中的元素和模型片段从一个域转换到另一个域。这通常涉及到平台无关模型(PIM)元素转换成指定平台的模型(PSM)的元素。从单一的、平台独立的元素到可以负责创建跨多个域的多个平台相关的元素。也就是说从概念模型可以转化成任何语言的逻辑模型,没有平台的限制,例如:java、c++、c#等等,数据库建模的时候我们可以给它转化成具体的数据库管理系统。 a)定义配置转换 EA中提供了MDA转换模板,打开EA工具下的Tools目录下的MDA Transformation Templates,得到下图: 本文讲的是数据建模,因此我们选择DDL语言,在DDL转换中主要是将逻辑图中的类转化为物理存储系统中的表: 将类中Attribute转换为表的列:

系统建模与仿真习题答案(forstudents)分解

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

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。

数据库复习基本知识

数据库复习基本知识 1、数据库的4个基本概念:数据(描述事物的符号记录)、数据库(长期存储在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合。数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和存储,具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性,并可为各种用户共享概括的讲,数据库数据具有永久存储、有组织和可共享三个基本特点)、数据管理系统(DBMS)和数据库系统(DBS) 2、数据库系统的特点:数据结构化(数据库系统实现整体数据的结构化,这是数据库的主要特征这一,也是数据库系统与文件系统的本质区别)、数据的共享性高、冗余度低且易扩充(数据共享可以大大减少数据冗余,节约存储空间,数据共享还能够避免数据之间的不相容性与不一致性)、数据的独立性高(物理独立性和逻辑独立性)、数据由数据库管理系统统一管理和控制(必须具备的4各控制功能1、数据的安全性保护2、数据的完整性检查 3、并发控制 4、数据库恢复) 3、数据库的定义:数据库是长期存储在计算机内有组织、大量、共享的数据集合。它可以提供各种用户共享,具有最小冗余度和较高的数据独立性。数据库管理系统在数据库建立、运用和维护时对数据库进行统一控制,以保证数据的完整性和安全性,并在多用户同时使用数据库时进行并发控制,在发生故障后对数据库进行恢复。 4、两大数据模型:1、概念模型(也称信息模型,主要用于数据库设计)2、数据模型(包括逻辑模型和物理模型逻辑模型主要用于数据库管理系统的实现)数据模型应满足三方面的要求:1、能比较真实的模拟现实世界2、容易为人所理解3、便于在计算机上实现 < 5、概念模型:它是按用户的观点来对数据和信息建模,主要用于数据库设计,从现实世界到概念模型的转换是由数据库设计人员完成的。 6、数据模型:它是对现实世界数据特征的抽象。是用来描述数据、组织数据和对数据进行操作的。数据模型是数据库系统的核心和基础。包括逻辑模型(主要包括层次模型、网状模型、关系模型等。它是按计算机系统的观点对数据建模,主要用于数据库管理系统的实现)和物理模型(对数据最底层的抽象,它描述数据在系统内部的表示方式和存取方方法是面向计算机系统的)从概念模型到逻辑模型的转换可以有数据可设计人员完成,也可以用数据可设计工具协助设计人员完成;从逻辑模型到物理模型的转换主要由数据库管理系统完成。 7、数据模型的组成三要素:1.数据结构(数据结构描述数据库的组成对象以及对象之间的联系,是对系统静态特性的描述,相对来说属稳定不变的)2.数据操作(对数据库中各种对象的值允许执行的操作及有关操作规则,主要有查询和更新两大类操作是对系统动态特性的描述)3.数据的完整性约束条件(数据的完整性约束条件是一组完整性规则在关系模型中,任何关系必须满足实体完整性和参照完整性两个条件) /

(整理)控制系统数字仿真第二章习题答案

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

MySQL数据库基础与实例教程练习题参考答案

MySQL数据库基础与实例教程练习题参考答案 由于时间仓促,答案中难免存在错误,不妥之处恳请读者批评指正! 第一章答案 1.数据库管理系统中常用的数学模型有哪些? 数据库管理系统通常会选择某种“数学模型”存储、组织、管理数据库中的数据,常用的数学模型包括“层次模型”、“网状模型”、“关系模型”以及“面向对象模型”等。 2.您听说过的关系数据库管理系统有哪些?数据库容器中通常包含哪些数据库对象? 目前成熟的关系数据库管理系统主要源自欧美数据库厂商,典型的有美国微软公司的SQL Server、美国IBM公司的DB2和Informix、德国SAP公司的Sybase、美国甲骨文公司的Oracle。 数据库容器中通常包含表、索引、视图、存储过程、触发器、函数等数据库对象。 3.通过本章知识的讲解,SQL与程序设计语言有什么关系? SQL并不是一种功能完善的程序设计语言,例如,不能使用SQL构建人性化的图形用户界面(Graphical User Interface,GUI),程序员需要借助Java、VC++等面向对象程序设计语言或者HTML的FORM表单构建图形用户界面(GUI)。如果选用FORM表单构建GUI,程序员还需要使用JSP、PHP或者.NET编写Web应用程序,处理FORM表单中的数据以及数据库中的数据。 其他答案: 1、首先SQL语言是数据库结构化查询语言,是非过程化编程语言。而程序设计语言则有更多的面向对象及逻辑程序设计。比如用SQL语言编写图形用户界面(例如窗口、进度条),是无法实现的。 2、SQL语言可以说是,程序设计语言和数据库之间的一个翻译官。程序设计语言需要操作数据库时,需要借助(或者说调用)SQL语言来翻译给数据库管理系统。 3、不同数据库管理系统会有一些特殊的SQL规范,比如 limit关键词在SQL Server中无法使用。而这些规范与程序设计语言无关。 4.通过本章的学习,您了解的MySQL有哪些特点? 与题目2中列举的商业化数据库管理系统相比,MySQL具有开源、免费、体积小、便于安装,但功能强大等特点。 5.通过本章的学习,您觉得数据库表与电子表格(例如Excel)有哪些区别? 限于本章的知识点:外观上,关系数据库中的一个数据库表和一个不存在“合并单元格”的电子表格(例如Excel)相同。与电子表格不同的是:同一个数据库表的字段名不能重复。为了优化存储空间以及便于数据排序,数据库表的每一列必须指定某种数据类型。 关系数据库中的表是由列和行构成的,和电子表格不同的是,数据库表要求表中的每一行记录都必须是唯一的,即在同一张数据库表中不允许出现完全相同的两条记录。 6.您所熟知的数据库设计辅助工具有哪些?您所熟知的模型、工具、技术有哪些? 数据库设计辅助工有数据模型、数据建模工具、关系数据库设计技术。其中常用的数据模型有ER模型和类图;常用的数据建模工具如ERwin、PowerDesigner、Visio等;常用的关系数据库设计技术如数据库规范化技术。 1.模型 数据模型有E-R图或者类图等数据模型。业务模型有程序流程图、数据流程图DFD、时序

2机械控制工程基础第二章答案解析

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=-

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