2013年《计算机组成原理》研究生入学考试大纲
考查目标
1.掌握单处理器计算机系统的组成原理及其内部工作机制，理解各大部件的工作原理、设计方法、逻辑实现技术，了解计算机整机的互连构成技术，具有较完整的计算机系统的整机概念。
2.了解计算机系统层次化结构的概念，熟练掌握计算机系统设计的基本原理和基本知识，理解计算机系统中软硬件之间的相互关系。
3.能够综合运用计算机系统设计的基本原理和方法，分析、计算计算机硬件系统设计中的理论和实际问题，根据具体需求实现计算机硬件系统基本部件的简单设计。
考查内容
一、计算机系统概述
1.计算机系统的发展
2.计算机系统的组成
计算机硬件系统的五大部件
冯·诺依曼思想
现代计算机的结构
计算机软件系统的分类
计算机系统的分类
3.软件与硬件的关系
4.计算机系统的层次结构
5.计算机系统在速度、容量、价格方面的主要性能指标
二、数据表示
1.数制及数制转换
2.带符号数的表示：原码、反码、补码、移码以及各种码制与真值之间的转换
3.定点数的表示格式和数据表示范围
浮点数的表示格式和数据表示范围、浮点数的规格化数、原码／补码的规格化规则
4.IEEE 754标准浮点数的表示格式，IEEE 754标准浮点数与真值之间的转换规则
5.非数值符号的表示：字符的ASCII码、字符串的存放方法；汉字编码的关系、汉字
字库的容量计算
6.十进制数串的表示：BCD码、压缩的十进制数串
7.奇偶校验码、海明校验码、循环校验码的编码方法和校验方法；海明校验码码长的
计算公式、各种校验码的检错和纠错能力；校验码的检错、纠错能力与码距的关系
三、运算方法与运算器
1.定点补码加减运算规则、溢出判断方法、定点补码加减运算的逻辑电路
2.算术逻辑运算部件ALU的功能结构和工作原理
3.一位原码、补码的乘法运算规则以及乘法运算的硬件逻辑电路的结构和工作原理
4.阵列乘法器的工作原理及逻辑实现
5.一位原码/补码不恢复余数除法运算规则、布斯除法运算规则以及除法运算的硬件逻
辑电路的结构和工作原理
6.阵列除法器的工作原理及逻辑实现
7.浮点四则运算的方法和步骤
加减运算：求阶差、对阶、尾数加减、结果规格化、尾数的舍入规则
乘除运算：阶码加减、尾数乘除、结果规格化、尾数的舍入规则
8.浮点运算器的工作原理
9.各类逻辑运算的运算规则和移位规则
四、存储器系统
1.存储器的基本组成
2.存储系统的层次结构，程序局部性原理
3.主存与CPU之间数据传送的控制方式
数据传送的同步控制和异步控制
4.主存的主要性能指标
容量、速度（存取时间TA、存取周期TM、带宽的计算方法）、价格
5.存储器的分类，半导体存储器的存储原理
SRAM、DRAM的存储原理；DRAM的刷新方式；DRAM刷新周期的计算
6.存储器与CPU的连接：
芯片数的计算；地址、数据、控制线的连接；片选信号的产生；地址范围的确定（字扩展、位扩展）；当需要多种字长访存时和需要满足数据的整数边界要求时，各种地址和片选信号的实现。
7.Cache的工作原理
主存与Cache之间的三种地址映射方式的实现原理和特点；Cache替换算法；Cache 写策略；Cache－主存系统的平均访问时间的计算；Cache命中率的计算。
8.辅助存储器
磁表面存储器的存储原理、各种记录方式的特点、各种记录方式的评价标准。
硬盘存储器的常用技术指标：容量、平均存取时间、数据传输率的计算
磁盘阵列
光盘存储器
9.存储体系中单体多字并行存储器、多体交叉存储器的概念
10.虚拟存储器的基本概念
页式、段式、段页式虚拟存储器
五、指令系统
1．指令的格式
2．指令中地址码的格式
3．操作码的编码方式
定长操作码指令格式、扩展操作码指令格式
根据指令系统中对操作码、地址码和指令条数的规定进行设计
4．寻址方式
数据寻址和指令寻址
各种寻址方式中有效地址的计算方法
5．指令类型
完备的指令系统应具有的基本指令类型，各种指令的实现过程。
6．CISC和RISC系统的设计风格的特点
六、控制器原理
1．控制器的功能
2．指令的执行步骤
3．控制器组成部件：PC、IR、ID、操作信号形成部件等
4．控制器的组成方式
组合逻辑方式、微程序方式
5．控制器的控制方式：同步控制、异步控制、联合控制
控制器的时序：指令周期、机器周期、节拍、脉冲
6．CPU的结构、CPU中的基本寄存器
7．数据通路及指令流程分析
根据指令功能和CPU的数据通路结构写出指令流程、控制信号序列及一个指令周期的访存次数
8．组合逻辑控制器的组成方式
9．微程序控制器
微程序控制基本概念：微命令、微操作、微指令、微程序、微周期、控制存储器
微程序控制器的组成方式
微指令的编译方式（微指令格式的设计方法）：直接控制法、最短编码法、字段直接编码法
微程序的顺序控制方式：初始微地址的形成方式；后继微地址的形成方式：增量方式、断定方式
微指令的执行方式：串行/并行执行方式
微程序设计方法：水平性微指令、垂直型微指令
10．指令的执行方式
顺序方式、重叠方式、流水方式
11．指令流水线
指令流水线的基本概念
指令流水线的分类：操作部件级、指令级和处理机级
单功能流水线和多功能流水线；
静态流水线和动态流水线；
线性流水线和非线性流水线。
12．线性流水线的性能
流水线时空图，线性流水线的吞吐率、效率和加速比的计算。
13．超标量、超长指令字和超流水的基本概念
七、总线技术
1.总线的基本概念及特点
2.总线的分类
3.总线的性能指标
带宽、宽度、时钟频率、负载能力
4.总线上的设备分类
总线主设备和总线从设备；总线源设备和总线目的设备；
5.总线仲裁的方法
集中仲裁和分布仲裁；并行仲裁和串行仲裁；集中式总线控制器的仲裁方式
6.总线操作和定时
同步定时方式和异步定时方式
7.总线上的数据传输类型
8.计算机系统中的各类总线结构
9.常用总线标准
八、输入输出（I/O）设备
1.外设的分类、作用、特点
2.主机与外设间的传送格式
并行传送和串行传送
3.主机控制外设的四个层次
4.键盘的工作原理及控制方法
5.显示器的工作原理
CRT、液晶显示器的工作原理
显示器性能指标的计算与应用
6.打印机
打印机的分类
激光打印机的工作原理
九、输入输出（I/O）系统
1．主机与外设的连接方式
2．I/O接口
I/O接口的功能、组成、分类
3．I/O端口及其的寻址方式
4．I/O系统中信息的传送方式
程序查询方式、程序中断方式、 DMA方式、I/O通道方式的基本原理5．程序中断方式
中断的功能和工作过程
中断请求、中断响应的条件
中断屏蔽、中断禁止、中断判优的条件
中断响应过程
向量中断的实现过程
6．DMA方式
DMA方式的功能和工作过程
DMA控制器（DMAC）的组成
DMA传送方式：CPU暂停方式、周期挪用方式、交替访存方式
DMA控制方式下的数据传送过程：DMA预处理、数据交换操作、DMA后处理DMA与中断的比较
7．I/O通道控制方式的基本概念
I/O通道控制方式的基本概念
I/O通道的工作原理
通道的类型：字节多路通道、选择通道、数组多路通道
参考书目：
1.《计算机组成原理》张功萱顾一禾邹建伟王晓峰编著清华大学出版社
2.《计算机组成原理》唐朔飞编著高等教育出版社
3.《计算机组成原理》（第4版）白中英编著科学出版社
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南京理工大学分析测试中心仪器设备展示 X射线光电子能谱仪(XPS)简介 1.仪器名称：全自动聚焦扫描微区光电子能仪(XPS) 2.产品型号：PHI QuanteraⅡ 3.品牌：日美纳米表面分析仪器公司 4.产地：日本 5.主要技术指标 系统到达真空<5×10-10 torr； Ag样品XPS光电子能量分辨率Ag 3d 5/2 峰半高宽FWHM < 0.50 eV ； PET 样品XPS光电子能量分辨率C 1s的O=C-O峰半高宽FWHM < 0.85 eV ； 最小X射线斑束<9.0μm 在x方向；<9.0μm 在y方向； XPS灵敏度> 15kcps <10.0 μm 能量分辨率<0.60 eV 离子枪最大电流>5.0 μA @ 5 kV ； 6.仪器使用范围 电子能谱仪可以对固体样品的表面元素组成进行定性和定量分析，还可以对样品表面原子的化学态及分子结构进行分析研究。利用氩离子深度剖析技术和角分辨XPS技术，可以获得样品表面不同深度的组成变化情况。利用小束斑X射线，可以对样品表面进行微区分析和元素及化学态成像分析。利用原位处理反应池，可在不同温度及压力下对样品进行不同气氛的处理，以获得实际使用气氛对样品表面组成及状态变化的动态影响信息。 适用于高分子材料、催化、电化学、半导体、金属、合金以及生物医学材料等。
管理员：白华萍 X射线衍射仪（XRD） 一仪器型号：D8 ADVANCE 二制造厂商：德国布鲁克公司 三主要技术指标： 测量精度：角度重现性±0.0001°； 测角仪半径≥200mm，测角圆直径可连续改变； 最小步长0.0001°； 角度范围（2θ）：-110～168°； 最大扫描速度或最高定位速度：1500°/分； 温度范围：室温～900℃； 环境压力：1mbar-10bar； 最大输出：18KW； 稳定性：±0.01%； 管电压：20～60kV(1kV/1step)； 管电流：10～300mA 四功能及应用范围： 仪器功能：X射线衍射仪对单晶、多晶和非晶样品进行结构参数分析，如物相鉴定和定量分析、室温至高温段的物相分析、晶胞参数测定（晶体结构分析）、多晶X-射线衍射的指标化以及晶粒尺寸和结晶度的测定等。可精确地测定物质的晶体结构，如：物相定性与定量分析，衍射谱的指标化及点阵参数。 应用范围：对材料学、物理学、化学、地质、环境、纳米材料、生物等领域来说，X射线衍射仪都是物质表征和质量控制不可缺少的方法。XRD能分析晶体材料诸如产业废弃物、矿物、催化剂、功能材料等的相组成分析，大部分晶体物质的定量、半定量分析；晶体物质晶粒大小的计算；晶体物质结晶度的计算等。 使用范围：金属材料：半导体材料、合金、超导材料、粉末冶金材料；无机材料：陶瓷
南京理工大学科研训练结题报告 作 者: 陈举豪向军历杨毅坚 学院 (系):化工学院 专 业: 安全工程 题 目: 丙烯管道泄漏爆燃事故的定量风险评估 饶国宁讲师 指导者： (姓名) (专业技术职务) 评阅者： (姓名) (专业技术职务) 2015 年 9 月
1 研究背景及意义 2010 年7 月28 日10 时10 分，南京某施工队在南京市栖霞区迈皋桥街道万寿村15号的南京塑料四厂地块拆除工地挖掘地下废旧管道时，挖掘机将穿越该地块的南京金陵塑胶化工有限公司地下Φ159 丙烯管道挖穿，导致丙烯泄漏并迅速扩散与空气形成爆炸性混合物，遇点火源后引发爆燃事故。 事故最终共造成10 余人死亡，10 余人重伤 (包括抢救无效死亡的3 人)，以及周边近两平方公里范围内的3000 多户居民住房及部分商店玻璃、门窗不同程度破碎，建筑物外立面受损，少数钢架大棚坍塌，直接经济损失4784 万元［1］。 这次事故在南京产生了巨大的影响，时至今日仍然有着深刻的教育意义，所以本项目以“7.28”事故为背景，采用ALOHA软件对该事故进行重建，给出定量风险评价结论。通过模拟得到爆炸的相关数据，为易燃气体（蒸气）管道泄漏事故的预测和应急救援提供理论依据。 2 研究工具和方法 2.1 ALOHA软件介绍 本项目研究采用有害大气空中定位软件（Areal Locations of Hazardous Atmospheres，ALOHA），该程序是美国环境保护署和美国海洋和大气管理局专门为化学品泄漏事故应急人员及规划和培训人员共同开发设计的CAMEO软件中的一个风险模拟程序［2］。其包括一个近1000种常用化学品的数据库，这个数据库的信息包括化学品类型、意外事故位置、天气情况（温度、风速和风向）和泄漏源情况（存储物料、泄漏孔尺寸、存储压力）等。利用它能够模拟毒性、可燃性、热辐射和超压等与化学品泄漏而导致毒性气体扩散、火灾或爆炸相关的主要危害，可以快速预测出对人体产生立即健康影响的毒气浓度范围以及可燃性气体爆炸所能波及的范围。ALOHA采用的数学模型有：高斯模型、DEGADIS重气扩散模型、蒸气云爆炸模型、BLEVE火球模型等。 目前，ALOHA已经成为危险化学品事故应急救援、规划、培训及学术研究的重要工具，广泛应用于风险评价和应急辅助决策等领域，但我国应用该软件进行应急辅助决策比较少。 2.2 场景构建 事故发生于南京市栖霞区迈皋桥街道万寿村15号的南京塑料四厂工地
“劳作教育”作为必修课要落到实处 劳动作为一项基本技能和品质素养，无论何时何地，都需要予以重视。 ■姜朝晖 据报道，南京理工大学教育实验学院今年面向2014级本科生推出名为“益心益意”的劳作教育课，且在课程实施方案中明确规定——该课作为大学生必修课程，分为校园服务的基本劳作课和社会实践的拓展性劳作课两大部分，每学期修满20课时，就可得到这门课的1个学分，表现优秀的学生，在各项评优中会享受一定的“福利”，但考核未通过必须重修。 众所周知，类似“劳作教育课”这样的课程在我国中小学里长期存在，诸如“劳动课”、“劳动技能课”等，有条件的学校还组织学生参加实践基地劳作，旨在培养学生的劳动技能和吃苦耐劳的品质。但是到了大学之后，这门课程基本就舍弃了，取而代之的是大学毕业前的社会实践或实习课程，一般规定拿到1-2学分的实践学分才能毕业，主要参与和专业知识或未来就业相关的工作，目的是为就业作好准备。那么，现在大学设置“劳作教育课”，是否有此必要呢？ 笔者以为，劳动作为一项基本技能和品质素养，无论何时何地，都需要予以重视，作为大学必修课程也没有问题。教育规划纲要明确提出：加强劳动教育，培养学生热爱劳动、热爱劳动人民的情感。但是需要注意的是，“劳作教育课”不能停留在表面上，在课程设置时，需要思考的是培养学生怎样的基本素养，渗透怎样的价值观，对学生究竟产生怎样的影响，这才是根本。 之所以强调“劳作教育课”要落到实处，是因为从一些中小学甚至大学各种不同形式的劳动课，有些主要是在做表面文章。一些中小学的劳动技术课，理论课大多沦为纸上谈兵，实践课的劳动安排也少有督促，甚至干脆以劳动来惩罚一些违纪的学生，劳动教育应有的价值名存实亡。到了大学，社会实践课则很少有相应的课程实施方案，不少大学生在毕业前夕随便找一家单位写个鉴定盖个章，实践学分就轻易到手了。至于是不是真的培养了劳动技能，养成了好的劳动品质，反倒是其次的了。而高校管理者更是很少去追究真伪。 对劳动教育的忽视，不可避免地带来了许多问题。一是直接反映在大学生个人、教室、宿舍的清洁卫生上，不少学生无法维持整洁的生活环境，不仅影响个人的身体健康，也还影响学习环境。二是间接对大学生的行为习惯和意志品质造成了长远影响。没有吃苦耐劳的精神，在未来的工作上，也难以有更好的发展。从这两个方面来看，劳动教育不可谓不重要。 长期以来，在人才培养规格上，我们提倡“五育并举”，即德、智、体、美、劳全面发展，这也直接体现在学校的课程设置上，甚至在特殊时期把劳动教育放到了极其重要的地位。但是，随着经济社会的发展，我们在培养人的规格上，目前谈得更多的是德、智、体、美等“四育”，劳动教育很少提及，在高校人才培养上，取而代之是培养实践性、创新型人才。而劳动教育恰恰是实践性、创新型人才培养的实现途径之一。
南京理工大学2001 一、 计算下列数值（每题7分，共21分） 1．n 0a b << 2．22x x e dx +∞--∞ ?，已知12??Γ= ??? 3．()()333335()S x y dydz y x z dzdx z x dxdy +++++??，其中S 为球面 222x y z a ++= 的外侧 二、（10分）设()1,2,n n a b n <=，证明：lim lim n n n n a b →∞→∞ ≤ 三、（10分）证明：2sin lim cos cos cos 222n n t t t t t →∞??????= ??? ?? ???? ? 四、（10分）讨论幂级数()0 1n n x x ∞=-∑在闭区间()[0,]1a a <及[0,1]上的一致收敛性 五、（12分）设()f x 为[)0,∞上非负递减函数，且积分0()f x dx ∞ ?收敛，证明：()lim 0n xf x →∞ = 六、(10分)设()f x 是闭区间[,] a b 上的连续函数，证明： ()(),max n x a b f x ∈= 七、（10分）设()g x 为(0,)+∞上连续可导函数，向量值函数()(0)F g r r r →=≠ 其中(),,,,r r x y z == 证明：第二型曲线积分 0L F d s →?=?这里L 为3R 中任一不经过原点的光滑闭曲线 八、（8分）设函数()f x 在[,]a b 上一阶连续可导，且()0f a =，证明：0M ?>，使得()()()()22b b a a f x dx M f x dx '≤? ? 九、（7分）设()f x 是[0,2]π上的连续函数，证明：
σ将20．二阶系统当0<ζ<1时，如果增加ζ，则输出响应的最大超调量%（ B ） A.增加 B.减小 C.不变 D.不定 24. 比例环节的频率特性相位移θ(ω)= ( C ) A.90° B.-90° C.0° D.-180° 25. 奈奎斯特稳定性判据是利用系统的( C )来判据闭环系统稳定性的一个判别准则。 A.开环幅值频率特性 B.开环相角频率特性 C.开环幅相频率特性 D.闭环幅相频率特性 26. 系统的传递函数( C ) A.与输入信号有关 B.与输出信号有关 C.完全由系统的结构和参数决定 D.既由系统的结构和参数决定，也与输入信号有关 27. 一阶系统的阶跃响应，( D ) A.当时间常数T较大时有振荡 B.当时间常数T较小时有振荡 C.有振荡 D.无振荡 28. 二阶振荡环节的对数频率特性相位移θ(ω)在( D )之间。 A.0°和90° B.0°和－90° C.0°和180° D.0°和－180° 29. 某二阶系统阻尼比为0.2，则系统阶跃响应为( C ) A. 发散振荡 B. 单调衰减
C. 衰减振荡 D. 等幅振荡 二、填空题： 1. 线性控制系统最重要的特性是可以应用___叠加__原理，而非线性控制系统则不能。 2．反馈控制系统是根据输入量和__反馈量__的偏差进行调节的控制系统。 3．在单位斜坡输入信号作用下，0型系统的稳态误差e ss =__∞___。 4．当且仅当闭环控制系统特征方程的所有根的实部都是__负数__时，系统是稳定的。 5.方框图中环节的基本连接方式有串联连接、并联连接和__反馈 _连接。 6．线性定常系统的传递函数，是在_ 初始条件为零___时，系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换的比。 7．函数te -at 的拉氏变换为2 )(1a s +。 8．线性定常系统在正弦信号输入时，稳态输出与输入的相位移随频率而变化的函数关系称为__相频特性__。 9．积分环节的对数幅频特性曲线是一条直线，直线的斜率为__－20__dB ／dec 。 10．二阶系统的阻尼比ξ为 _ 0_ 时，响应曲线为等幅振荡。 11．在单位斜坡输入信号作用下，Ⅱ型系统的稳态误差e ss =__0_。 18. 设系统的频率特性Ｇ(j ω)=R(ω)+jI(ω),则幅频特性|G(j ω)|=)()(2 2w I w R +。 19. 分析稳态误差时，将系统分为0型系统、I 型系统、II 型系统…，这是按开环传递函数的__积分__环节数来分类的。 20. 线性系统稳定的充分必要条件是它的特征方程式的所有根均在复平面的___左___部分。 21．ω从0变化到+∞时，惯性环节的频率特性极坐标图在____第四____象限，形状为___半 ___圆。 22. 用频域法分析控制系统时，最常用的典型输入信号是_正弦函数_。 23．二阶衰减振荡系统的阻尼比ξ的范围为10<<ξ。
控制工程基础习题解答 第一章 1-1．控制论的中心思想是什么？简述其发展过程。 维纳（N.Wiener）在“控制论——关于在动物和机器中控制和通讯的科学”中提出了控制论所具有的信息、反馈与控制三个要素，这就是控制论的中心思想 控制论的发展经历了控制论的起步、经典控制理论发展和成熟、现代控制理论的发展、大系统理论和智能控制理论的发展等阶段。具体表现为： 1．1765年瓦特（Jams Watt）发明了蒸汽机，1788年发明了蒸汽机离心式飞球调速器，2．1868年麦克斯威尔（J.C.Maxwell）发表“论调速器”文章；从理论上加以提高，并首先提出了“反馈控制”的概念； 3．劳斯（E.J.Routh）等提出了有关线性系统稳定性的判据 4．20世纪30年代奈奎斯特（H.Nyquist）的稳定性判据，伯德（H.W.Bode）的负反馈放大器； 5．二次世界大仗期间不断改进的飞机、火炮及雷达等，工业生产自动化程度也得到提高； 6．1948年维纳（N.Wiener）通过研究火炮自动控制系统，发表了著名的“控制论—关于在动物和机器中控制和通讯的科学”一文，奠定了控制论这门学科的基础，提出 了控制论所具有的信息、反馈与控制三要素； 7．1954年钱学森发表“工程控制论” 8．50年代末开始由于技术的进步和发展需要，并随着计算机技术的快速发展，使得现代控制理论发展很快，并逐渐形成了一些体系和新的分支。 9．当前现代控制理论正向智能化方向发展，同时正向非工程领域扩展（如生物系统、医学系统、经济系统、社会系统等）， 1-2．试述控制系统的工作原理。 控制系统就是使系统中的某些参量能按照要求保持恒定或按一定规律变化。它可分为人工控制系统（一般为开环控制系统）和自动控制系统（反馈控制系统）。人工控制系统就是由人来对参量进行控制和调整的系统。自动控制系统就是能根据要求自动控制和调整参量的系统，系统在受到干扰时还能自动保持正确的输出。它们的基本工作原理就是测量输出、求出偏差、再用偏差去纠正偏差。 1-3．何谓开环控制与闭环控制？ 开环控制：系统的输出端和输入端之间不存在反馈回路，输出量对系统的控制作用没有影响。系统特点：系统简单，容易建造、一般不存在稳定性问题，精度低、抗干扰能力差。 闭环控制：系统的输出端和输入端存在反馈回路，输出量对控制作用有直接影响。闭环的反馈有正反馈和负反馈两种，一般自动控制系统均采用负反馈系统，闭环控制系统的特点：精度高、抗干扰能力强、系统复杂，容易引起振荡。 1-4．试述反馈控制系统的基本组成。 反馈控制系统一般由以下的全部或部分组成（如图示）： 1．给定元件：主要用于产生给定信号或输入信号
实验1模拟控制系统在阶跃响应下的特性实验 一、实验目的 根据等效仿真原理，利用线性集成运算放大器及分立元件构成电子模拟器, 以干电池作为输入信号，研究控制系统的阶跃时间响应。 二、实验内容 研究一阶与二阶系统结构参数的改变，对系统阶跃时间响应的影响。 三、实验结果及理论分析 1.一阶系统阶跃响应 a. 电容值1uF，阶跃响应波形： b. 电容值2.2uF，阶跃响应波形:
c. 电容值4.4uF，阶跃响应波形: 2?—阶系统阶跃响应数据表 U r= -2.87V R°=505k? R i=500k? R2=496k 其中
T = R2C U c C：)=「(R/R2)U r 误差原因分析： ①电阻值及电容值测量有误差； ②干电池电压测量有误差； ③在示波器上读数时产生误差； ④元器件引脚或者面包板老化，导致电阻变大； ⑤电池内阻的影响输入电阻大小。 ⑥在C=4.4uF的实验中，受硬件限制，读数误差较大3?二阶系统阶跃响应 a.阻尼比为0.1，阶跃响应波形: b.阻尼比为0.5，阶跃响应波形:
4.二阶系统阶跃响应数据表 E R w ( ?) 峰值时间 U o (t p ) 调整时间 稳态终值 超调（%） 震荡次数 C. d. 阻尼比为0.7，阶跃响应波形: 阻尼比为1.0，阶跃响应波形: CHI 反相 带宽限制 伏/格
四、回答问题 1.为什么要在二阶模拟系统中 设置开关K1和K2 ,而且必须 同时动作？ 答：K1的作用是用来产生阶跃信号，撤除输入信后，K2则是构成了C2的 放电回路。当K1 一旦闭合（有阶跃信号输入），为使C2不被短路所以K2必须断开，否则系统传递函数不是理论计算的二阶系统。而K1断开后，此时要让 C2尽快放电防止烧坏电路，所以K2要立即闭合。 2.为什么要在二阶模拟系统中设置 F3运算放大器？ 答：反相电压跟随器。保证在不影响输入和输出阻抗的情况下将输出电压传递到输入端，作为负反馈。 实验2模拟控制系统的校正实验 一、实验目的 了解校正在控制系统中的作用
第一章 3 解：1)工作原理：电压u2反映大门的实际位置，电压u1由开（关）门开关的指令状态决定，两电压之差△u ＝u1－u2驱动伺服电动机，进而通过传动装置控制大门的开启。当大门在打开位置，u2＝u 上：如合上开门开关，u1＝u 上，△u ＝0，大门不动作；如合上关门开关，u1＝u 下，△u<0，大门逐渐关闭，直至完全关闭，使△u ＝0。当大门在关闭位置，u2＝u 下：如合上开门开关，u1＝u 上，△u>0，大门执行开门指令，直至完全打开，使△u ＝0；如合上关门开关，u1＝u 下，△u ＝0，大门不动作。 2)控制系统方框图 4 解：1)控制系统方框图
2)工作原理： a)水箱是控制对象，水箱的水位是被控量，水位的给定值h ’由浮球顶杆的长度给定，杠杆平衡时，进水阀位于某一开度，水位保持在给定值。当有扰动（水的使用流出量和给水压力的波动）时，水位发生降低（升高），浮球位置也随着降低（升高），通过杠杆机构是进水阀的开度增大（减小），进入水箱的水流量增加（减小），水位升高（降低），浮球也随之升高（降低），进水阀开度增大（减小）量减小，直至达到新的水位平衡。此为连续控制系统。 b) 水箱是控制对象，水箱的水位是被控量，水位的给定值h ’由浮球拉杆的长度给定。杠杆平衡时，进水阀位于某一开度，水位保持在给定值。当有扰动（水的使用流出量和给水压力的波动）时，水位发生降低（升高），浮球位置也随着降低（升高），到一定程度后，在浮球拉杆的带动下，电磁阀开关被闭合（断开），进水阀门完全打开（关闭），开始进水（断水），水位升高（降低），浮球也随之升高（降低），直至达到给定的水位高度。随后水位进一步发生升高（降低），到一定程度后，电磁阀又发生一次打开（闭合）。此系统是离散控制系统。 2-1解： （c ）确定输入输出变量（u1，u2） 得到：11 21221222 )1(u R R dt du CR u R R dt du CR +=++ 一阶微分方程 （e ）确定输入输出变量（u1，u2） 消去i 得到：C u dt du R C u dt du R R 1122221)(+=++ 一阶微分方程 第二章 2-2 解： 1）确定输入、输出变量f(t)、x 2
《控制工程基础》实验报告 姓名欧宇涵 914000720206 周竹青 914000720215 学院教育实验学院 指导老师蔡晨晓 南京理工大学自动化学院 2017年1月
实验1：典型环节的模拟研究 一、实验目的与要求： 1、学习构建典型环节的模拟电路； 2、研究阻、容参数对典型环节阶跃响应的影响； 3、学习典型环节阶跃响应的测量方法，并计算其典型环节的传递函数。 二、实验内容： 完成比例环节、积分环节、比例积分环节、惯性环节的电路模拟实验，并研究参数变化对其阶跃响应特性的影响。 三、实验步骤与方法 （1）比例环节 图1-1 比例环节模拟电路图 比例环节的传递函数为：K s U s U i O =)()(，其中1 2R R K =，参数取R 2=200K ，R 1=100K 。 步骤： 1、连接好实验台，按上图接好线。 2、调节阶跃信号幅值(用万用表测)，此处以1V 为例。调节完成后恢复初始。 3、Ui 接阶跃信号、Uo 接IN 采集信号。 4、打开上端软件，设置采集速率为“1800uS”，取消“自动采集”选项。 5、点击上端软件“开始”按键，随后向上拨动阶跃信号开关，采集数据如下图。 图1-2 比例环节阶跃响应
（2）积分环节 图1-3 积分环节模拟电路图 积分环节的传递函数为： S T V V I I O 1 -=，其中T I =RC ，参数取R=100K ，C=0.1μf 。 步骤：同比例环节，采集数据如下图。 图1-4 积分环节阶跃响应 （3）微分环节 图1-5 微分环节模拟电路图 200K R V I Vo C 2C R 1 V I Vo 200K
教务处〔2016〕20号 各有关单位： 按照本科生科研训练“百千万”计划的实施要求，学校已完成了国家级、省级项目（2016年立项）的申报、立项工作,现将校级重点、普通项目（2016年立项）的申报立项暨组织项目运行工作要求等安排如下： 一、参与学生 1.从2011级开始，所有本科生在毕业前必须主持或参与完成一个科研训练项目，并且通过结题考核方可取得毕业的基本资格；学校从2014级起将科研训练纳入本科生专业培养计划（必修环节）。 2.本次申报主要面向2014级本科生;允许一定数量学有余力、目标明确、意愿强烈的2015级本科生参与申报，提前进行科研训练。
3.项目组的组成学生总数≤3，其中包含项目负责人1名。 二、指导教师 1.具有一定的科研经历和较高的研究水平，责任心强，能够投入必要的指导精力。 2.对于校级项目，校内指导教师应具备中级及以上职称。 3.校外指导教师应具备学校企业兼职教师资格和必要的科研指导水平。 4.每个项目的指导教师最多2人。 5.为确保每个项目的指导质量，每位教师在当年立项指导的总项目数不超过3个，且至多立项1个重点类项目（包括国家级、省级和校级重点等三类）；正在实施的项目不得重复申报。 6.教师指导科研训练项目的工作量认定将根据各教学单位制定的新版绩效津贴方案执行。 三、项目选题 1.教师的科研课题：指导教师根据自身所开展的科研工作，设计出适合本科生从事的科研训练选题。 2.实验与训练项目：校内开放实验室、实训或实习基地中的综合性、设计性、创新性实验与训练项目。 3.学生自拟课题：鼓励学生结合日常生活与社会生产中的实际问题自拟的发明、设计、创作或社会调查等探索性研究课题。 4.学科竞赛课题：各类学术科技竞赛的参赛项目亦可作为科研训练选题。 5.合作单位课题：产业最新需求和企业生产实际问题分解细化的具体项目或企业设置的开放性课题。 四、立项原则 1.各单位在组织教师设定选题时，应强调教学设计和进行必要的指导，同时兼顾学生的专业方向，确保每一位同学都能选得
南京理工大学实验小学五年级下册英语阶段检测2017. 4 班级姓名成绩 笔试部分（70分） 六、选择划线部分发音相同的单词完成下列句子。（5分） 1. The likes reading very much. (books, good, food,cook) 2. My father can eat nothing. My can’ t eat . (either, brother, tooth, three) 3. My is a . She help many sick people. (father, mother, doctor, farmer) 4. We can see some tall near the station. (drink, trees, Driver, metro) 5. The girl in a red can the picture well. (dress, dirty, draw, desk) 七、词汇（10分） A．根据首字母或上下文完成下列句子，每空一词。 1. They cannot drink o eat in the library. 2. We take the t to Nanjing this weekend. It’ s fast. 3. Nancy likes r bikes in the park. 4. Cinderella tries on the shoe, it f. 5. The gare tall. They can eat the leaves on the tall trees. B. 用所给单词的适当形式填空。 1. Who (help) you with your English? 2. Your gloves (be) under the sofa. 3. The two men want to Hong Kong. (visit) 4. I want (show) you my new kite. 5. Miss Li (not work) on Saturdays. 八、选择填空（10分） （）1. — you often late school? —No, I’ m not. A. Do; for B. Are; for C. Are; to （）2. — the basket full? — No, there anything in it. A. Is; isn’ t B. Does; is C. Is; is no （）3. — he do well in ? — Yes, he does. A. Is; fishing B. Does; Maths C. Does; sing （）4. —does he go to the zoo? A. When; wants B. Why; wants C. Why; want （）5. In ，they ask “Where is the restroom?” A. the UK B. the US C. China （）6. — Do you often have a good time Christmas Day? — Yes, I do A. at B. in C. on （）7. — How your father go to work? — He to work by car. A. does; goes B. do; go C. does; go （）8. —What’ s wrong with ? — She a headache. A. she; is B. her; has C. her; is （）9. — in the fridge, Mum? —There some juice and two chocolate cakes. A. What’ s; are B. Where’ s; is C. What’ s; is （）10. —do I get to the cinema? — Walk Sun Street and then you can see it. A. What; along B. How; for C. How; along
20．二阶系统当0<ζ<1时，如果增加ζ，则输出响应的最大超调量%σ将 （ B ） A.增加 B.减小 C.不变 D.不定 24. 比例环节的频率特性相位移θ(ω)= ( C ) A.90° B.-90° C.0° D.-180° 25. 奈奎斯特稳定性判据是利用系统的( C )来判据闭环系统稳定性的一个判别准则。 A.开环幅值频率特性 B.开环相角频率特性 C.开环幅相频率特性 D.闭环幅相频率特性 26. 系统的传递函数 ( C ) A.与输入信号有关 B.与输出信号有关 C.完全由系统的结构和参数决定 D.既由系统的结构和参数决定，也与输入信号有关 27. 一阶系统的阶跃响应， ( D ) A.当时间常数T 较大时有振荡 B.当时间常数T 较小时有振荡 C.有振荡 D.无振荡 28. 二阶振荡环节的对数频率特性相位移θ(ω)在( D )之间。 A.0°和90° B.0°和－90° C.0°和180° D.0°和－180° 29. 某二阶系统阻尼比为0.2，则系统阶跃响应为 ( C ) A. 发散振荡 B. 单调衰减 C. 衰减振荡 D. 等幅振荡 二、填空题： 1. 线性控制系统最重要的特性是可以应用___叠加__原理，而非线性控制系统则不能。 2．反馈控制系统是根据输入量和__反馈量__的偏差进行调节的控制系统。 3．在单位斜坡输入信号作用下，0型系统的稳态误差e ss =__∞___。 4．当且仅当闭环控制系统特征方程的所有根的实部都是__负数__时，系统是稳定的。 5.方框图中环节的基本连接方式有串联连接、并联连接和__反馈 _连接。 6．线性定常系统的传递函数，是在_ 初始条件为零___时，系统输出信号的拉氏变换与输入 信号的拉氏变换的比。 7．函数te -at 的拉氏变换为2 )(1a s +。 8．线性定常系统在正弦信号输入时，稳态输出与输入的相位移随频率而变化的函数关系称 为__相频特性__。
页眉 实验1 模拟控制系统在阶跃响应下的特性实验一、实验目的 根据等效仿真原理，利用线性集成运算放大器及分立元件构成电子模拟器，以干电池作为输入信号，研究控制系统的阶跃时间响应。 二、实验内容 研究一阶与二阶系统结构参数的改变，对系统阶跃时间响应的影响。 三、实验结果及理论分析 1.一阶系统阶跃响应 a.电容值1uF，阶跃响应波形： b.电容值2.2uF，阶跃响应波形： 页脚 页眉
，阶跃响应波形：电容值c.4.4uF 阶系统阶跃响应数据表2.一稳态终值U（∞）（V）时间常数T(s) 电容值c（uF）理论值实际值实际值理论值0.50 2.87 1.0 0.51 2.90 1.07 2.90 2.2 2.87 1.02 2.06 2.90 2.87 4.4 2.24 元器件实测参数=505kU= -2.87V R? R=496k? =500kR?2o1r其中 T?RC2U(?)??(R/R)U rc21页脚 页眉 误差原因分析： ①电阻值及电容值测量有误差；
②干电池电压测量有误差； ③在示波器上读数时产生误差； ④元器件引脚或者面包板老化，导致电阻变大； ⑤电池内阻的影响输入电阻大小。 ⑥在C=4.4uF的实验中，受硬件限制，读数误差较大。 3.二阶系统阶跃响应 a.阻尼比为0.1，阶跃响应波形： b.阻尼比为0.5，阶跃响应波形： 页脚 页眉 ，阶跃响应波形：0.7c.阻尼比为
，阶跃响应波形：阻尼比为1.0d. 阶系统阶跃响应数据表4.二ξR（?）峰值时间U(t) 调整时间稳态终值超调（%）震荡次数pow M（）t）t（s V（）（s UV）N psps6 62.7 2.8 0.3 0.1 2.95 454k 4.8 1 0.5 0.5 3.3 52.9k 2.95 11.9 0.4 1 0.7 0.3 0.4 24.6k 3.0 2.7 2.92 1.0 1.0 2.98 1.0 2.97k 2.98 页脚 页眉 四、回答问题
《自动控制工程基础》作业参考答案 作业一 1.1 指出下列系统中哪些属开环控制，哪些属闭环控制: (1) 家用电冰箱 (2) 家用空调 (3) 家用洗衣机 (4) 抽水马桶 (5) 普通车床 (6) 电饭煲 (7) 多速电风扇 (8) 调光台灯 解：（1）、（2）属闭环控制。（3）、（4）、（5）、（6）、（7）、（8）属开环控制。 1.2 组成自动控制系统的主要环节有哪些？它们各有什么特点? 起什么作用？ 解：组成自动控制系统的主要环节如下： (1) 给定元件：由它调节给定信号，以调节输出量的大小。 (2) 检测元件：由它检测输出量的大小，并反馈到输入端。 (3) 比较环节：在此处，反馈信号与给定信号进行叠加，信号的极性以“+”或“-”表示。 (4) 放大元件：由于偏差信号一般很小，因此要经过电压放大及功率放大，以驱动执行元件。 (5) 执行元件：驱动被控制对象的环节。(6) 控制对象：亦称被调对象。 (7) 反馈环节：由它将输出量引出，再回送到控制部分。一般的闭环系统中，反馈环节包括检 测、分压、滤波等单元。 1.3 图1-1表示的是一角速度控制系统原理图。离心调速器的轴由内燃发动机通过减速齿轮获得角速度 为w的转动，旋转的飞锤产生的离心力被弹簧力抵消，所要求的速度w由弹簧预紧力调准。 （1）当w突然变化时，试说明控制系统的作用情况。（2）试画出其原理方框图。 图1-1 角速度控制系统原理图 解：（1）发动机无外来扰动时，离心调速器的旋转角速度基本为一定值，此时，离心调速器与减压比例控制器处于相对平衡状态；当发动机受外来扰动，如负载的变化，使w上升，此时离 心调速器的滑套产生向上的位移e，杠杠a、b的作用使液压比例控制器的控制滑阀阀芯上 移，从而打开通道1，使高压油通过该通道流入动力活塞的上部，迫使动力活塞下移，并通
第二届李四光少年儿童科技奖获奖名单姓名学校作品名称 李罕浙江省武义县壶山小学农村简易山体滑坡报警器的研制与模拟应用 李斯琦天津市蓟县城关第一小学节水环保型养殖场自动喷淋消毒走廊 郭宇华北京宣武青少年科技馆便携式粉尘浓度对比检测仪 郭适俊北京市东城区东四九条小学关于如何减少垃圾桶污染环境的研究 王昱杰南京市汉江路小学巧用果皮垃圾制环保清洁剂 程颐北京师范大学实验小学北京师范大学校园土壤重金属含量调查报告 李泽航北京翠微小学冷凝式汽车尾气净化装置 杨茗涵北京师范大学实验小学碎纸机纸屑成型装置提升办公废纸回收利用率 姜海镛天津市河东区第二实验小学观察菠萝皮的发酵并检测其清洁效果 刘泽宇陈新言江苏南京市力学小学 关于氯化铁和水生植物净水效果 的对比研究 谭佳欣北京市东城区东四九条小学学校屋顶环境下夏、秋季盆栽百里香的胁迫研究 戴金平 李赢 王佳森 江苏南通特殊教育中心可调节式盲文书写器的实践研究 王若颖 杨贝宁 王喆王嘉树张童浙江杭州市保俶塔实验学校 浙江大学紫金港校区水体环境质 量调查报告 张久柏北京育鹰小学关于北京市楼房节能温控外观颜色的建议 王一名北京翠微小学自动喂食（饲料）机 倪子涵北京羊坊店第四小学利用“多功能多角度卫生清洁器”节能提效
元坤天津市滨海新区大港欣苑小学“消失”的指甲哪里去了呢 夏欲诚 阮佳宁 胡歆仪 陈文浩 张承轶 吕桐 郑若涵 沈言 浙江杭州市竞舟小学校园噪音污染现状考察 邵怀艺北京师范大学实验小学光能充电站和充电光能车 张蕾江苏吴江经济技术开发区长安花 苑小学 “空调外机水的循环利用” 郭雨彤 王怡迦 北京师范大学实验小学未来，我们将不用水洗碗 周子越江苏南通师范学校第二附小关于香樟树叶为什么发黄的研究报告 余涵江苏南京理工大学实验小学城市垃圾变废为宝 王曹子轩江苏华城实验小学茅山地区生态破坏的成因研究报告 蔡凤 赖青萍凌雨虹广西北流市北流镇松花中心小学 除草剂——草甘膦的应用现状及 毒性调查报告 王博闻上海市杨浦区复旦二附中一种监测教室里空气是否清新的实验装置 许芮晗天津市南开区中心小学环境污染对桑蚕影响的研究王一飞上海市梅陇中学立交隧道积水报警装置设计付巩诚上海育才初级中学一种新型节能燃气灶 张与豪北京第二十中学移动垃圾桶机器人的设计 丁思元上海同济大学附属七一中学七项日常活动对于室内PM2.5浓度的影响研究 苟艺龄重庆市綦江中学校关于雾霾天气的研究报告 张及晨北京第一〇一中学“两面烫”——多功能蒸汽熨刷崔晓凡燕山区星城中学星城路口拥堵情况及解决方案 尹月北京第一〇一中学植物驱蚊止痒膏的制备及对蚊虫防治效果的研究 王文琛中关村中学Fe3O4磁性活性材料的制备及其应用研究 晏童北京市第八中学生物-化学耦合还原技术资源化处理含铜废水中的Cu2+离子 张博栋北京第一〇一中学中药药渣发酵制取乙醇的实验研究 胡落渟江苏省华罗庚中学让我们的校园更安静——校园噪声污染及其对策探究
LPA教学模式在控制工程基础教学中的应用研究 随着科学技术的发展，机械技术与电子技术、信息技术愈来愈紧密地交融汇合为一体，根据国家现代装备制造业转型升级对机电一体化应用技术型人才的需求，培养新型机电一体化人才是机械类专业的当务之急 ; 而机电一体化产品或系统的显著特点是控制自动化，“控制工程基础”是研究控制论在机械工程中应用的科学，探讨在工程实践中抽象出的控制系统的共性问题，对工程实践具有重要的指导意义 [1] [2]; 该课程是机械类专业的综合性专业基础课，为后续专业课程的学习打下坚实的基础，在整个知识结构框架中起承前启后的重要作用，其教学目标不仅是培养工科本科生掌握基础控制理论知识，而且要求培养学生具有工程实践能力与创新能力。 [3] 为了进一步深化教育教学改革，提升教育教学质量，我校将《“控制工程基础”教学改革与课程建设研究》等课题立项为校级教育教学改革课题。 一、传统教学模式存在的问题控制工程基础课程具有学科交叉性强、理论严谨、系统性强、抽象性高和可实践性强的特点。文献[2] 分析本门课程传统教学模式存在诸如课程内容的难繁旧、教学方法单一、问题抽象难懂、理论推导繁琐以及理论实践脱节等一系列问题 ; 文献[4] 分析了本门课程教学过程中面临诸如内容多、学时少，与教学大纲不符，生源整体素质下降，学生层次不同，教学团队结构不合理等主要问题。我校本门课程教学也存在以上的问题，
具有一定的共性。基于以上分析，传统的教学方法难以调动学生课程学习的积极性，制约了教师授课的激情，继而出现学生难学、教师难教的问题，严重影响了课程的教学质量。 [5] 二、构建LPA教学模式 (一)LBL教学模式 LBL (lecture-based learning , LBL)基于课堂的学习教学模式，以教师为主体，以讲课为中心，采用大班全程灌输式教学，是一直沿用至今的传统讲授教学模式。 [6] 经过持续的扩招，中国的高等教育业已进入大众化阶段，依据现阶段的国情，LBL传统教育模式依然具有一定的优势，大班教育有效地节省了教学资源，充分发挥教师的主导性，利于传授知识的准确性、系统性和连贯性;但是LBL传统教育模式存在较为严重的缺陷，满堂灌、填鸭子式的教育难以充分调动学生学习的积极性和主动性，不利于学生独立思考能力和工程实践能力的培养。 [7] (二)PBL教学模式 PBL( problem-based learning ， PBL)基于问题的学习教学模式，以学生为主体，以问题为中心，在老师的指导下，注重学生的小组合作学习和自主学习。 [8]PBL 教学模式被认为是适应高等教育发展的教学新模式，学生通过查阅资料、研究和讨论来解决问题，充分调动学生学习的积极性和主动性，有效地锻炼了自学能力和解决问题的能力，进而全方面提高了学生的综合素质，利于创新型人才的培养；但是PBL教学模式对学生主体的要求较高，相对于LBL传统
南理工控制工程基础实验报告 成绩：《控制工程基础》课程实验报告班级：学号：姓名：南京理工大学2015年12月《控制工程基础》课程仿真实验一、已知某单位负反馈系统的开环传递函数如下G(s)?10 s2?5s?25借助MATLAB和Simulink完成以下要求：(1) 把G(s)转换成零极点形式的传递函数，判断开环系统稳定性。>> num1=[10]; >> den1=[1 5 25]; >> sys1=tf(num1,den1) 零极点形式的传递函数：于极点都在左半平面，所以开环系统稳定。(2) 计算闭环特征根并判别系统的稳定性，并求出闭环系统在0～10秒内的脉冲响应和单位阶跃响应，分别绘出响应曲线。>> num=[10];den=[1,5,35]; >>
sys=tf(num,den); >> t=[0::10]; >> [y,t]=step(sys,t); >> plot(t,y),grid >> xlabel(‘time(s)’) >> ylabel(‘output’) >> hold on; >> [y1,x1,t]=impulse(num,den,t); >> plot(t,y1,’:’),grid (3) 当系统输入r(t)?sin5t时，运用Simulink搭建系统并仿真，用示波器观察系统的输出，绘出响应曲线。曲线：二、某单位负反馈系统的开环传递函数为：6s3?26s2?6s?20G(s)?4频率范围??[,100] s?3s3?4s2?2s?2 绘制频率响应曲线，包括Bode图和幅相曲线。>> num=[6 26 6 20]; >> den=[1 3 4 2 2]; >> sys=tf(num,den); >> bode(sys,{,100}) >> grid on >> clear; >> num=[6 26 6 20]; >> den=[1 3 4 2 2]; >> sys=tf(num,den); >> [z , p , k] = tf2zp(num, den); >> nyquist(sys) 根据Nyquist判据判定系统的稳定性。
2013年南京市中小学、幼儿园高级教师专业技术资格评审委员会评 审结果公示 2013-10-12 点击次数：810 中小学高级教师名单： 南京师范大学附属中学:柏铁柱、常虹、纪凤、秦岭、杨军、余珍、张倩、张文理 南京市第一中学:车亚莉、王艳梅、许斌、周良骏 南京市金陵中学:陈文婷、刁雪梅 南京市聋人学校（南京聋人高级中学）:沈旭升、唐宁宁 南京市盲人学校:朱茵 南京市小学教师培训中心:方明中 南京市中华中学:陈晓浒、李小福、王璇、夏新峰、谢伟、薛安定、张海宁、张敏、张茹 南京外国语学校:杜菁、刘爱娟、吴晓荣、吴煜乐、张学萍 南京理工大学实验小学:何永香 南京师范大学附属小学:曹海永 南京市北京东路小学:唐隽菁 南京市成贤街小学:王学其 南京市第九初级中学:徐爱芬 南京市第九中学:都海英、符慧敏、李琦、聂英云、吴紫敏 南京市第十三中学:吕华兵、唐莉莉、张巍
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