现代地理信息系统技术研究进展
摘要：地理信息系统(GIS)是以计算机为核心的信息处理技术，作为传统学科与现代技术相结合的产物，地理信息系统已经成为现代管理、决策、指挥的重要组成部分，并为社会的进步与发展做出更大的贡献。本文介绍了地理信息系统的概念以及在我国的发展概况，地理信息系统研究内容、前沿技术及其应用趋势分别来介绍现代地理信息系统技术的研究进展。
关键词：地理信息系统；发展概况；研究内容；前沿技术；应用趋势
引言
以计算机为核心的信息处理系统技术是二次世界大战后科技革命的主要标志之一，在信息的诸多类型中与空间相关的信息是十分重要的一类，人类生存的地球这个三维空间中的万物无不与空间位置相关。如何利用计算机处理空间相关信息是地理信息系统(geographic information system，GIS)产生和发展的原动力，GIS技术在国防、城市规划、交通运输、环境监测和保护等与国民经济乃至国家命脉相关的重要领域的成功应用，极大地推动了社会生产力的发展。同时，也极大地刺激了GIS技术的迅速发展，使之成为世界各国激烈竞争的高科技热点之一。国家科委将其列入九五重中之重科技攻关项目。MAPGIS，VIEWGIS，CITYSTAR，GEOSTAR等一批优秀国产GIS软件已经开始在许多领域得到广泛应用，成为国内GIS市场一支不可忽视的力量。
1.地理信息系统的定义及其发展概况
1.1地理信息系统的定义
地理信息系统( Geo graphic Information System, GIS)是一种基于计算机应用的信息
工具，可以对在地球上存在的事物和发生的事件进行成图和分析。在计算机硬件、软件系统的支持下，它作为一种十分重要的空间信息系统，是对整个或部分地球表层空间中的有关地理分布数据进行采集、存储、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。1.2地理信息系统的发展概况
我国GIS的研究起步较晚，但是近二十年来发展迅速，取得了巨大成绩。可分为以下三个阶段：
1.2.1地理信息系统的起步阶段
20世纪70年代初期，我国开始推广计算机在测量、制图和遥感领域中的应用。国家测绘局推出了一系列航空摄影和地形测量成图，为建立地理信息系统数据库打下了坚实基础。1977年诞生了第一张由计算机输出的全要素地图，1978年，召开了全国第一届数据库学术讨论会，这些为GIS的研制和应用作了技术上的准备。
1.2.2地理信息系统的试验阶段
80年代之后，我国GIS进入了试验阶段，主要研究数据标准和规范、空间数据库建设、数据处理、分析算法及应用软件开发等。在专题试验和应用方面，建成了全国1：100万地理数据库系统和全国土地信息系统，1：400万全国资源和环境信息系统及1：250万水土保持信息系统，并开展了黄土高原信息系统以及洪水灾情预报与分析系统等专题研究试验，而用于辅助城市规划的各种小型信息系统在城市建设和规划部门也获得了认
可。
1.2.3地理信息系统的全面发展阶段
90年代以来，我国GIS进入了全面发展阶段。全国1：25万、1：10万地形图数据库生产与建库工作陆续完成。科技部将“遥感、地理信息系统和全球定位系统的综合应用”列入国家“九五”重点科技攻关项目，国内也涌现出多个能参与市场竞争的国产地理信息系统软件，如GeoStar、MapGIS、Su-perMap等。“中国GIS协会”和“中国海外GIS 协会”也相继成立。
2地理信息系统的研究内容
2.1输入
地理数据如何有效地输入到GIS中是一项琐碎、费时、代价昂贵的任务，大多数的地理数据是从低质地图输入GIS。常用的方法是数字化和扫描。数字化的主要问题是低效率和高代价；扫描输入则面临另一个问题，扫描得到的栅格数据如何变换成GIS数据库通常要求的点、线、面、拓扑关系属性等形式。目前，交互式的地图识别是矢量化方法的一种较为现实的途径。
2.2存储
GIS中的数据分为栅格数据和矢量数据两大类，如何在计算机中有效存储和管理这两类数据是GIS的基本问题。GIS的数据存储却有其独特之处。大多数的GIS系统中采用了分层技术，即根据地图的某些特征，把它分成若干层，整张地图是所有层叠加的结果．在与用户的交换过程中只处理涉及到的层，而不是整幅地图，因而能够对用户的要求作出快速反应。
地理数据存储是GIS中最低层和最基本的技术，它直接影响到其他高层功能的实现效率，从而影响整个GIS的性能．基于微机平台的MAPGIS能够快速、高效地处理多达上万幅的海量地图库。
2.3地理信数据的操作和分析
GIS中对数据的操作提供了对地理数据有效管理的手段。对图形数据(点、线、面)
和属性数据的增加、删除、修改等基本操作大多可借鉴CAD和通用数据库中的成熟技术；有所不同的是GIS中图形数据与属性数据紧密结合在一起，形成对地物的描述，对其中一类数据的操作势必影响到与之相关的另一类数据，因而操作带来的数据一致性和操作效率问题是GIS数据操作的主要问题。
GIS的空间分析分为两大类：矢量数据空间分析和栅格数据空间分析。矢量数据空间分析通常包括：空间数据查询和属性分析，多边形的重新分类、边界消除与合并，点线、点与多边形、线与多边形、多边形与多边形的叠加，缓冲区分析，网络分析，面运算，目标集统计分析。栅格数据空间分析功能通常包括：记录分析、叠加分析、滤波分析、扩展领域操作、区域操作、统计分析。
2.4输出
将用户查询的结果或是数据分析的结果以合适的形式输出，是GIS问题求解过程的最后一道工序。输出形式通常有两种：在计算机屏幕上显示或通过绘图仪输出，对于一些对输出精度要求较高的应用领域，高质量的输出功能对GIS是必不可少的，这方面的技术主要包括：数据校正、编辑、图形整饰、误差消除、坐标变换、出版印刷等。
3.地理信息系统(GIS)的前沿技术综述
从系统角度看，在未来的几十年内。地理信息将向着数据标准化(interoperable GIS)、
数据多维化(3D&4DGIS)、系统集成化(componentGIS)、系统智能化(CyberGIS)、平台网络化(WebGIS)和应用社会化(数字地球)的方向发展。
3.1数据标准化(interoperable GIS)
目前的地理信息系统大多是基于具体的、相互独立和封闭的平台开发的，它们采用不同的数据格式，对地理数据的组织也有很大的差异。这使得在不同软件上开发的系统之间的数据交换存在困难采用数据转换标准也只能部分地解决问题。另外，不同的应用部门对地理现象有不同的理解。对地理信息有不同的数据定义，这就阻碍了应用系统之间的数据共享，带来了领域间共同协作时信息共享和交流的障碍，限制了地理信息系统处理技术的发展。
地理数据的继承与共享、地理操作的分布与共享、GIS的社会化和大众化等客观需求，使得尽可能降低采集、处理地理数据的成本以及实现地理数据的共享和互操作成为共识。互操作地理信息系统的出现就是为了解决传统GIS开发方式带来的数据语义表达上不可调和的矛盾，这是一个新的GIS系统集成平台，它实现了在异构地学下多个地理信息系统之间的互相通信和协作，以完成某一特定任务。
3.2数据多维化(3D&4DGIS)
GIS处理的空间数据，从本质上说是三维连续分布的。但是，目前GIS的主要应用还停留在处理地球表面的数据上，大多数GIS平台都支持点、线、面三类空间物体，不能很好地支持曲面(体)，这主要是因为三维GIS在数据的采集、管理、分析、显示和系统设计等方面要比二维GIS复杂得多。尽管有些GIS软件还采用建立数字高程模型的方法来处理和表达地形的起伏，但涉及到地下和地上的三维的自然和人工景观就显得无能为力，只能把它们先投影到地表，再进行处理，这种方式实际上还是以二维的形式来处理数据的。这种试图用二维系统来描述三维空问的方法，必然存在不能精确地反映、分析和显示三维信息的问题。
三维G1S目前的研究重点集中在三维数据结构(如数字表面模型、断面、柱状实体等)的设计、优化与实现，以及可视化技术的运用、三维系统的功能和模块设计等方面。
另一方面，地理信息系统所描述的地理对象往往具有时问属性，即时念。随着时间的推移，地理对象的特征会发生变化，而这种变化可能是很大的，但目前大多数地理信息系统都不能很好地支持地理对象和组合事件时间维的处理。许多GIS应用领域的要求都是基于时间特征的，如区域人口的变化、平均年龄的变化、洪水最高水位的变化等。对这样的应用背景，仅采取作为属性数据库中的一个属性不能很好地解决问题，因此，如何设计并运用四维GIS来描述、处理地理对象的时态特征也是GIS的一个重要研究领域。
3.3系统集成化(componentGIS)
构件式软件技术成为了当今软件技术的潮流之一，它的出现改变了以往封闭、复杂、难以维护的软件开发模式。
ComGIS便是顺应这一潮流的新一代地理信息系统，足面向对象技术和构件式软件技术在GIS软件开发中的应用。ComGIS的基本思想是把GIS的功能模块划分为多个控件，每个控件完成不同的功能。各个GIS控件之间，以及GIS控件与其它非GIS控件之问，可以方便地通过可视化的软件开发工具集成起来，形成最终的GIS应用。控件如同了堆各式各样的积木，可以分别实现不同的功能(包括GIS和非GIS功能)，根据需要把实现各种功能的“积木”搭建起来，就构成地理信息系统基础平台和应用系统。
组件软件的可编程和可重用的特点在为系统开发商提供有效的系统维护方法的同时，也为GIS最终用户提供了方便的二次开发手段。
3.4平台网络化(WebGIS)
飞速发展的Internet/Intranet已经成为GIS新的系统平台，利用Internet技术在web上发布空间数据供用户浏览和使用是GIS发展的必然趋势。从WWW的任一节点，Internet用户可以浏览WebGIS站点中的空间数据、制作专题图，进行各种空间检索和空间分析，这就是基于WWW的地理信息系统(WebGIS)。
WebGIS系统可以分为四个部分：WebGIS浏览器，用以显示空间数据信息并支持Client端的在线处理，如查询和分析等；WebGIS信息代理，用以均衡网络负载，实现空间信息网络化；WebGIS服务器，用以满足浏览器的数据请求，完成后台空间数据库的管理；WebGIS编辑器，提供导入空间数据库数据的功能，形成完整的GIS对象、GIS模型和GIS数据结构的编辑和表现环境。
目前，WebGIS的实现方法有Java编程法、Active法、公共网络接口法(CGl)、服务器应用程序接口法(ServerAPl)军N插件法(P1Ugins)等。WebGIS是GIS走向杜会化和大众化的有效途径，也是GIS发展的必由之路。
3.5系统智能化(CyberGIS)
赛博空间(Cyberspace)目前在媒体中较多出现，它以计算机技术、现代通讯、网络技术、虚拟现实技术的综合应用为基础，构造出一种人们进行社会交往和交流的新型空间，是一个人工世界。
计算机软件技术发展经历了从软件的模块化到软件的对象化转变的过程目前，正在进一步向软件的智能化发展。软件智能体(Agent)是软件设计进一步抽象的结果，是为适应广泛的分布式网络计算环境而发展起来的软件技术方向。
在赛博空间中以这种空间智能体作为构成模块的GIS系统就是CyberGIS，它自动地接受用户以高级语言描述的指令利用它能够感知并作用于所处的赛博空间的“本领”。通过与其他空间智能体的交互，为用户找到赛博空间中所需要的信息。
3.6应用社会化(数字地球)
数字地球一词近来风靡全球，从哲学上说，数字地球是对真实地球及其相关现象统一性的数字化的重现与认识。从技术上说，数字地球是一人在全球范围内建立的一个以空间位置为主线，将信息组织起来的复杂系统，也就是全球范围的、以地理位置及其相互关系为基础而组成的信息框架，并在该框架内嵌入我们所能获得的信息的总称。
数字地球在当前以工农业经济为主体的经济建设中的重大作用已初见端倪，它在农业、林业、水利、地矿、交通、通讯、教育、环境、人口、城市建设等几十个领域都能产生巨大的经济效益和杜会效益，比如农作物监测和估产、土地覆盖物的识别和评价、地籍的管理和规划、灾害的模拟和预报以及监测和评佑等。
GIS未来的发展主要表现为传统GIS在内容(3D＆4DGIS、CyberGIS)和结构(Interoperable GIS、ComGIS、WebGIS)两方面的完善，这两个方面都将统一于数字地球框架下。从另一个角度来看，GIS的发展首先面临着GIS应用领域的具体需求，然后在相关支撑技术的发展和完善下得以实现，而数字地球作为“集大成者”，无疑是GIS最终的发展目标。
4.地理信息系统(GIS)的应用趋势
GIS作为计算机科学、地理学、测量学、地图学等多门学科综合的一门边缘性学科，其发展与其他学科的发展是密切相关的．近年来GIS技术发展迅速，其主要动力来自于日益广泛的应用领域对地理信息系统的要求．另一方面，计算机科学的飞速发展为地理信息系统提供了先进的工具和手段，许多计算机技术，如Internet技术、面向对象的数据
库技术、三维技术、图像处理技术和人工智能技术等都可直接应用到GIS中。
4.1GIS空间数据共享和数据标准研究
现有GIS软件与应用都有自己的数据格式和数据标准，不同GIS软件之间还不能直接读取和操纵其他GIS软件的数据，而必需经过数据转换。所以在GIS的建设和发展中对空间数据共享和数据标准化问题迫切需要进行研究。一方面国家和行业部门指定自己的外部交换数据标准，要求采用公共的数据格式，以解决不同GIS软件之间空间数据的转换问题；另一方面指定空间数据相互操作协议(OG IS)，指定一套大家能够接受的空间数据操作函数(API)，软件开发商必须提供与这一API函数一致的驱动程序，这样不同的软件就可以操作对方的数据。
4.2GIS中面向对象(object oriented)技术研究
面向对象方法为人们在计算机上直接描述物理世界提供了一条适合于人类思维模式的方法，面向对象的技术在GIS中的应用，即面向对象的GIS，已成为GIS的发展方向。这是因为空间信息较之传统数据库处理的一维信息更为复杂、琐碎，面向对象的方法为描述复杂的空间信息提供了一条直观、结构清晰、组织有序的方法，因而倍受重视。
面向对象的GIS较之传统GIS有下列优点：(1)所有的地物以对象形式封装，而不是以复杂的关系形式存储，使系统组织结构良好、清晰；(2)以对象为基础，消除了分层的概念；(3)面向对象的分类结构和组装结构使GIS可以直接定义和处理复杂的地物类型；
(4)根据面向对象late binding(后编译)的思想，用户可以在现有抽象数据类型和空间操作箱上定义自己所需的数据类型和空间操作方法，增强系统的开发性和可扩充性；(5)基于icon的面向对象的用户界面，便于用户操作和使用。
4.3高分辨率遥感与GIS结合
GIS为核心的高分辨率遥感影像与GIS、GPS(全球定位系统)的集成，使得人们能够实时地采集数据、处理信息、更新数据以及分析数据。GIS已发展成为具有多媒体网络、虚拟现实技术以及数据可视化的强大空间数据综合处理技术系统。高分辨率遥感影像是实时获取、动态处理空间信息对地观测、分析的先进技术系统，是为GIS提供准确可靠的信息源和实时更新数据的重要保证。GPS主要是为遥感实时数据定位提供空间坐标，以建立事实数据库．它们之间的集成，不仅实现了互补，而且产生了强大的边缘效应，将极大地增强以GIS为核心的综合体系的功能。
4.4无线通讯与GIS
无线通讯改变了人们的生活和工作方式．随着无线通讯技术的发展，特别是WAP 技术的应用，使无线通信技术与GIS技术以及Internet技术的结合成为可能，形成了一种新的技术——无线定位技(Wireless Location Technology)。因此也衍生一种新的服务，即无线定位服务(Wireless Location Service)。无线定位技术的应用很广泛。利用这种技术，人们可以利用手机查询到自己所在的位置；再利用GIS的空间查询分析功能，查到自己所关心的信息。
4.5GIS的时空系统(spatiotemporal system)
在许多应用领域中，如环境监测、地震救援、天气预报等，空间对象是随
时间变化的，而这种动态变化的规律在求解过程中起着十分重要的作用。过去
GIS忽略时态主要是受器件的限制，也有技术方面的原因。近年来，对GIS中时
态特性的研究变得十分活跃，即所谓“时空系统”。根据处理时间和有效时间的划分，可以把时空系统分为4类：静态时空系统(static ST system)、历史时态系统(historical ST system)、回溯时态系统(rollback ST system)和双系统(bitemporal ST system)。时空系统主要研究时空模型，时空数据的表示、存储、操作、查询和时空分析。目前比较流行的做
法是在现有数据模型基础上扩充，如在关系模型的元组中加入时间，在对象模型中引入时间属性。
4.6地理信息建模系统(geographic information modelling system，简称GIMS)
通用GIS的空间分析功能对于大多数的应用问题是远远不够的，因为这些领域都有自己独特的专用模型，目前通用的GIS大多通过提供进行二次开发的工具和环境来解决这一问题。如ARC/INFO提供的进行二次开发的宏语言AML，二次开发工具的一个主要问题是它对于普通用户而言过于困难，而GIS成功应用专门领域的关键在于支持建立该领域特有的空间分析模型，GIS应当支持面向用户的空间分析模型的定义、生成和检验的环境，支持与用户交互式的基于GIS的分析、建模和决策．这种GIS系统又称为地理信息建模系统。GIMS是目前GIS研究的热点问题之一。GIMS的研究有几个值得注意的动向，(1)面向对象在GIS中的应用；(2)基于icon的用户建模界面；(3)GIS与其他的模型和知识库的结合。
目前实现通用GIS空间分析功能与各种领域专用模型的结合主要有两种途径：(1)松散耦合式，即除GIS外，借助其他软件环境实现专用模型，其与GIS之间采用数据通讯的方式联系；(2)嵌入式，即在GIS中借助GIS的通用功能来实现应用领域的专用分析模型。
4.7SOA、RIA等技术与GIS的融合
地理信息的发布和系统建设与IT技术发展紧密相关，新的设计理念和表达方式逐步在地理信息产品中得到应用。如面向服务的架构(SOA)理念的引入，使GIS实现了从组件式到服务式的飞跃，实现了基于互联网的不同系统之间更灵活、更方便、更开放的集成；富Internet网应用(RIA)技术的引进极大地提升了地图调用的速度、增强了用户体验，逐步实现了Web2．0理念；企业级GIS应用(EGISA)为构建多层级、跨部门的地理信息共享提供了完善的技术架构。
5.结束语
地理信息系统(GIS)是以计算机为核心的信息处理技术，作为传统学科与现代技术相结合的产物，地理信息系统已经成为现代管理、决策、指挥的重要组成部分，并为社会的进步与发展做出更大的贡献。随着计算机技术的不断发展，地理信息系统(GIS)越来越趋向多元化和多学科的交叉发展，地理信息系统虽然是一个年轻的新学科，但在我国已经发展成为信息化产业的一个重要分支，具有强大的生命力和广阔的发展前景。
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目录 1. 课程设计目的 (4) 2.课程设计题目描述和要求 (4) 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 (5) 3.3 打印机皮带驱动系统的状态空间方程 (5) 4. 系统分析 (8) 4.1 能控性分析 (8) 4.2 能观性分析 (8) 4.3 稳定性分析 (9) 5. 总结 (11)
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，学会应用标准、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
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下一代网络技术 摘要：随着电信技术的发展，电信管制的开放，IP网络的飞速发展，人们对新业务的需求的增加，都给电信事业的发展提出了新的挑战。本文从下一代网络的基本概念，构建以及发展现状及趋势做出了研究，同时对下一代网络中所用技术一一做出解释，并由此得出下一代网络实现所需技术。 关键词： NGN概况 NGN构件支撑技术发展趋势 1引言 NGN（下一代网络）是目前通信业界关注和探讨的一个热点话题，人们希望通过NGN来解决目前各类网络中的许多问题，如网络安全问题、QoS问题、网络融合等。研究组对此进行了不少标准化工作推进，明确了一些问题，取得不少进展，因特网与电话网相比，简单性与安全性是一个弱点。于是，集合了ip网络的长处的下一代网络NGN出现了。它提供包括电信业务在内的多种业务，能够利用多种带宽和具有QoS能力的传送技术，实现业务功能与底层传送技术的分离；它允许用户对不同业务提供商网络的自由接入，并支持通用移动性，实现用户对业务使用的一致性和统一性。它是以软交换为核心的，能够提供包括语音、数据、视频的基于分组技术的综合开放的网络架构，代表了通信网络发展的方向。NGN是基于PSTN语音网络和基于IP/ATM的分组网络融合的产物，它使得在新一代网络上语音、视频、数据等综合业务成为了可能。是可以同时提供话音、数据、多媒体等多种业务的综合性的、全开放的宽频网络平台体系，至少可实现千兆光纤到户。NGN能在目前的网络基础上提供包括话音、数据、多媒体等多种服务，还能把现在用于长途电话的低资费IP 电话引入本地市话，有望大大降低本地通话费的成本和价格。有很高的研究价值。 2 NGN概况 2.1 NGN的基本概念 下一代网络（Next Generation Network），又称为次世代网络。一般认为下一代网络基于IP，支持多种业务，能够实现业务与传送分离，控制功能独立，接口开放，具有服务质量保证和支持通用移动性的分组网。NGN的主要思想是在一个统一的网络平台上以统一管理的方式提供多媒体业务，整合现有的市内固定电话、移动电话的基础上（统称FMC），增加多媒体数据服务及其他增值型服务。其中话音的交换将采用软交换技术，而平台的主要实现方式为IP技术，逐步实现统一通信其中voip将是下一代网络中的一个重点。 NGN是一个分组网络，它提供包括电信业务在内的多种业务，能够利用多种带宽和具有QoS 能力的传送技术，实现业务功能与底层传送技术的分离；它允许用户对不同业务提供商网络的自由接入，并支持通用移动性，实现用户对业务使用的一致性和统一性。它是以软交换为核心的，
自动控制 摘要：综述了自动控制理论的发展情况，指出自动控制理论所经历的三个发展阶段，即经典控制理论、现代控制理论和智能控制理论。最后指出，各种控制理论的复合能够取长补短，是控制理论的发展方向。 自动控制理论是自动控制科学的核心。自动控制理论自创立至今已经过了三代的发展：第一代为20世纪初开始形成并于50年代趋于成熟的经典反馈控制理论；第二代为50、60年代在线性代数的数学基础上发展起来的现代控制理论；第三代为60年代中期即已萌芽，在发展过程中综合了人工智能、自动控制、运筹学、信息论等多学科的最新成果并在此基础上形成的智能控制理论。经典控制理论(本质上是频域方法)和现代控制理论(本质上是时域方法)都是建立在控制对象精确模型上的控制理论，而实际上的工业生产系统中的控制对象和过程大多具有非线性、时变性、变结构、不确定性、多层次、多因素等特点，难以建立精确的数学模型。因此，自动控制专家和学者希望能从要解决问题领域的知识出发，利用熟练操作者的丰富经验、思维和判断能力，来实现对上述复杂系统的控制，这就是基于知识的不依赖于精确的数学模型的智能控制。本文将对经典控制理论、现代控制理论和智能控制理论的发展情况及基本内容进行介绍。 1自动控制理论发展概述 自动控制是指使用自动化仪器仪表或自动控制装置代替人 自动地对仪器设备或工业生产过程进行控制，使之达到预期的状态或性能指标。对传统的工业生产过程采用自动控制技术，可以有效提高产品的质量和企业的经济效益。对一些恶劣环境下的控制操作，自动控制显得尤其重要。 自动控制理论是和人类社会发展密切联系的一门学科，是自动控制科学的核心。自从19世纪M ax we ll对具有调速器的蒸汽发动机系统进行线性常微分方程描述及稳定性分析以来，经过20世纪初Ny qu i s t，B od e，Ha rr is，Ev ans，W ie nn er，Ni cho l s等人的杰出贡献，终于形成了经典反馈控制理论基础，并于50年代趋于成熟。经典控制理论的特点是以传递函数为数学工具，采用频域方法，主要研究“单输入—单输出”线性定常控制系统的分析和设计，但它存在着一定的局限性，即对“多输入—多输出”系统不宜用经典控制理论解决，特别是对非线性、时变系统更
师范院校现代教育技术教学研究论文 针对现代教育技术教学中的常见问题，将创客教育理念融入到教学中，通过“做中学”，“快乐学习”，“协作学习”来掌握基本知识和技能，提升解决问题的能力，对现代教育技术教学具有一定的借鉴作用。 【关键词】创客教育理念；现代教育技术；教学研究 创客，英译为“Maker”或“Hacker”，主要指不以盈利为目的，能将新奇有趣的创意变为现实的人，两者都包含“创新、实践”。创客教育是指培养人的创新精神和实践能力的教育。创客教育根本的理念是学生的实践能力和创造力开发，使学生从知识的消费变成知识的创造者。 1现代教育技术教学常见的问题 现代教育技术是注重实际操作的一门学科，但是目前的现代教育技术教学普遍采用讲授演示法、讲练结合法等教学方法。单纯的讲授演示与讲练结合更适合基础知识、简单技能掌握的教学，有利于学生实践能力的提升，却不能给学生提供充分的创造空间，很难促使学生创新能力的形成。信息化社会，要求学习者不仅要掌握基本的知识技能，也要具备创造性思维能力和实践能力。 2创客教育理念对现代教育技术教学的意义 将创客教育理念融合到现代教育技术教学中去，就是让教学回归到关注实践操作和创新的本位上。通过实践反馈理论教学，让学生的实践操作能力得到锻炼。通过将创新融入到教学中，培养学生的创新思维、解决问题的能力。在现代教育技术教学中，借助于创客教育理念，让学生主动参与，引导他们把自己的创意变成最终的成果，这样的创新教育能够有效促进了现代教育技术课堂教学效率的提升，能够进一步拓展学生视野，使学生成为真正的“创造者”。 3创客教育理念下现代教育技术教学的研究 传统教学中，注重知识和技能的学习，会让学生在一个“真空”的环境中，使所掌握的知识和问题脱离。为改造现代教育技术教学，提高学生的动手操作和创造性思维能力，本文融合创客教育理念，构建出更加完善的适合现代教育技术课程的教学流程，如下图所示：本文以现代教育技术课程中的PowerPoint课件制作为例，设计了创客教育理念下现代教育技术公共课的实施流程。PowerPoint课件制作实践性很强，学生在课堂上学到了知识和技能，但是在解决实际问题的时候往往不知道该怎样去用，在反复的探索过程中，本人发现把创客理念融入教学中可以很好地解决这个问题。 3.1情境创设 要培养学生的学习积极性和创新精神，运用已有的知识和经验来解决问题，就要为学生创设一个真实的情境来引导学生一步步将解决问题的过程展示出来，激励学生的学习兴趣和学习热情，变“要我学”为“我要学”。教学活动开始，为了使学生对PowerPoint课件的结构、内容、制作思路有个总体认识，为后面的扩展任务做铺垫。本人首先给学生呈现两份课件，一份是未经过加工修饰的，一份是已加工修饰的，通过提问：这两份PowerPoint课件比较，（可以从观赏性、结构性、实用性等方面考虑）有什么不同？学生积极比较和分析作品结构、内容、制作思路，课堂上踊跃发言，学习积极性高涨，对新知识的学习表现出极大的学习兴趣。 3.2要点讲解
课程论文
摘要： 20世纪是全球科学技术飞速发展的新纪元，20世纪90年代开始，世界的通信开始发生了翻天覆地的变化，而这些变化切切实实发生在老百姓的生活中。新中国建立几十年以来，人民的生活从饥饿到温饱，过上温饱生活之后，人民开始追求更加高品质的生活，也希望生活能更加便利；同时，西方先进的科学技术也渐渐进入了中国人民的生活，于是中国也加入了世界信息改革时代。 古代“烽火”传递战况信息的时代、“快马加鞭”递送重要信件、以至于后来的“飞鸽传书”时代早已成为历史书中悠久古老的一页，从时间上计算，中华5000年的信息技术发展也不及最近几十年的发展。从最初的“上海滩”风靡一时的“大哥大”，在物价水平非常低的时代，一部大哥大售价高达几万；渐渐传呼机出现在人们的视野，拥有一部传呼机也是一件乐事，当所有人都以为传呼机时代会持续时，没过两年，传呼机飞速般的消失了；随着而来的是彩色电视、传真机、电话座机、手机、电脑等，这时这些新型通信工具刚刚出现在人们意识中，可是当时这些通信工具并不普遍，技术尚待改进，供给较少，价格昂贵，只有家境富裕或者公司才有资金使用这些高科技产品，普通民众也不曾“奢望”拥有这些高科技产品。但是在很短的时间内，不过就是短短的十几年时间，手机、电话、彩电、电脑、Internet走进全球绝大部分老百姓的生活中，现在，几乎所有的人都有一部手机，或者不仅仅一部手机；电脑也遍及于家家户户，手机、电脑、网络已经成为人们生活中必不可少的组成部分，现代的信息技术也在不断创新不断进步，人们的生活方方面面也随之发展着巨大的变化。人们可以通过网络同万里之外的朋友“面对面”地交谈思想认识、交流经济信息、商讨学术见解；利用网络选购各种物品，接受优良教育；利用网络还可以欣赏到想要看的全世界的优秀文化艺术节目全球将形成一种崭新的信息与通信网络系统，它能以更快的速度传送和处理数量日益增加的数据、信息和知识。对于人类社会来说，这是一种前所未有的科技革命，将严重影响和改变人们的生产方式、工作方式、生活方式和竞争对抗方式。
军事现代化中的军事通信 ——数据链摘要：数据链也称数据链路，是指采用无线或有线通讯设备和数据通信规程建立的数据通信网络，并直接为指挥和武器控制系统提供支持、服务，是数据通信与计算机控制密切结合的通信链路系统。 关键词：军事通信军事现代化数据链 引言：在现代战争中，军事通信的中枢神经作用显得格外突出。而在现代电子技术、计算机技术、航天技术等高技术基础上发展起来的现代通信技术—数据链，则为现代军事通信提供了更加有效的通信工具和更完善的通信手段。 军事通信学是研究军事通信一般规律，并指导军事通信实践的学科。军事通信在人类战争史上，伴随着武装冲突和军队的产生而产生，并随着战争和军队的发展而发展。在我国古代军事理论中，很早就有关于军事通信的论述。而军事通信学真正作为一门相对独立的学科，则是在军事科学与现代科学技术高度发展的现代战争条件下逐步形成和完善的。特别是自20世纪70年代以来世界范围内爆发的几场局部战争和信息技术的发展，极大地提高了军事通信在现代战争中的地位，促进了军事通信理论研究向学科化方向的发展。自20世纪80年代以来，重视和加强军事通信基础理论的研究，从宏观上探讨军事通信本质特征、规律和军事通信学科体系结构的学术活动，对于军事通信学的形成起了极为重要的推动作用。
在现代战争中，军事通信的中枢神经作用显得格外突出。而在现代电子技术、计算机技术、航天技术等高技术基础上发展起来的现代通信技术，则为现代军事通信提供了更加有效的通信工具和更完善的通信手段。毋庸置疑，军事通信技术在战后得到了相当大的发展。信息化条件下联合作战的一个重要特点是各武器平台之间形成了横向组网，并融入网络化信息系统，实现信息资源共享，从而极大地提高武器平台的作战效能。 因此，能够将传感器、指挥控制系统和各作战平台连接到一起，从而实现优化信息资源、有效调配和使用作战资源的“数据链”，正日益成为现代军事通讯的研究热点。 一、基本概念 数据链也称数据链路，是指采用无线或有线通讯设备和数据通信规程建立的数据通信网络，并直接为指挥和武器控制系统提供支持、服务，是数据通信与计算机控制密切结合的通信链路系统。主要采用无线网络通信技术和应用协议，实现机载、陆基和舰载战术数据系统之间的数据信息交换及战术系统的各项功能。数据链包括一套通信协议以及被交换信息的定义，可以构成点对点和网状数据链路，将通信距离内的各种指挥控制系统、传感器系统和武器控制系统组成数据传输/交换和信息处理网络，为作战指挥、武器控制和作战协同等提供有关数据和战场态势信息。 二、发展历史 数据链来源于放空作战，二战时为了对敌机做出快速反应，构成了预警雷达、指挥系统和防空高炮三位一体的防控体系，建立了数据链的基本思路。 20世纪50年代初，美军“赛其”防空预警系统率先在雷达站和指挥控制中心间建立了采用数据通信的数据链，虽然在现在看来很是简陋，却使其反应时间由10分钟缩短为15秒，作战效能提高近40倍。不久，北约装备了Link-1数据
湖北民族学院 姓名 XX 班级 XX 学号 XXXXXXXX
摘要 最优控制，又称无穷维最优化或动态最优化，是现代控制理论的最基本，最核心的部分。它所研究的中心问题是：如何根据受控系统的动态特性，去选择控制规律，才能使得系统按照一定的技术要求进行运转，并使得描述系统性能或品质的某个“指标”在一定的意义下达到最优值。最优控制问题有四个关键点：受控对象为动态系统；初始与终端条件（时间和状态）；性能指标以及容许控制。 一个典型的最优控制问题描述如下：被控系统的状态方程和初始条件给定，同时给定目标函数。然后寻找一个可行的控制方法使系统从输出状态过渡到目标状态，并达到最优的性能指标。系统最优性能指标和品质在特定条件下的最优值是以泛函极值的形式来表示。因此求解最优控制问题归结为求具有约束条件的泛函极值问题，属于变分学范畴。变分法、最大值原理（最小值原理）和动态规划是最优控制理论的基本内容和常用方法。庞特里亚金极大值原理、贝尔曼动态规划以及卡尔曼线性二次型最优控制是在约束条件下获得最优解的三个强有力的工具，应用于大部分最优控制问题。尤其是线性二次型最优控制，因为其在数学上和工程上实现简单，故其有很大的工程实用价值。 关键词：最优控制；控制规律；最优性能指标；线性二次型
Abstract The optimal control, also called dynamic optimization or infinite dimension, optimization of modern control theory, the most basic part of the core. It is the center of the research question: how to control system based on the dynamic characteristics, to choose, can control system according to certain technical requirements, and makes the operation performance of the system or the quality of describing a "index" in certain significance to achieve optimal value. The optimal control problem has four points for dynamic systems, controlled, The initial and terminal conditions (state) and, Performance index and allow control. A typical of optimal control problem is described as follows: the state equation and initial conditions are given, and given the objective function. Then a feasible method for the control system of the output state transition to the target state and optimum performance. The optimal performance index and quality in the specific conditions of the optimal value is functional form. Therefore solution of optimal control problem is due to the constraint condition of functional, belongs to the category of variational learning. The variational method, the maximum principle (minimum principle) and dynamic planning is the optimal control theory, the basic contents and methods. The Pontryagin maximum principle, Behrman dynamic programming and Kaman linear quadratic optimal control is obtained in the constraint condition of the optimal solution of the three powerful tools, used in the most optimal control problem. Especially the linear quadratic optimal control, because its in mathematics and engineering implementation is simple, so it has great practical value. Key words: The optimal control, Control rule, optimal performance indicators, The linear quadratic
现代教育技术论文题目选题参考 现代教育技术以计算机为核心的信息技术在教育教学中的理论与技术，运用现代教育理论和技术，通过对教学过程和资源的设计、开发、应用、管理和评价，以实现教学现代化的理论与实践。以下是现代教育技术论文题目供大家参考。 1、现代教育体系下的素质教育与创新教育 2、浅论现代化教育手段与现代教育的关系 3、现代化教育媒体在幼儿教育中的应用初探 4、浅谈现代化教育中德育教育的问题和对策 5、充分利用现代化教育技术提高艺术教育教学质量的研究 6、浅谈现代舞教育在大学生素质教育中的作用 7、现代化教育技术推动素质教育的发展 8、从现代化教育到合作安全教育 9、邓小平现代教育思想的主体性原则及其现代走向 10、学校管理困境及现代化教育管理制度构建思考 11、幼儿园现代化教育手段的应用与研究 12、语文教学应用现代化教育技术弊端略说 13、简论运用现代化教育技术优化语文阅读教学 14、论如何更好地将现代化教育融入藏区幼儿园教学 15、现代化教育手段优化语文课堂教学 16、浅谈运用现代化教育优化小学语文阅读教学 17、现代化教育技术与高校体育舞蹈教学相结合的应用研究 18、现代化教学措施在高中体育教学中的应用研究 19、区域内开展网络教研的研究与实践 20、运用“分层教学”优化信息技术课堂教学设计 21、新课程算法教学给我的启迪 22、算法与程序设计教学方法探讨 23、用网络学习评价平台提高课堂教学效果 24、网络环境下信息技术课引导学生有效利用网络的实践研究 25、网络化多媒体教室的预约管理模式 26、中学生信息技术课应注重信息素养的培养 27、浅谈信息技术教师的班主任工作方法 28、信息技术教学中实施和谐教育之我见 29、感悟信息技术教学中问题情境的创设
现代通信关键技术 摘要：信息智能处理技术是信号与信息技术领域一个前沿的富有挑战性的研究方向,它以人工智能理论为基础,侧重于信息处理的智能化,包括计算机智能化(文字、图像、语音等信息智能处理)、通信智能化以及控制信息智能化。融合信息智能技术就是将多种数据信息处理的智能化,逐渐符合用户要求的信息的过程。数据融合技术,例如,信息特征识别和数据融合,物理信号处理和识别等。除了需要人工智能理论的支持以外还需要进行智能信号处理技术的综合应用。本文将围绕融合信息智能技术在变电管理中的应用与探索进行展开。 关键词：智能技术、3G技术、光纤、蓝牙 1、概述： 随着知识经济的不断发展,新型的电子式互感器和智能断路器逐渐取代常规互感器和常规断路器。例如,高速嵌入以太网的出现,取代了大量的二次电缆布线,使得间隔层和进程通信之间的信息传输、间隔层内部的信息传输也实现了网络化,随着变电站内一个新的网络——进程通信网络就此出现,二次系统的通信结构也随之发生了根本性的变化。但是由于旧产品的兼容、新方案的融合,全数字化的变电站不可能一蹴而就,实际的应用总是要滞于其后的,因此可以将这个过程大致可分为三个阶段,分别对应三种接线方式:点对点方式、进程通信网络方式、进程通信网络和站控层网络合并方式。 2、融合信息智能技术 进入21世纪以来,我国科技日新月异,随着信息融合技术的研究和应用,已经由原来的军事领域逐步扩展到民用领域,并且越来越深入与广泛的应用在其他各个领域。在我国融合信息智能技术在变电管理中的应用与探索,特别是融合信息智能技术在变电管理中的探索前景上仍然不太明确。因此,结合目前融合信息智能技术在变电管理中的应用,我们可以从下几方面入手来进行融合信息智能技术在变电管理中的探索:1)合变电管理,研究人工智能在信息融合中的应用,利用实验对信息融合系统的数据类别的管理方法进行考察,建立信息融合系统性能评估的指标体系,并通过变电管理数字化,进过收集方法、组织方法的总结得出最合理的应用方式[1]。2)通过实验研究可计算的、复杂度低的有效算法和模型建立计算对数据融合进行功能分析,并结合变电管理中的应用进行具体研究。3)通过建立和研究知识和数据的获取开发通用软件包,开发出具有推理和知识更新的的新的处理技术,以适应市场积极的需要,开发出各种平台的公用库和通用软件包。 融合信息智能技术在变电管理中的发展,是我国经济不断发展的必然结果,我们通过信息智能化技术,使各种智能化装置LED具备了数字化、低功耗的特点。同时已经逐步实现了模式发展。但是融合信息智能技术在变电管理的应用仍然将是一个长期的探索过程。 3、借助3G实现多媒体新闻网络直播 随着通信技术、广电技术、网络技术的发展，在三网融合的时代背景下，节目制作形式、节目播出形式都将产生很大的变化。尤其是伴随着3G技术的推广应用，传统的互联网发布方式正在经历着严峻的挑战。互联网的生命在于即时，在于多媒体形式的展示，这也是其核心竞争力所在。因此，网络媒体不仅需要对现场新闻的多媒体即时采集、即时编辑，也需要借助新技术实现即时发布。为了顺应网络媒体发展需要，沈阳网以应用3G技术为契机，在实现三网融合业务应用的道路上勇于探索和创新，大胆尝试应用3G技术进行网络新闻的多媒体直播，取得了较好的效果。 利用3G技术实现网络上传发布，比使用卫星上传发布成本低、操作简便，特别适合即时的网络新闻视频直播。但是，简单应用3G技术上传存在有时带宽不足、运行不够稳定等问题。沈阳网针对3G直播系统试运行过程中遇到的这些问题，与有关技术研发单位一起大胆嫁接新技术，提高系统的安全性和稳定性。比如，用硬盘延时取代延时硬件。将编码后的
研究生课程论文封面 课程名称控制科学发展前沿讲座教师姓名 研究生姓名 研究生学号 研究生专业 所在院系自动化学院 类别: 硕士 日期:
对智能控制技术的认识 1 引言 随着计算机、材料、能源等现代科学技术的迅速发展和生产系统规模不断扩大，形成了复杂的控制系统，导致了控制对象、控制器、控制任务等更加复杂。与此同时，对自动化程度的要求也更加广泛，面对来自柔性控制系统(FMS)、智能机器人系统(IRS)、数控系统(CNS)、计算机集成制造系统(CIMS)等复杂系统的挑战，经典的与现代的控制理论和技术已不适应复杂系统的控制。智能控制是在控制论、信息论、人工智能、仿生学、神经生理学及计算机科学发展的基础上逐渐形成的一类高级信息与控制技术。智能控制是自动控制发展的高级阶段。 2 背景和意义 现代科学技术的迅速发展，生产系统的规模越来越大，形成了复杂的大系统，导致了控制对象、控制器以及控制任务和目的的日益复杂化。别一方面，人类对自动化的要求也更加广泛，面对来自旬电力系统、工业生产过程控制系统、智能机器人系统、计算机集成制造系统（CIMS）、核电站安全运行控制、航空航天及军事指挥系统等复杂性系统的挑战，传统的自动控制理论和方法显得已不适应于复杂系统的控制。能否建立新一代的控制理论方法来解决复杂系统的控制问题，已成为各国控制学术界所共同关心的热门研究课题。 近年来人们开始认识到，在许多系统中，复杂性不仅仅表现在高维性上，更多则表现在：（1）被控对象模型的不确定必；（2）系统信息的模糊性，信息模式；（3）高度非线性；（4）输入（传感器）信息的多样化；（5）多层次、多目标的控制要求；（6）计算复杂性和庞大的数据处理以及严格性能指标。自然，对于复杂系统需要在传统的控制理论基础上结合其它学科的知识，建立一种更有力的控制理论和方法，以解决上述提到的问题。智能控制就是在这种背景下提出和形成的。 人类对智能机器及其控制的幻想与追求已有三千多年的历史，然而，真正的智能机器只有在计算机技术和人工智能技术发展的基础上才能成为可能。人工智
现代教育技术论文题目选题 现代教育技术以计算机为核心的信息技术在教育教学中的理论与技术，运用现代教育理论和技术，通过对教学过程和资源的设计、开发、应用、管理和评价，以实现教学现代化的理论与实践。以下是现代教育技术论文题目供大家参考。 1、现代教育体系下的素质教育与创新教育 2、浅论现代化教育手段与现代教育的关系 3、现代化教育媒体在幼儿教育中的应用初探 4、浅谈现代化教育中德育教育的问题和对策 5、充分利用现代化教育技术提高艺术教育教学质量的研究 6、浅谈现代舞教育在大学生素质教育中的作用 7、现代化教育技术推动素质教育的发展 8、从现代化教育到合作安全教育 9、邓小平现代教育思想的主体性原则及其现代走向 10、学校管理困境及现代化教育管理制度构建思考 11、幼儿园现代化教育手段的应用与研究
12、语文教学应用现代化教育技术弊端略说 13、简论运用现代化教育技术优化语文阅读教学 14、论如何更好地将现代化教育融入藏区幼儿园教学 15、现代化教育手段优化语文课堂教学 16、浅谈运用现代化教育优化小学语文阅读教学 17、现代化教育技术与高校体育舞蹈教学相结合的应用研究 18、现代化教学措施在高中体育教学中的应用研究 19、区域内开展网络教研的研究与实践 20、运用“分层教学”优化信息技术课堂教学设计 21、新课程算法教学给我的启迪 22、算法与程序设计教学方法探讨 23、用网络学习评价平台提高课堂教学效果 24、网络环境下信息技术课引导学生有效利用网络的实践研究 25、网络化多媒体教室的预约管理模式 26、中学生信息技术课应注重信息素养的培养 27、浅谈信息技术教师的班主任工作方法 28、信息技术教学中实施和谐教育之我见 29、感悟信息技术教学中问题情境的创设 30、高中新课程中《算法与程序设计》教学模式的探究 31、如何在新课程《算法与程序设计》中培养学生的成就感 32、任务驱动教学法在WORD小报制作教学中的应用 33、浅谈小学信息技术的课堂点评
华南农业大学 本科生课程论文 课程名称现代通信技术选讲 论文题目先进制造与现代通信技术 学生专业班级机械设计制造及其自动化专业4班 学生姓名（学号）魏鑫钰 0423 完成时间2016年11月30日 先进制造技术与现代通信 随着社会的日益进步，科学技术更新的步伐越来越快了，有人曾经认为传统制造业已经是“夕阳工业”了，但很明显的就是到现在为止，这些工业都还没有正是走向衰落。走进当今的制造业工厂，企业，我们就可以很清楚的了到它之所以还存在的原因，那就是现代各种技术的应用使得制造业又重新恢复了他当年的地位，即使不能占领产业的一大份额，但起码不至于衰落。所以，传统的机械制造已经不能满足现代的制造需求了。所以先进制造技术的出现便可以弥补这一项空白，使生产达到空前的繁荣。 因此，国家也认识到了制造业的 潜力和当前的瓶颈压力，决心鼓 励和支持制造业以实现制造业的 蓬勃发展，使中国制造升级为中 国智造。如果中国的制造能在这 个阶段与电子信息技术有机的结 合起来，中国的制造就会取得以期的成就。
先进制造技术的概念与特点一般认为：先进制造技术是指制造业（传统制造技术）不断吸收机械工程技术、电子信息技术（包括微电子、光电子、计算机软硬件、现代通信技术）、 自动化控制理论技术（自动化技术生产设备）、材料科学、能源技术、生命科学及现代管理科学等方面的成果；并将其综合应用于制造业中产品设计、制造、管理（检测）、销售、使用、服务（售后服务）以及对报废产品的回收处理这样一个制造全过程，实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产，提高对动态多变的产品市场的适应、竞争能力，取得（具有市场竞争能力的）理想经济技术综合效果的制造技术的总称。而电子技术中的现代通信技术又是极其重要的，没有了现代通信技术的支持，现代制造中的很多关键环节就会瘫痪，因此我就通信技术与先进制造浅谈一下自己的见解。 我们先来看一个数据，在过去10年中，香港制造业中大约有80%～90%的厂家把劳动密集型及附加值较低的工序转移到珠江三角洲，独资或与内地合资开办了4万多个企业，从业人员达到400万人。香港利用内地廉价的劳动力和土地资源，从来料加工装配中每年获取数百至一千亿港元的利润；对珠江三角洲地区而言，也极大地促进了当地的经济繁荣，解决了部分劳动力的就业问题。但是随着国际和大陆经济环境的变化，必须重新认识香港和内地的这种低层次的合作和优势互补。例如，如何利用国内的智力资源、专业人才及企业大量剩余的生产能力?如何发挥香港对市场需求反应迅速和制造企业规模较小这两大特点?如何减
现代控制理论 学院：电气工程学院 班级：09级自动化3班姓名：赵明 学号： 任课教师：刁晨 单倒置摆控制系统的状态空间设计
一．设计题目 1.介绍 单倒置摆系统的原理图，如图1所示。设摆的长度为L、质量为m，用铰链安装在质量为M的小车上。小车有一台直流电动机拖动，在水平方向对小车施加控制力u,相对参考系产生位移z。若不给小车施加控制力，则倒置摆会向左或向右倾倒，因此，它是一个不稳定系统。控制的目的是，当倒置摆无论出现向左或向右倾倒时，通过控制直流电动机，使小车在水平方向运动，将倒置摆保持在垂直位置上。 2.用途 倒立摆系统以其自身的不稳定性为系统的平衡提出了难题,也因此成为自动控制实验中验证控制算法优劣的极好的实验装置。单倒立摆的系统结构、数学模型以及系统的稳定性和可控性,对倒立摆进行了成功的控制,并在MATLAB 中获得了良好的仿真效果。倒立摆控制理论将在半导体及精密仪器加工、机器人技术、伺服控制领域、导弹拦截控制系统、航空器对接技术等方面具有广阔的开发利用前景。 3.意义 倒立摆是一种典型的快速、多变量、非线性、绝对不稳定系统. 人们试图寻找同的控制方法以实现对倒立摆的控制,以便检验或说明该方法对严重非线性和绝对不稳定系统的控制能力。同时，由于摩擦力的存在，该系统具有一定的不确定性。对这样一个复杂系统的研究在理论上将涉及系统控制中的许多关键问题：如非线性问题、鲁棒性问题、镇定问题、随动问题以及跟踪问题等都可以以它为例进行研究。 二．被控对象的模型 为简化问题，工程上往往忽略一些次要因素。这里，忽略摆杆质量、执行电动机惯性以及摆轴、轮轴、轮与接触面之间的摩擦及风力。设小车瞬时位置为z，倒置摆出现的偏角为θ，则摆心瞬时位置为(z+lsinθ)。在控制力u的作用下，小车及摆均产生加速运动，根据
现代教育技术论文 多媒体教学的探讨 孟东晓 学号：20105141217
多媒体教学的探讨 文章摘要：几十年来，教育技术学在教育实践中已经发挥了重要的作用，随者教育信息化的深入，它的发展将对我国教育观念和教育过程的改革产生深刻的影响，是教育教学改革的制高点。1 随着以多媒体、网络化和智能化为特征的现代信息技术的飞速发展,人类迈进了信息化社会的大门。信息技术以其信息的迅捷、交互、海量等显著特点与教育教学有机紧密地融合在一起,并对传统的教学方式产生了强有力的冲击。通过整合,促进了教学模式的变革,实现了教育思想、教学内容、教学方式全方位的现代化,突破了传统教育的模式。 教师在教改中是起决定力量的因素,离开了教师的积极参与,整合将无从谈起。因此学校对教师从技术与思想两个层面加强培训,积极参加信息技术与教育的三个模块学习和考核,加强校本培训,力求让每一位教师都能掌握信息技术在课堂教学中运用的方法;进行现代信息环境下先进的教育理论培训,教学设计方法培训,信息技术与课程整合模式培训,以先进的教学理念指导教师的课堂教学。在软硬两手抓,两手都要硬的原则指导下,积极开展信息技术与学科教学整合的研究实践工作。 当今教育改革深入发展的一重大标志是在课堂教学中突出了学生的主体地位。学生在学习中的主体性是学生的素质全面发展、提高的关键因素。长期以来，由于受应试教育的束缚，课堂教学出现了重知
识轻能力、重死记轻思考、重书本轻实践、重传授轻自学、重接受轻创造的现象，教师是课堂教学的中心，学生成了被动接受知识的“容器”这样就严重忽视了学生的主体地位，禁锢了学生发展的能动性，完全背离了素质教育的轨道。因此，学校新型教学模式的研究是以实现学生主体发展为标志的。网络环境的建设为人机交互式教学模式的创建提供了强有力的技术支持，如何发挥现代教育技术在课堂上的优势，将课堂上的教育中心地位转向指导学生进行自主学习，我认为可以采用以下几种方法： 一、运用人机交互，激发学生学习的主体意识。 现代教育媒体进入课堂，教师利用各类教学软件引导学习新课，美丽的画面、悦耳的声音给学生留下深刻的视听印象，课堂上为学生播放图片或是视频，与课件相结合，使学生的学习兴趣被激发出来。这样人机交互式教学的优越性，用兴趣激发学生学习的主体意识可以获得比较理想的效果。 二、运用多媒体网络，引导学生自主学习。 使用电脑最大的特点便是其交互的功能，教师充分利用这一特点，在指导性的教学中选择和准备种种教学资料，指导学生利用电脑网络获取与学习有关信息，完成学习活动，从而提高学生学习的自觉性、主动性和创造性。如教学地理，可以利用软件《谷歌地球》让学生自己去了解课本上的一些知识，使之建立起一个系统的概念，这样再往下教学就能让学生自主去学习了，更能锻炼学生的动手能力和课堂互动能力。