Computer Knowledge and Technology 电脑知识与技术软件设计开发本栏目责任编辑：谢媛媛第7卷第12期(2011年4月)Android Web Services 应用研究
彭海文
（武汉大学信息管理学院，湖北武汉430072）
摘要：该文介绍了在Android 平台下如何使用ksoap2库来实现Web Services 的功能，并介绍了Android 的消息机制，及如何通过Handler 来实现异步UI 更新。
关键词：Android ;Web Services ;Handler ;ksoap
中图分类号：TP311文献标识码：A 文章编号：1009-3044(2011)12-2851-02
Applied Research on Android of Web Services
PENG Hai-wen (Wuhan University School of Information Management,Wuhan 430072,China)
Abstract:This paper introduces how to use ksoap2library to implement Web Services function on Android,afterward it introduces the Android message mechanism and the method of asynchronous UI update via handler .
Key words:android;web services;handler;ksoap
Android 现在是最热的移动开发平台，它提供了完善的开发工具和应用程序框架，使得开发人员能够开发各种各样的应用程序。到目前为止Android SDK 已经发布到3.0，但是Google 仍然没有提供对Web Services 的支持，也没有提供任何和SOAP 相关的库。Google 似乎对把Web Services 加入Android 没有太大兴趣，而更愿意支持新的Web Services —基于REST 模式，实用JSON 来做数据封装。为了利用好现有的一些Web Services 服务，我们可以自己来实现SOAP 协议或者使用ksoap2库。
1使用ksoap2调用Web Services
ksoap2是JAVA 环境下的一个轻量级Web Services 客户端库，被设计用在Applets 和J2ME 中。KSOAP2-Android 是其在An -droid 平台下的移植，它提供了一个高效的SOAP 库，借助ksoap2我们就能够访问Web Services 服务，下面是具体的步骤。
1)导入ksoap2-Android 的jar 及其依赖库到自己的工程里面：
在ksoap2的网站上提供了ksoap2-android-assembly-2.4-jar-with-dependencies.jar ，这个文件包含了所有ksoap2要用到的文件，然后在eclipse 中打开项目的properties 窗口，在Java Build Path 的Libraries 选项卡中添加jar 文件
2)指定WebService 的命名空间和调用的方法名，然后设置调用方法的参数值，这一步是可选的，如果方法没有参数，可以省略这一步：
SoapObject request =new SoapObject("https://www.doczj.com/doc/9410163962.html,","MethodName");
request.addProperty("param1","value1");
request.addProperty("param2","value2");
SoapObject 构造函数的第1个参数为WebService 的命名空间，可以从WSDL 文档中找到WebService 的命名空间。第2个参数是调用的WebService 方法名。
3)生成调用WebService 方法的SOAP 请求信息。该信息由SoapSerializationEnvelop 对象描述：
SoapSerializationEnvelope env =new SoapSerializationEnvelope(SoapEnvelope.VER11);
env.bodyOut =request;
env.dotNet =true;//是否是dotNet WebService
创建SoapSerializationEnvelope 对象时需要通过SoapSerializationEnvelope 类的构造方法设置SOAP 协议的版本号。该版本号需要根据服务端WebService 的版本号设置。在创建SoapSerializationEnvelope 对象后，要设置SoapSerializationEnvelope 类的bodyOut 属性为上面创建的SoapObject 对象。
4)创建AndroidHttpTransport 对象。通过AndroidHttpTransport 类的构造方法可以指定WebService 的WSDL 文档的URL,然后调用call 方法来发送请求给服务器、接收服务器响应并序列化SOAP 消息，最后使用getResponse 方法获得WebService 方法的返回结果
AndroidHttpTransport aht =new AndroidHttpTransport(“http://url/service.asmx ”);
aht.call (null,env);
SoapObject soapObject =(SoapObject)env.getResponse();
取得SoapObject 对象后，我们可以同getProperty 来进行解包，具体做法参见SoapObject 的API 说明。
收稿日期：2011-02-25
E-mail:xsjl@https://www.doczj.com/doc/9410163962.html, https://www.doczj.com/doc/9410163962.html, Tel:+86-551-56909635690964ISSN 1009-3044
Computer Knowledge and Technology
电脑知识与技术Vol.7,No.12,April 2011,pp.2851-28522851
Computer Knowledge and Technology 电脑知识与技术本栏目责任编辑：谢媛媛软件设计开发第7卷第12期(2011年4月)
以上就是使用ksoap2来调用Web Services 的核心步骤。Web Services 是通过网络进行服务请求，让网络状况好的情况下还不会有什么问题，但是当网络延迟比较大，或者服务端没有及时处理的时候，在android 平台上就会有很严重的问题。当上面的代码在主线程中被调用的时候，主线程被这些耗时的操作阻塞住，无法及时的响应用户的事件，从用户的角度看会觉得程序已经死掉，为了避免这样的情况，Android 设置了一个5秒的超时时间，一旦用户的事件由于主线程阻塞而超过5秒钟没有响应，Android 会弹出一个应用程序没有响应的对话框-Application Not Responding 。因此，在程序里对响应性能的设计很重要，这样，系统不会显示ANR 给用户。为解决ANR 的问题，我们只有把上面的代码放到另外一个线程去做。
2Web Services 异步调用
设想一个情况，当单击按钮后我们开始请求Web Services ，然后把获得的结果更新到UI 上。按照上文的方法，我们打算开启一个新线程去请求Web Services ，获得结果后在新线程中更新UI 。这个在Android 中是不可行的，Android 禁止其他子线程来更新由UI 线程创建的视图，这是由于违背了单线程模型的原则：Android UI 操作并不是线程安全的并且这些操作必须在UI 线程中执行。在单线程模型下，为了解决类似的问题，Android 设计了一个Message Queue(消息队列)，线程间可以通过该Message Queue 并结合Handler 和Looper 组件进行信息交换。下面将对它们进行分别介绍：
Message Queue 是一个消息队列，用来存放通过Handler 发布的消息。消息队列通常附属于某一个创建它的线程，可以通过Looper.myQueue()得到当前线程的消息队列。Android 在第一启动程序时会默认会为UI thread 创建一个关联的消息队列，用来管理程序的一些上层组件，activities ，broadcast receivers 等等。你可以在自己的子线程中创建Handler 与UI thread 通讯。
通过Handler 你可以发布或者处理一个消息或者是一个Runnable 的实例。每个Handler 都会与唯一的一个线程以及该线程的消息队列管理。当你创建一个新的Handler 时候，默认情况下，它将关联到创建它的这个线程和该线程的消息队列。也就是说，如果你通过Handler 发布消息的话，消息将只会发送到与它关联的这个消息队列，当然也只能处理该消息队列中的消息。
Looper 扮演着一个Handler 和消息队列之间通讯桥梁的角色。程序组件首先通过Handler 把消息传递给Looper ，Looper 把消息放入队列。Looper 也把消息队列里的消息广播给所有的Handler ，Handler 接受到消息后调用handleMessage 进行处理。可以通过Looper 类的静态方法Looper.myLooper 得到当前线程的Looper 实例，如果当前线程未关联一个Looper 实例，该方法将返回空。可以通过静态方法Looper.getMainLooper 方法得到主线程的Looper 实例。
UI 线程，工作者线程，消息队列，Handler ，Looper ，Activity 之间的
关系可以通过图1来展示。
在了解了消息队列及其相关组件的设计思想后，我们可以设计如
下的程序框架：
1)在主线程的Activity 中定义一个Handler 对象：
private Handler _main_handler =new Handler(){public void handleMessage(Message msg){
/*得到Message 的类型和内容，更新UI*/
super.handleMessage(msg);}};
2)在某个时刻（假设按钮按下时）开启一个新线程：
public void onClick(View view){
new Thread(){
public void run(){
/*在这里进行Web Services 请求*/
Message msg =Message.obtain();
_main_handler.sendMessage(msg);}}
start();}
我们在新线程中进行Web Services 请求，即使该线程被阻塞也不会影响到UI 线程，待到请求结束后，通过Message.obtain()从Message Pool 中取出一个Message ，然后使用Handler 对象的sendMessage 方法，把Message 放进主UI 线程的消息队列，Handler 对象管理的Looper 对象是线程安全的，不管是加入消息到消息队列和从队列读出消息都是有同步对象保护的。
3结束语
借助消息队列已经可以较为完美的实现了Web Services 的调用，但我们还是得自己管理子线程，尤其当我们的需要有一些复杂的逻辑以及需要频繁的更新UI 的时候，这样的方式使得代码难以阅读和理解。不过Android 另外提供了一个工具类：AsyncTask 。它使得UI thread 的使用变得非常简单。它使创建需要与用户界面交互的长时间运行的任务变得更简单，不需要借助线程和Handler 即可实现。限于篇幅，本文不再叙述，请读者参考Android SDK 文档。
参考文献：
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,2010.
图12852
第四章电路定理 一、教学基本要求 1、了解叠加定理的概念，适用条件，熟练应用叠加定理分析电路。 2、掌握戴维宁定理和诺顿定理的概念和应用条件，并能应用定理分析求解具体电 路。 二、教学重点与难点 1. 教学重点：叠加定理、戴维宁定理和诺顿定理。 2．教学难点：各电路定理应用的条件、电路定理应用中受控源的处理。 三、本章与其它章节的联系： 电路定理是电路理论的重要组成部分，本章介绍的叠加定理、戴维宁定理和诺顿定理适用于所有线性电路问题的分析，对于进一步学习后续课程起着重要作用，为求解电路提供了另一类分析方法。 四、学时安排总学时：6 五、教学内容
§4.1 叠加定理 1.叠加定理的内容 叠加定理表述为：在线性电路中，任一支路的电流(或电压)都可以看成是电路中每一个独立电源单独作用于电路时，在该支路产生的电流(或电压)的代数和。 2.定理的证明 图 4.1 图4.1所示电路应用结点法： 解得结点电位： 支路电流为： 以上各式表明：结点电压和各支路电流均为各独立电源的一次函数，均可看成各独立电源单独作用时，产生的响应之叠加，即表示为： 式中a 1,a 2 ,a 3 ，b 1 ,b 2 ,b 3 和c 1 ,c 2 ,c 3 是与电路结构和电路参数有关的系数。 3.应用叠加定理要注意的问题 1) 叠加定理只适用于线性电路。这是因为线性电路中的电压和电流都与激励（独立源）呈一次函数关系。
2) 当一个独立电源单独作用时，其余独立电源都等于零（理想电压源短路，理想电流源开路）。如图4.2所示。 = 三个电源共同作用i s1 单独作用 + + u s2单独作用u s3 单独作用 图 4.2 3) 功率不能用叠加定理计算(因为功率为电压和电流的乘积，不是独立电源的一次函数)。 4) 应用叠加定理求电压和电流是代数量的叠加，要特别注意各代数量的符号。即注意在各电源单独作用时计算的电压、电流参考方向是否一致，一致时相加，反之相减。 5) 含受控源(线性)的电路，在使用叠加定理时，受控源不要单独作用，而应把受控源作为一般元件始终保留在电路中，这是因为受控电压源的电压和受控电流源的电流受电路的结构和各元件的参数所约束。 6) 叠加的方式是任意的，可以一次使一个独立源单独作用，也可以一次使几个独立源同时作用，方式的选择取决于分析问题的方便。 4.叠加定理的应用
现场总线技术的特点及发展趋势 摘要现场仪表与控制室仪表之间的数字通信统称为现场总线。现场总线技术自20世纪90年代出现以来已成为世界范围内自动化技术发展的热点之一，广泛用于过程自动化、制造自动化、楼宇自动化等领域的现场智能设备互连通讯网络。它作为工厂数字通信网络的基础，沟通了生产过程现场及控制设备之间及其与更高控制管理层次之间的联系，被誉为“自动化仪表与控制系统的一次变革”。我国自20世纪90年代后期即开始引入并研究总线技术，将其作为今后工业过程控制技术研究的重点，并于1996年正式将现场总线技术的研究和产品开发列入九五国家重点科技攻关项目。 关键词现场总线数字通讯集散系统 现场仪表与控制室仪表之间的数字通信统称为现场总线。现场总线技术自20世纪90 年代出现以来已成为世界范围内自动化技术发展的热点之一，广泛用于过程自动化、制造自动化、楼宇自动化等领域的现场智能设备互连通讯网络。它作为工厂数字通信网络的基础，沟通了生产过程现场及控制设备之间及其与更高控制管理层次之间的联系，被誉为“自动化仪表与控制系统的一次变革”。我国自20世纪90年代后期即开始引入并研究总线技术，将其作为今后工业过程控制技术研究的重点，并于1996年正式将现场总线技术的研究和产品开发列入九五国家重点科技攻关项目。现场总线不仅是一个基层网络，而且还是一种开放式、新型全分布控制系统。这项以智能传感、控制、计算机、数字通讯等技术为主要内容的综合技术，受到世界范围的关注，成为自动化技术发展的热点，并将导致自动化系统结构与设备的深刻变革。国际上许多有实力、有影响的公司都先后在不同程度上进行了现场总线技术与产品的开发。 人们把50年代前的气动信号控制系统PCS称作第一代控制系统，把4～20mA等电动模拟信号控制系统称为第二代控制系统，把数字计算机集中式控制系统称为第三代控制系统，把70年代中期以来的集散式分布控制系统DCS称作第四代控制系统，把现场总线系统称为第五代控制系统，也称作FCS——现场总线控制系统。作为新一代控制系统，它一方面突破了DCS系统采用通信专用网络的局限，采用了基于公开化、标准化的解决方案，克服了封闭系统所造成的缺陷；另一方面把DCS的集中与分散相结合的集散系统结构，变成了新型全分布式结构，把控制功能彻底下放到现场。开放性、分散性与数字通讯是现场总线系统最显著的特征。 现有较强实力和影响的现场总线技术有:FoudationFieldbus（FF）、LonWorks、Profibus、HART、CAN、Dupline等。它们具有各自的特色，在不同应用领域形成了自己的优势。 一、现场总线的技术特点 1、具有良好的系统开放性。现场总线技术通信协议公开，相关标准的一致，它可以与任何遵守相同标准的其它设备或系统相连，各不同厂家的设备之间可进行互连并实现信息交换。用户可按自己需要的大小把来自不同供应商的产品随意组成不同的系统。 2、系统结构的高度分散性。因为自控技术的飞速发展，现场设备本身已经具备自动控制的基本功能，所以现场总线技术采用了全分布式控制系统的体系结构。这种体系结构从根本上改变了现有DCS的集散控制系统体系，简化了系统结构，提高了系统可靠性。 3、互可操作性与互用性。现场总线技术可实现互连设备间、系统间的信息传送与沟通，可实行点对点，一点对多点的数字通信。互用性意味着不同生产厂家的性能类似的设备可进行互换而实现互用。 4、现场设备的智能化与功能自治性。它将传感测量、补偿计算、流量处理与控制等功能分散到现场设备中完成，仅靠现场设备即可完成自动控制的基本功能，并可随时诊断设备的运行状态。
软件设计模式（Java版）习题 第1章软件设计模式基础 1.1 软件设计模式概述 1.2 UML中的类图 1.3 面向对象的设计原则 一、名词解释 1.一个软件实体应当对扩展开放，对修改关闭，即在不修改源代码的基础上扩展 一个系统的行为。 2.一个对象应该只包含单一的职责，并且该职责被完整地封装在一个类中。 3.在软件中如果能够使用基类对象，那么一定能够使用其子类对象。 4.是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结， 使用设计模式是为了可重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性。 二、单选择题 1.( A ) 2.（ A ） 3. ( A ) 4. ( D ) 5. ( D ) 6．( A ) 7. ( D ) 8.（ D ） 9.（ D ） 10.（ E ） 11.( C ) 12．（ C ） 13. ( A ) 三、多选择题 1．( A、B、C、D ) 2. ( A、B ) 3．( A、D ) 4．( A、B、C、D ) 四、填空题 1．依赖倒转、迪米特法则、单一职责 2．模式名字、目的、问题、解决方案、效果、实例代码 3．超类、子类 4．开闭 5．用户 6．依赖倒转 7．组合/聚合 8．结构型、行为型 9.依赖倒转 10.开闭 11.需求收集是否正确、体系结构的构建是否合理、测试是否完全 12．人与人之间的交流 13．接口 14．名称、目的、解决方案 15．对象组合、类继承
16．对象组合 17．对象组合、类继承 18．抽象类的指针 五、简答题 1.答：设计模式按类型分为以下三类： 1）创建型设计模式：以灵活的方式创建对象集合，用于管理对象的创建。 2）结构型设计模式：将己有的代码集成到新的面向对象设计中，用于处理类或对象的组合。 3）行为型设计模式：用于描述对类或对象怎样交互和怎样分配职责。 2.答：设计模式的主要优点如下： 1）设计模式融合了众多专家的经验，并以一种标准的形式供广大开发人员所用，它提供了一套通用的设计词汇和一种通用的语言以方便开发人员之间沟通和交 流，使得设计方案更加通俗易懂。 2）设计模式使人们可以更加简单方便地复用成功的设计和体系结构，将已证实的技术表述成设计模式也会使新系统开发者更加容易理解其设计思路。设计模式使得重用成功的设计更加容易，并避免那些导致不可重用的设计方案。 3）设计模式使得设计方案更加灵活，且易于修改。 4）设计模式的使用将提高软件系统的开发效率和软件质量，且在一定程度上节约设计成本。 5）设计模式有助于初学者更深入地理解面向对象思想，一方面可以帮助初学者更加方便地阅读和学习现有类库与其他系统中的源代码，另一方面还可以提高软件的设计水平和代码质量。 3.答：设计模式一般有如下几个基本要素：模式名称、问题、目的、解决方案、效 果、实例代码和相关设计模式，其中的关键元素包括模式名称、问题、解决方案和效果。 4.答：正确使用设计模式具有以下优点： ⑴可以提高程序员的思维能力、编程能力和设计能力。 ⑵使程序设计更加标准化、代码编制更加工程化，使软件开发效率大大提高，从 而缩短软件的开发周期。 ⑶使设计的代码可重用性高、可读性强、可靠性高、灵活性好、可维护性强。 5.答：根据类与类之间的耦合度从弱到强排列，UML中的类图有以下几种关系：依赖关 系、关联关系、聚合关系、组合关系、泛化关系和实现关系。其中泛化和实现的耦合度相等，它们是最强的。
预测控制的现状和发展前景 预测控制一经问世，即在复杂工业过程中得到成功应用，显示出强大的生命力，它的应用领域也已扩展到诸如化工、石油、电力、冶金、机械、国防、轻工等各工业部门。它的成功主要是由于它突破了传统控制思想的约束．采用了预测模型、滚动优化、反馈校正和多步预测等新的控制策赂，获取了更多的系统运行信息，因而使控制效果和鲁棒性得以提高。 预测控制的理论研究工作也取得了进展。比如采用内模结构的分析方法，为研究预测控制的运行机理、动静态待性、稳定性和鲁棒性提供了方便。运用内模结构的分析方法还可找出各类预测控制算法的共性，建立起它们的统一格式，便于对预测控制的进一步理解和研究。此外，将预测控制与自校正技术结合起来，可以提高预测模型的精度；减少预测模型输出误差，提高控制效果。但现有的理论研究仍远远落后于工业应用实践。从目前发表的文献来看，理论分析研究大多集中在单变量、线性化模型等基本算法上：而成功的工业应用实践又大多是复杂的多变量亲统；这表明预测控制的理论研究落后于工业生产实际；因此，如何突破现状，解决预测控制中存在的问题，对促进这类富有生命力的新型计算机控制算法的进一步发展有重要意义。下面就目前预测控制中存在的主要问题和发展前景作些探讨。 (1) 进一步开展对预测控制的理论研究，探讨算法中主要设计参数对稳定性、鲁棒性及其他控制性能的影响，给出参数选择的定量结果。 上述问题的主要困难是，由于采用以大范围输出预测为基础的在线滚动优化控制策略，使得预测控制闭环输入、输出方程非常复杂，其主要设计参数都足以蕴含的方式出现在闭环传递函数中，因而难以用解析表示式表示出各参数变化对闭环系统动、静态特性、稳定性和鲁棒性的影响，给出设计参数变化的选择准则。要突破这一点，还要做大量工作，需要探讨新的分析方法。 (2)研究当存在建模误差及干扰时，顶测控制的鲁棒性，并给出定量分析结果。 在设计控制系统时，对于建模误差及干扰等的影响，并未考虑在内。实际上，为了简化问题，常对模型作降阶处理及其他简化，对一些次要的动特性和外部扰动也予以忽略。在这种情况下，系统在运行过程中能否保证稳定，具有所期望的控制性能，并能保证到什么程度，这就是的“近年来所谓的“控制系统的鲁棒性”问题。所谓鲁棒性是指系统的稳定性及其性能指标对结构和参数变化的不敏感性，也就是当内部和外部条件变化时，系统本身仍然能保持性能良好的运行的鲁棒程度。鲁棒性分为稳定鲁棒性和性能鲁棒性两种，稳定鲁棒件说明实际系统偏离设计所用数学模型，出现模型误差时，系统保持闭环稳定性的能力。性能鲁棒性是表示实际系统偏离设计所用数学模型时，系统保持满意性能的能力。虽然性能鲁棒性隐含着稳定的要求，但其着眼点不是集中在稳定性上，至今控制系统统的鲁棒性主要是研究稳定鲁棒性，因为稳定性是—个控制系统首先要保证的条件。 分析预测控制系统的稳定鲁棒性有一定难度。当过程模型采用非最小化的非非参数模型时，如MAC、DMC等，研究闭环系统的稳定鲁棒性涉及到高阶多项式稳定性的判别问题．且可调设计参数又隐含在闭环传递函数中，难于找出它们与稳定鲁棒性的定量关系，增加了分析的难度，当过程模型采用最小化的参数模型时，如GPR，GPP等，虽模型的参数个数少了，可大大降低闭环特征多项式的阶次，有可能定量地分所闭环系统的稳定鲁棒性。但因为采用了最小化的经简化后的低阶模型，没有包含在模型内的未建模动态和于扰等，在某些特定条件下有可能被激发，导致系统无法稳定运行，这其中所遇到的问题与研究自适应控制系统鲁棒性的问题相类似，解决这一问题，尚需进—步做工作。 当前，研究预测控制系统的稳定鲁棒性，除了继续从理论上进行探讨、研究新的分析方
戴维南定理的应用研究 冯岩旺召 （玉溪师范学院理学院物理系 2006级物理1班云南玉溪 653100） 指导教师：师家成 摘要:本文对戴维南定理在工程上的应用作了比较详细的介绍和分析。并对戴维南定理的进一步研究作了相应的分析和讨论。 关键词：戴维南定理；戴维南等效电路；工程应用 1、引言 在一个复杂的网络中, 常常遇到只需计算某一支路的电流或电压的情况, 由于二端网络内部结构的复杂性；用基尔霍夫定律求解就会相当麻烦[1]。如能找到不必求出整个网络的解，就能求得所需要的方法，这是我们所希望的；这时应用戴维南定理就显得很方便。 戴维南定理是法国电报工程师L. C. Thevenin于1883年提出的[2],其内容为任何一个有源线性二端电路；任何一个有源二端网络, 对于外电路来说, 可以用一个电压源和电阻的串联组合来等效置换, 这个电压源的电动势；等于有源二端网络的开路电压；电压源的内阻；等于网络内部所有电动势短路电流源开路后的无源二端网络的等效电阻。在电路分析中, 这时,就可以把该支路从整个电路中暂时分离出来,电路剩余部分就是一个含源二端网络,求出含源二端网络的戴维南等效电路后,再把断开的支路重新接上,电路就化简为一个简单回路电路,这时求负载支路的电压,电流就很不难了[3]。我们运用戴维南定理往往可以达到简化电路、简化计算和分析方法的目的，在工程上就可进行一些不必要的麻烦计算。即可将一个复杂网络中不需要进行研究的有源部分作为一个有缘二端网络看待，用戴维南电路来代替，以利于对其他部分的分析计算。戴维南定理要求等效的网络是线性的，对负载无要求，负载可以是线性的，也可以是非线性的，这就扩大了戴维南定理的范围[4]。怎样转换电路图和简化步骤，这需要有一定的研究，求取戴维南等效电阻；戴维南等效电压也是需要。 戴维南定理的应用有很大的研究价值和实用价值的，本文通过对戴维南定理简述及其应用介绍、戴维南等效电路的原理及其应用的分析、戴维南等效电阻和戴维南等效电压的求取方法以及戴维南定理的发展前景，作了相应的分析和讨论。讨论了诺顿、戴维南等值回路分析法和检测谐波传播水平的方法在，配电网
现场总线控制系统的现状和发展前景 序言 随着计算机技术、通信技术和控制技术的发展，传统的控制领域正经历着一场前所未有的变革，开始向网络化方向发展。计算机控制系统的发展在经历了基地式气动仪表控制系统、电动单元组合式模拟仪表控制系统、集中式数字控制系统以及集散控制系统（DCS）后，今后将朝着现场总线控制系统的方向发展。 现场总线(Fieldbus)是指开放式、国际标准化、数字化、相互交换操作的双向传送、连接智能仪表和控制系统的通信网络。它作为工厂数字通信网络的基础，沟通了生产过程现场及控制设备之间及其与更高控制管理层次之间的联系。它不仅是一个基层网络，而且还是一种开放式、新型全分布控制系统。这是一项以智能传感、控制、计算机、数字通讯等技术为主要内容的综合技术，是信息化带动工业化和工业化推动信息化的适用技术，是能应用于各种计算机控制领域的工业总线，因现场总线潜在着巨大的商机，世界范围内的各大公司都投入相当大的人力、物力、财力来进行开发研究[1]。当今现场总线技术一直是国际上各大公司激烈竞争的领域，由于现场总线技术的不断创新，过程控制系统由第四代的DCS 发展至今的FCS(Fieldbus Control System)系统，已被称为第五代过程控制系统。而FCS和DCS的真正区别在于其现场总线技术。现场总线技术以数字信号取代模拟信号，在3C(Computer计算机、Control控制、Commcenication通信)技术的基础上，大量现场检测与控制信息就地采集、就地处理、就地使用，许多控制功能从控制室移至现场设备。由于国际上各大公司在现场总线技术这一领域的竞争，仍未形成一个统一的标准，目前现场总线网络互联都是遵守OSI参考模型。由于现场总线以计算机、微电子、网络通讯技术为基础，这一技术正在从根本上改变控制系统的理念和方法，将极大地推动整个工业领域的技术进步，对工业自动化系统的影响将是积极和深远的。 现场总线技术是当代工业数字通信的前沿技术，是计算机技术、通信技术和自动化控制技术的集成，也是信息技术、测量技术在信息时代的体现。现场总线技术经过10年的研发、试验和局部应用阶段，现已开始大量地在中小系统中应用，并开始在超大规模的自动化系统工程中应用。现场总线技术是工业数字通信时代的先驱，它的出现正在引起工业控领域的一次前所未有的技术革命。现场总线不仅仅是分散于最底层的控制系统，而且是建立于整个工业体系的通信系统，它的通信协议建立在控制策略之上，标准的编程语言(DDL)和强大的通信功能，使现场总线控制系统成为贯彻操作者意志的最得力的工具，由于其巨大的技术优势，被认为是工业控制发展的必然趋势，将逐步取代传统的控制方法。 进入二十一世纪以来，随着我国国民经济的高速发展，我国现场总线控制系统行业保持了多年高速增长，并随着我国加入WTO, 近年来，现场总线控制系统行业的出口也形势喜人，2008年，全球金融危机爆发，我国现场总线控制系统行业发展也遇到了一些困难，如国内需求下降，出口减少等，现场总线控制系统行业普遍出现了经营不景气和利润下降的局面，2009年，随着我国经济刺激计划出台和全球经济走出低谷，我国现场总线控制系统行业也逐渐从金融危机的打击中恢复，重新进入良性发展轨道。
硕士学位论文 目录 摘要..................................................................................................................I ABSTRACT...........................................................................................................III 第1章绪论.. (1) 1.1课题研究背景及意义 (1) 1.1.1 研究背景 (1) 1.1.2 课题研究意义 (2) 1.2研究现状 (3) 1.2.1 优化控制技术研究 (3) 1.2.2 HMPC在提高经济效益方面的研究 (4) 1.2.3 HMPC在提高控制性能方面的研究 (5) 1.3本文研究内容 (5) 第2章 HMPC策略 (7) 2.1引言 (7) 2.2生产计划调度 (8) 2.3实时优化 (9) 2.3.1 线性规划 (11) 2.3.2 非线性规划 (12) 2.4模型预测控制 (13) 2.4.1 预测模型 (13) 2.4.2 滚动优化 (14) 2.4.3 反馈校正 (15) 2.5本章小结 (15) 第3章基于单一模型的分层预测控制策略研究 (17) 3.1引言 (17) 3.2单一模型的分层预测控制结构 (17) 3.3目标优化 (18) 3.3.1 目标函数LP优化计算 (19) 3.3.2 目标函数SQP优化计算 (20) 3.4动态控制器设计 (21) 3.5仿真研究 (21) 3.5.1 模型的建立 (21) 3.5.2 目标优化 (23) 3.5.3 控制器设计 (26) 3.6本章小结 (30)
现场总线综述 设计题目：现场总线技术的现状及其发展前景学院名称：电子与信息工程学院 专业：电气工程及其自动化 姓名： +++ 班级：电气112 班 学号： 11401170236 指导教师：邱雪娜 2014 年 11 月 17 日
现场总线技术的现状及其发展前景 +++ （宁波工程学院，电子与信息工程学院，浙江宁波 315000） 摘要：现场总线技术是自动化领域里的一项新技术。本文阐述了现场总线技术的产生与发展及各类现场总线技术的历史、现状及特点 ,最后展望了该技术的未来发展趋势。 关键词：现场总线；产生与发展；特点；发展趋势 Present situation and development prospect of Fieldbus Technology LI Gensheng （School of Electron and Information Engineering, Ningbo University of Technology, Ningbo 315000 , China） Abstract: The fieldbus technology is a new technology in automatization. This paper expounds the origin and development of fieldbus technology and all kinds of history, present situation and characteristics of field bus technology, the future development trend of this technology are discussed. Key words：f ieldbus; generation and development; characteristic; the development trend 引言 现场总线控制系统技术自70年代诞生至今，由于它在减少系统线缆，简化系统安装、维护和管理，降低系统的投资和运行成本，增强系统性能等方面的优越性引起人们的广泛注意，得到大范围的推广，导致了自动控制领域的一场革命。随着计算机技术的发展，现场总线技术不断向数字化、微型化、个性化，专用化发展。现场总线技术的市场不断扩大，前景广阔。 1 现场总线的定义与特点 1.1现场总线技术的定义 从名词定义来讲，现场总线是用于现场电器、现场仪表及现场设备与控制主机系统之间的一种开放的、全数字化、双向、多站的通信系统。而现场总线标准规定某个控制系统中一定数量的现场设备之间如何交换数据。数据的传输介质可以是电线电缆、光缆、电话线、无线电等等。通俗地讲，现场总线是用在现场的总线技术。传统控制系统的接线方式是一种并联接线方式，从PLC控制各个电器元件，对应每一个元件有一个I/O口，两者之间需用两根线进行连接，作为控制和/或电源。当PLC所控制的电器元件数量达到数十个甚至数百个时，整个系统的接线就显得十分复杂，容易搞错，施工和维护都十分不便。为此，人们考虑怎样把那么多的导线合并到一起，用一根导线来连接所有设备，所有的数据和信号都在这根线上流通，同时设备之间的控制和通信可任意设置。因而这根线自然而然地称为了总线，就如计算机内部的总线概念一样。由于控制对象都在工矿现场，不同于计算机通常用于室内，所以
期中考试（论文） （ 2014届） 题目戴维南定理和诺顿定理在 电路分析中应用 学院物理与电子工程学院 专业电子信息工程 班级 14电子信息工程（1）班 学号 1430220014 学生姓名毛征姜 指导教师孙运旺副教授 完成日期 2015年4月 1 / 13
戴维南定理和诺顿定理在电路分析中应用 The Application of Thevenin＇s Theorem and Norton＇s Theorem in circuit analysis 学生姓名：毛征姜 Student: Mao Zheng Jiang 指导老师：孙运旺副教授 Adviser: Vice Professor Sun Y unwang 台州学院 物理与电子工程学院 School of Physics & Electronics Engineering Taizhou University Taizhou, Zhejiang, China 2015年4月 May2015
摘要 介绍了戴维南定理和诺顿定理在电路中的分析应用 关键词 戴维南定理；诺顿定理。 目录 1.引言 (4) 2.戴维南定理 (4) 2.1戴维南定理介绍 (4) 2.2戴维南等效电路的计算 (5) 2.3注意事项 (6) 3.诺顿定理 (7) 3.1诺顿定理介绍 (7) 3.2诺顿等效电路的计算 (7) 3.3注意事项 (8) 4.戴维南定理和诺顿定理 (9) 4.1戴维南定理和诺顿定理在含受控源电路中的应用 (9) 4.2戴维南等效电路和诺顿等效电路的相互转
换 (11) 5.结论 (12) 参考文献 (13) 引言 戴维南定理和诺顿定理在电路分析中是非常重要的。希望通过这次论文能让我加深对戴维南定理和诺顿定理的了解和对毕业论文设计的模式有一些了解。 2戴维南定理 2.1戴维南定理介绍 戴维南定理（Thevenin's theorem）又称等效电压源定律， 是由法国科学家L·C·戴维南于1883年提出的一个电学定理。由于早在1853年，亥姆霍兹也提出过本定理，所以又称亥 姆霍兹-戴维南定理。其内容是：一个含有独立电压源、独立电流源及电阻的线性网络的两端，就其外部型态而言，在电性上可以用一个独立电压源V和一个松弛二端网络的串联电阻组合来等效。在单频交流系统中，此定理不仅适用于电阻，也适用于广义的阻抗。 此定理陈述出一个具有电压源及电阻的电路可以被转换成 戴维南等效电路，这是用于电路分析的简化技巧。戴维南等效电路对于电源供应器及电池(里面包含一个代表内阻抗的
体系结构期末复习 一、选择题 （一） 1. 设计模式的基本原理是( C ) A. 面向实现编程 B. 面向对象编程 C. 面向接口编程 D. 面向组合编程 2. 设计模式的两大主题是( D ) A. 系统的维护与开发 B. 对象组合与类的继承 C. 系统架构与系统开发 D. 系统复用与系统扩展 3. 依据设计模式思想，程序开发中应优先使用的是( A )关系实现复用。 A. 组合聚合 B. 继承 C. 创建 D. .以上都不对 4. 关于继承表述错误的是( D ) A. 继承是一种通过扩展一个已有对象的实现，从而获得新功能的复用方法。 B. 泛化类（超类）可以显式地捕获那些公共的属性和方法。特殊类（子类）则通过 附加属性和方法来进行实现的扩展。 C. 破坏了封装性，因为这会将父类的实现细节暴露给子类。 D. 继承本质上是“白盒复用”，对父类的修改，不会影响到子类。 5. 常用的设计模式可分为( A ) A. 创建型、结构型和行为型 B. 对象型、结构型和行为型 C. 过程型、创建型和结构型 D. 抽象型、接口型和实现型 6. “不要和陌生人说话”是对( D )设计原则的通俗表述。 A. 接口隔离 B. 里氏代换 C. 依赖倒转 D. .迪米特法则 7. 在适配器模式中，对象适配器模式是对( A )设计原则的典型应用 A. 合成聚合 B. 里氏代换 C. 依赖倒转 D. .迪米特法则 8. 将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口，这句话是对（C）设计模式的描述 A. 策略模式 B. 桥接模式 C. 适配器模式 D. 单例模式 9. 以下设计模式中属于结构模式的是( D ) A. 观察者模式 B. 单例模式 C. 策略模式 D. 外观模式 10. 以下不属于对象行为型模式是( D ) A. 命令模式 B. 策略模式 C. 访问者模式 D. 桥接模式 11. 下面的类图表示的是哪个设计模式( D ) A. 抽象工厂模式 B. 观察者模式 C. 策略模式 D. 桥接模式
总线技术论文 1．引言 1.1 计算机自动控制系统急速发展的今天，特别是考虑到现场总线已经普遍地渗透到自动控制的各个领域的现实，现场总线必将成为电工自动控制领域主要的发展方向之一。现场总线技术一直是国际上各大公司激烈竞争的领域；并且国外大公司已经在大力拓展中国市场，发展我国的现场总线产品已经刻不容缓。现场总线对自动化技术的影响意义深远。当今可以认为现场总线是提高自动化系统整体水平的基础技术，对国民经济影响重大。因此，要在自动化领域中推广应用和发展现场总线。现场总线是近年来自动化领域中发展很快的互连通信网络，具有协议简单开放、容错能力强、实时性高、安全性好、成本低、适于频繁交换等特点。目前，国际上各种各样的现场总线有几百种之多，统一的国际标准尚未建立。较著名的有基金会现场总线（FF）、HART现场总线、CAN现场总线、LONWORKS 现场总线、PROFIBUS现场总线、MODBUS、PHEONIX公司的INTERBUS、AS－INTERFACE总线等。 现场总线是现场仪表与控制室系统之间的一种开放的、全数字化、双向、多站的通信系统，主要用于工厂低层设备(传感器及传动装置等)的数据通信。现场总线已不仅仅是一个新技术领域或新技术问题，在研究它的同时，我们发现它已经改变了我们的观念；如何去看待现场总线，要比研究它的技术细节更为重要。 1.2 现场总线结构模型 现场总线的模型结构在低层(1、2层)是基本相同的，在上层各现场总线之间的功能有所不同。 IEC定义为3层，即采用ISO (国际标准化组织) 的OSI所规定的7层中的3层，分别为物理层、链路层、应用层。 ISA/ SP50委员会增加了用户层，因此现场总线模型已统一为4层，即物理层、链路层、应用层和用户层。 1.3 现场总线主要特点 1) 系统可靠性高； 2) 实现开放式互连网络； 3) 安装与接线费用低； 4) 调节性能提高； 5) 系统组态简单。 1.4现场总线是一场技术革命 现场总线带来了观念的变化，我们以往开发新产品，往往只注意产品本身的性能指标，对于新产品与其它相关产品的关联就考虑比较少一点。这样对于电工行业这样一个比较保守的行业来说，新产品就不那么容易地被用户接收。而现场总线产品却恰恰相反，它是一个由用户利益驱动的市场，用户对新产品应用的积极性比生产商更高。然而，现场总线新产品的开发也与传统产品不同；它是从系统构成的技术角度来看问题，它注重的是系统整体性能的提高，不强求局部最优，而是整体的配合。这种配合在主控计算机软件运行下能使控制系统应用新的理论来发挥最大的效能；这一点是传统产品很难做到的。现场总线的“负跨越（指在技术水平提高的同时，掌握和应用这项新技术的难度却降低了）”的特性使它的推广更加容易。
预测控制进展及其应用研究! 胡国龙孙优贤 "浙江大学工业控制技术国家重点实验室#浙江大学工业控制研究所杭州$%&&’() *+,*-./0*-+*1123.*435-6/0/*6.75-16/+3.43,/.5-4652 89:9;<;=>?9=@;9A B C= "D C E B;=C
叠加原理和戴维南定理实验报告 篇一：实验报告1：叠加原理和戴维南定理的验证 实验报告叠加原理和戴维南定理的验证姓名班级学号 叠加原理和戴维南定理的验证 一．实验目的： 1. 通过实验加深对基尔霍夫定律、叠加原理和戴维南定理的理解。 2. 学会用伏安法测量电阻。 3. 正确使用万用表、电磁式仪表及直流稳压电源。二．实验原理： 1.基尔霍夫定律： 1）.电流定律（KCL）：在集中参数电路中，任何时刻，对任一节点，所有各支路电流的代数和恒等于零，即 ??=0。流出节点的支路电流取正号，注入节点的支路电流取负号。 2）.电压定律（KVL）：在集中参数电路中，任何时刻，对任一回 路内所有支路或原件电压的代数和恒等于零，在即 ??=0。凡支路电压或原件电压的参考方向与回路绕行方向一致者为正量，反之取负号。 2.叠加原理在多个独立电源共同作用的线性电路中，任一支路的电流（或电压）等于各个电源独立作用时在该支路所产生的电流（或电压）的代数 和。 3. 戴维南定理： 任一线性有源二端网络对外电路的作用均可用一个等效电压源来代替，其等效电动势EO等于二端网络的开路电压UO，等效内阻RO等于该网络除源（恒压源短路、开流源开路）后的入端电阻。实验仍采取用图2-3-1所示电路。可把ac支路右边以外的电路（含R3支路）看成是以a与c为端钮的有源二端网络。测得a、c两端的开路电压Uab即为该二端网络的等效电动势EO,内阻可通过以下几种方法测得。 （1）伏安法。将有源二端网络中的电源除去，在两端钮上外加一已知电源E，测得电压U和电流I，则
U RO=（2）直接测量法。将有源二端网络中的电压源除去，用万用表的欧姆档直接测量有源二端网络的电阻值即为RO 。本实验所用此法 测量，图2中的开关S1合向右侧，开关S2断开，然后用万能表的欧姆挡侧a、c两端的电阻值即可。 （3）测开路电压和短路电流法。测量有源二端网络的开路电压U0和短路电流IS。则 R0=U0/IS 测试如图2-3-3所示，开关S打开时测得开路电压U0,闭合时测得短路电流IS。这种方法仅适用于等效电阻较大而短路电流不大（电源电流的额定值不超过）的情况U0 （4）两次电压法。先测量有源二端网的开路电压U0，再在两端纽间接入一个已知电阻RL，测量电阻RL两端的电压UL，则： R0=(U0/UL-1)RL 按图2-3-4所示的电路，开关S打开时，测得开路电压U0，S闭合时， 三．实验仪器和设备 1.电工技术实验装置 2.万能多用表 四．实验内容： 1.叠加原理 分别求出US1,US2单独作用时各个支路电流与电压，再求US1,US2同时作用时的电流电压，验证叠加原理。开关打向电阻 开关打向二极管 由表可验证电流的叠加原理。 2.戴维南定理： （1）测的开路电压，将左侧开关合向左侧，右侧开关合向右侧，测的Uab （2用伏安法测的等效电阻，左侧开关合向短路侧，右侧开关合向接通电源，测的U和I，计算R0 (3)用二次电压法测等效电阻。取一个已知电阻，通过测的开路电压和
INTERBUS 现场总线技术及其发展 1 引言 2005年5月，INTERBUS现场总线正式成为我国行业标准JB/TIO308.8《测量和控制数字数据通信工业控制系统用现场总线类型8:INTERBUS规范》。INTER- BUS是世界上开发最早的现场总线，早在1984年就由德国Phoenix Contact公司研发，并得到Interbus Club 国际组织支持。由于该总线的快速发展和广泛使用，INTERBUS 已先后成为DIN19258德国标准、EN50254欧洲标准和IEC61158现场总线国际标准。INTERBUS在全球有1000多家总线设备生产商，提供多达2500种产品。到目前为止，INTERBUS现场总线在世界各地的节点安装突破750万，在各种现场总线中名列第二。 2 INTERBUS系统结构与规范 INTERBUS是数字的串行通信系统，用于控制系统(如可编程序控制器)与工业传感器和执行器类现场设备之间的通信。INTERBUS总线使用中央主——从访问方式和树状拓扑结构，用于所连接的主站系统应用与从站应用程序之间数据的交换，其系统结构图示于图1。INT ERBUS协议给用户提供了两个数据传输通道:过程数据通道和参数通道。组合两种通道形成混合的网络通信结构。从主站开始的网段是第一网段(一组从站)，同时该网段可通过总线耦合器扩展更多网段。从站和总线耦合器不带地址，它们的地址是由其在环中的位置决定。
图1 INTERBUS系统结构 对于INTERBUS系统来说，整个系统是由互相连接的总线段构成。INTERBUS总线可分为三种不同的总线段，即远程总线段、本地总线段和Interbus环路段。每个远程总线段开始于一个远程总线终端模块，一个远程总线的最大长度为400m(铜缆)，整个INTERBUS系统的总长可达12.8公里。如果远程总线需要供电，则称为安装远程总线，即传输数据，也传输电源;每个远程总线终端模块都引出一个由本地总线模块组成的本地总线段，本地总线主要用在控制柜内，并给变送器和执行器提供附加电源;Interbus环路段是可以直接应用于IP 65现场的本地总线段，它采用两芯无屏蔽导线，总线供电。一个环路可带63个模块，总长为200m。根据用户的不同要求，利用以上不同的Interbus总线段可以构成能够满足各种实际需要的现场总线网络结构。INTERBUS系统规范见表1。从表1中可以看出INTER- BUS 数据的安全性得到充分保护。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/9410163962.html, 软件设计模式及其使用 作者：罗兴荣 来源：《数字技术与应用》2013年第04期 摘要：在计算机软件快速发展的今天，软件设计模式在计算机程序设计的运用中越来越重要。软件设计模式按其完成工作的种类可分为了创建型的模式、结构型的模式以及行为型的模式。在实际应用中根据分析研究问题的结果选择和使用合适的软件设计模式。 关键词：软件设计设计模式模式分类模式选择模式使用 中图分类号：P631 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）04-0194-01 关于模式这个概念，最早的时候是在城市建筑领域当中出现的，而Christopher Alexander[1]所写的一本关于建筑的书中对模式这一概念有明确的定义，其大概含义是说每一个模式都是描述我们周围发生的事情，并对发生的问题进行合理的解释，使得利用这个模式就可以重复的解决类似的问题。Christopher Alexander利用他所得出的模式这个概念解决了建筑领域中的一些问题，模式这一概念发展到现在，已经逐渐成为计算机领域当中独有的概念了。 1 软件设计模式分类 对软件设计模式的分类有许多不同的方法，在这里主要是根据模式在计算机软件设计中能够完成何种种类的工作来决定的，大致可以分为创建型的模式、结构型的模式以及行为型的模式这三种类型。而当模式运用于不同因素的时候又可以分为不同的类型，运用于类的时候可以分为类模式，运用于对象的时候可以分为对象模式。所谓类模式就是处理系统中的类与子类之间关系的模式，这些关系可以通过继承的形式来建立，静态的类模式在进行编译的时候便要确定下来；所谓对象模式，就是处理对象之间关系的模式，这些关系在系统运行的时候是能够不断变化的，所以对象模式是动态的模式。 第一，创建型的软件设计模式。创建型的设计模式是和对象的创建有着十分必然的关系，也就是说，在描述创建对象的时候，要将对象创建过程的具体细节进行隐藏设计，使得系统程序代码能够不依赖具体的对象。所以当我们需要在系统中增加一个新的对象的时候，是不需要修改系统的源代码的。创建型的类模式需要将对象当中的部分在子类当中进行延迟性的创建工作，而创建型的对象模式则是将对象的部分在另一个对象中进行延迟性的创建。 第二，结构型的软件设计模式。结构型的软件设计模式是处理类的和处理对象的设计模式的组合形式，也就是能够描述类与对象之间的大的结构如何组建起来，并且在组建之后还能够拥有新的功能的一种模式。结构型的类模式是采用继承性的机制来对类进行组合。而结构型的对象模式则是能够描述对象之间的组装方式。