课程设计
面向结构图的连续系统数题目
字仿真
学院计算机科学与信息工程学院
专业自动化
班级2010级2班
学生姓名小
指导教师吴诗贤
2013 年12 月20 日
面向结构图的连续系统数字仿真
姓名：陶园班级：10自动化3班学号：2010133330
摘要
根据自动控制系统中面向结构图的数字仿真的基本思想，探讨了仿真过程中典型环节的规范性、系统的连接矩阵、仿真求解、程序框图问题，并应用到实际的范例当中，并分析了结果总结了相关特点和相关结论。
自动控制系统常常是由许多环节组成的，要应用数字仿真方法对系统进行分析和研究，首先需要求出总的传递函数，再转化为状态空间表达式的形式，然后对其求解。当改变系统某一环节的参数时，尤其是要改变小闭环中某一环节的参数时，以上整个过程又需要重新计算，这对研究对象参数变化对整个控制系统的影响是十分不便的，为了克服这些缺点，同时大多数从事自动化工作的科技人员更习惯于用结构图的形式来分析和研究控制系统，为此产生了面向结构图的仿真方法。该方法只需将各个环节的参数及各环节间的连接方式输入计算机，仿真程序就能自动求出闭环系统的状态空间表达式。本课程设计主要介绍典型环节参数和连接关系构成闭环系统的状态方程的方法，而动态响应的计算，仍采用四阶龙格-库塔法。这种方法具有便于研究各个环节参数对系统的影响，并可以得到每个环节的动态响应，以及对多输入输出系统的进行仿真的有点。
关键字：结构图；典型环节；连接矩阵；数字仿真；
1、设计任务
已知某一系统结构如下图所示，编写matlab程序求a分别为2,4,6,8,10,12时输出量y的动态响应。
图1
2、需求分析及概要设计
2.1 需求分析
根据上述设计任务我们可以基本明确在我们课程设计当中应该明确以下几个方面：
?熟悉在数字计算机仿真技术中常用的四阶龙格-库塔算法。
?明确在面向结构图的连续系统数字仿真，典型环节及其系数矩阵确定。
?明确各连接矩阵的确定。
?能够熟练运用MATLAB仿真软件。
2.2 设计思路
自动控制系统常常是由许多环节组成的，要应用数字仿真方法对系统进行分析和研究，首先需要求出总的传递函数，再转化为状态空间表达式的形式，然后对其求解。当改变系统某一环节的参数时，尤其是要改变小闭环中某一环节的参数时，以上整个过程又需要重新计算，这对研究对象参数变化对整个控制系统的影响是十分不便的，为了克服这些缺点，同时大多数从事自动化工作的科技人员更习惯于用结构图的形式来分析和研究控制系统，为此产生了面向结构图的仿真方法。该方法只需将各个环节的参数及各环节间的连接方式输入计算机，仿真程序就能自动求出闭环系统的状态空间表达式。以下是我们课程设计的主要设计思
图2
BG-6500系列讨论型数字会议系统 系统特点 BG-6500系列是一款全新讨论型跟踪讨论型会议系统，完美地将全数字技术全面地引入到会议系统中，把先进的数字技术和音频技术充分地结合起来。可与智能中央控制系统、监控防火系统实现了无缝连接，为高效的现代会议系统工程提供更完整的解决方案。 BG-6500 讨论型会议系统主机（如图） （如图） 技术特点 ?符合IEC60914、GBT15381-94国际标准 ?采用数字技术为核心，内置高性能CPU ?音频信号采用32bit高速浮点DSP进行处理，带宽20Hz~20KHz完美清晰音质 ?高性能开关电源供电，长距离传输对音质不会有任何影响 ?抗干扰电路设计，杜绝一切手机信号的干扰 ?自带2.8寸液晶屏，独立按键操作 ?支持USB录音，高保真WAV格式输出 ?四路话筒连接，每路支持30个单元，可接120个单元，12支主席单元 ?支持级联，方便多套系统同时使用，共同管理 ?具有报警信号输入接口，当公共广播报警系统启动时，可自动暂停会议，并向与会单元发送报警信息
?具有中控代码RS-232接口，可连接中控系统 ?多路音频输入输出接口，可连接扩声或录音设备 ?具有多种会议模式：、FIFO（先进先出模式）、LIFO（后进先出模式）、FREE（全开放模式）、APPLY （申请模式）、C-ONLY（主席模式） ?可设置发言数量、自动关闭、限时关闭、声控发言等功能 ?可安装于19英寸标准机柜上，易于存放和保管 参数规格 产品型号BG-6500 主机供电AC110V-220V/50Hz 频率响应20Hz-20kHz 信噪比＞96dBA 总谐波失真＜0.05% 音频输出RCA（莲花插座）x2 6.3mm插座x1 XLR卡侬插座x1 外部尺寸（L×W×H）483×323×90mm 颜色银白色 安装方式19英寸标准机柜
第3章 连续系统仿真的方法 3.1 数值积分法 连续系统数值积分法，就是利用数值积分方法对广微分方程建立离散化形式的数学模型——差分方程，并求其数值解。可以想象在数学计算机上构造若干个数字积分器，利用这些数字积分器进行积分运算。在数字计算机上构造数字积分器的方法就是数值积分法，因而数字机的硬件特点决定了这种积分运算必须是离散和串行的。 把被仿真系统表示成一阶微分方程组或状态方程的形式。一阶向量微分方程及初值为 () (),00t Y Y t Y ???? ?????? Y =F = （3-1） 其中，Y 为n 维状态向量，F （t ，Y ）为n 维向量函数。 设方程（3-1）在011,,,,n n t t t t t +=…处的形式上的连续解为 ()()()()n+1n+1 t t n+10t t t =Y t +,(),n Y F t Y dt Y t F t Y dt =+ ?? （3-2） 设 n =() n Y Y t ，令 1n n n Y Y Q +=+ （3-3） 则有： ()1n+1t n Y Y += 也就是说， 1 (,)n n t n t Q F t Y dt +≈ ? （3-4） 如果n Y 准确解()n Y t 为近似值，n Q 是准确积分值的近似值，则式（3-4）
就是式（3-2）的近似公式。换句话说，连续系统的数值解就转化为相邻两个时间点上的数值积分问题。 因此，所谓数值解法，就是寻求初值问题（3-1）的真解在一系列离散点12n t t t <…<…上的近似解12,,,n Y Y Y ……，相邻两个时间离散点的间隔 1n n n t t +=-h ，称为计算步距或步长，通常取n =h h 为定值。可见，数值积分法的主要问题归结为对函数(,)F t y 的数值积分问题，即如何求出该函数定积分的近似解。为此，首先要把连续变量问题用数值积分方法转化成离散的差分方程的初值问题，然后根据已知的初值条件0y ，逐步地递推计算后续时刻的数值解(1,2,)i y i =…。所以，解初值问题的数值方法的共同特点是步进式的，采用不同的递推算法，就出现各种不同的数值积分方法。 3.2 替换法 基于数值积分的连续系统仿真方法具有成熟、计算精度比较高的优点，但算法公式比较复杂、计算量比较大，通常只有在对速度要求不高的纯数字仿真时使用。当进行实时仿真或在计算机控制系统中实现数字控制器的算法时，要求计算速度快，以便能在一个采样周期内完成全部计算任务，这就需要一些快速计算方法。 用数值积分方法在数字机上对一个连续系统进行仿真时，实际上已经进行了离散化处理，只不过在离散化过程中每一步都用到连续系统的模型，离散一步计算一步。那么，能否先对连续的模型进行离散化处理，得到一个“等效”的离散化模型，以后的每一步计算都直接在这个离散化模型基础上进行，而原来的连续数学模型不再参与计算呢？回答是肯定的。这些结构上比较简单的离散化模型，便于在计算机上求解，不仅用于连续系统数字仿真，而且也可用于数字控制器在计算机上实现。 替换法的基本思想是：对于给定的函数G （s ），设法找到s 域到z 域的的某种映射关系，它将S 域的变量s 映射到z 平面上，由此得到与连续系统传递函数G （s ）相对应的离散传函G （z ）。进而再根据G （z ）由z 反变换求的系统的时域离散模型——差分方程，据此便可以进行快速求解。
全数字会议系统 品牌：浦喆 采用全数字网络传输和控制，具有会议发言、会议签到、投票表决、同声传译、电子桌牌、摄像跟踪、消防联动等会议功能，同时具有光纤传输、双机备份、网络管控等功能，广泛应用：圆桌会议室、方桌会议室、多功能厅、宴会厅、报告厅等场所。 特点 1.采用数字音频传输技术和语音分离技术，支持同声传译功能，通道数支持：15+1（默认）、31+1、63+1。 2.系统话筒容量可达4096台，线路支持“热插拔”；会议单元输出接口（共4路）,输出回路指示灯，当回路正常时LED 灯闪烁，回路断开时LED 灯熄灭。 3.四种话筒管理模式:FIFO/NORMAL/VOICE(声控)/APPLY；发言人数限制（1/2/4/8）和发言时间限制功能。 4.支持通过管理电脑使用TCP/IP协议或RS-232串口协议与数字会议系统主机通信，通过以太网接口（RJ45）或串口（DB9）连接，从而可以进行远程控制；支持通过RS-232串口连接到中控系统，实现话筒按键指令下发联动。 5.具有1路RS-485接口，支持一台摄像机实现摄像跟踪，支持PELCO-D，VISCA控制协议。配合摄像跟踪主机达到多路视频自动跟踪功能。 6.具有1路消防报警联动触发接口，在消防紧急状况下可为会议主机面板触摸屏、单元机屏、PC软件提供火灾报警信息。 7.具有22路莲花接口，可输出22个通道的模拟音频信号，供红外同传系统或录音使用，CH0为源音通道。 8.具有1路光纤接口，可实现长距离传输音质无衰减功能，达到远距离两个会议室合并为一个会议室，可用于传输背景音乐。 9.具有1路电源控制接口，支持控制电源时序器。 10.自带复位按键，支持长按2S以上即可一键复位至出厂状态。 11.具有1路平衡信号和1路非平衡信号输入接口，1路平衡信号和1路非平衡信号输出接口。 12.具有1路EXTENSION 口，可用于连接扩展主机。 13.支持投票表决功能，支持数据在后台实时更新显示，并且可选以文本、柱状图、饼状图方式显示结果；支持将表决结果投影放大显示。 14.支持会议签到功能，支持按键签到、IC卡签到等方式，可设定签到限时时间，支持补充签到、远程控制签到，后台实时显示签到结果，并支持将签到结果投影放大显示。 15.支持会议信息导出，包括签到信息、表决信息、人员信息、会议总报表等可导出表格。 16.支持电子铭牌功能，通过后台软件同步更新参会人员姓名显示。 17.支持5段EQ调节功能，可针对发言者的声音特点调节不同的音效，直至达到完美的效果。 18.后台软件可单发或广播短消息到单元机显示屏上显示，提醒单元机使用者。 19.支持茶水申请服务功能，后台软件可以接收到来自单元机的茶水申请需求，并且提示后台人员处理。 20.支持对话筒单元机进行发言控制，包括计时发言和定时发言功能。 技术参数 1.话筒容量：≤4096 2.通道数量：16（默认）、32、64CH 3.频率响应：30Hz ~ 20KHz
控制系统数字仿真题库 一、填空题 1. 定义一个系统时，首先要确定系统的边界；边界确定了系统的范围，边界以外对系统的作用称为系统的输入，系统对边界以为环境的作用称为系统的输出。 2．系统的三大要素为：实体、属性和活动。 3．人们描述系统的常见术语为：实体、属性、事件和活动。 4．人们经常把系统分成四类，它们分别为：连续系统、离散系统、采样数据系统和离散-连续系统。 5、根据系统的属性可以将系统分成两大类：工程系统和非工程系统。 6．根据描述方法不同，离散系统可以分为：离散时间系统和离散事件系统。 7. 系统是指相互联系又相互作用的实体的有机组合。 8．根据模型的表达形式，模型可以分为物理模型和数学模型二大类，其中数学模型根据数学表达形式的不同可分为二种，分别为：静态模型和动态模型。 9、采用一定比例按照真实系统的样子制作的模型称为物理模型，用数学表达式来描述系统内在规律 的模型称为数学模型。 10．静态模型的数学表达形式一般是代数方程和逻辑关系表达式等，而动态模型的数学表达形式一般是微分方程和差分方程。 11．系统模型根据描述变量的函数关系可以分类为线性模型和非线性模型。 12 仿真模型的校核是指检验数字仿真模型和数学模型是否一致。 13．仿真模型的验证是指检验数字仿真模型和实际系统是否一致。 14．计算机仿真的三个要素为：系统、模型与计算机。 15．系统仿真的三个基本活动是系统建模、仿真建模和仿真试验。 16．系统仿真根据模型种类的不同可分为：物理仿真、数学仿真和数学-物理混合仿真。 17．根据仿真应用目的的不同，人们经常把计算机仿真应用分为四类，分别为： 系统分析、系统设计、理论验证和人员训练。 18．计算机仿真是指将模型在计算机上进行实验的过程。 19. 仿真依据的基本原则是:相似原理。 20. 连续系统仿真中常见的一对矛盾为计算速度和计算精度。 21．保持器是一种将离散时间信号恢复成连续信号的装置。 22．零阶保持器能较好地再现阶跃信号。 23. 一阶保持器能较好地再现斜坡信号。 24. 二阶龙格-库塔法的局部截断误差为O()。 25．三阶隐式阿达姆斯算法的截断误差为:O()。
各种系统架构图
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各种系统架构图 与详细说明 20１7.０7.30 ?
1.1.共享平台逻辑架构设计? 如上图所示为本次共享资源平台逻辑架构图，上图整体展现说明包括以下几个方面: 1应用系统建设 本次项目的一项重点就是实现原有应用系统的全面升级以及新的应用系统的开发,从而建立行业的全面的应用系统架构群。整体应用系统通过ＳOＡ面向服务管理架构模式实现应用组件的有效整合，完成应用系统的统一化管理与维护。 ２应用资源采集 整体应用系统资源统一分为两类，具体包括结构化资源和非机构化资源。本次项目就要实现对这两类资源的有效采集和管理。对于非结构化资源，我们将通过相应的资源采集工具完成数据的统一管理与维护。对于结构化资源,我们将通过全面的接口管理体系进行相应资源采集模板的搭建，采集后的数据经过有效的资源审核和分析处理后进入到数据交换平台进行有效管理。 3 数据分析与展现 采集完成的数据将通过有效的资源分析管理机制实现资源的有效管理与展现,具体包括了对资源的查询、分析、统计、汇总、报表、预测、决策等功能模块的搭建。 4数据的应用 最终数据将通过内外网门户对外进行发布，相关人员包括局内各个部门人员、区各委办局、用人单位以及广大公众将可以通过不同的权限登录不同门户进行相关资源的查询,从而有效提升了我局整体应用服务质量。 综上,我们对本次项目整体逻辑架构进行了有效的构建，下面我们将从技术角度对相关架构进行描述。
概要设计说明书 1. 总体设计 1.1 需求规定 教务管理系统可分为学生信息管理系统和教师管理信息系统，系统开发的整体任务是实现学校教师和学生信息管理的系统化、规范化、自动化和智能化，从而达到提高学校管理效率的目的。 本阶段目的在于明确系统的数据结构和软件结构，此外总体设计还将给出内部软件和外部系统部件之间的接口定义，各个软件模块的功能说明，数据结构的细节以及具体的装配要求。 1.2 运行环境 软件基本运行环境为Windows XP环境。 1.3 基本设计概念和处理流程 概要说明书的目的在于明确系统的数据结构和软件结构，设计外部软件和内部软件的接口，说明各个软件模块的功能说明，数据结构的细节等。系统的总体处理流程如图1-1所示：
图1-1 系统的总体处理流程 1.4 系统体系结构 用一览表及框图的形式说明本系统的系统元素（各层模块、子程序、公用程序等）的划 教务管理系统 选择操作 基础维护 教学管理 报表统计 选择操作 选择操作 班级信息维护 课程信息维护 学生选课 课表查询 成绩输入 打印成绩单 学生信息维护 教 师信息维护
分，扼要说明每个系统元素的标识符和功能，分层次地给出各元素之间的控制与被控制关系。 本系统的体系架构如图1-2所示： 图1-2 系统体系架构 本系统体系结构大致可以定义为：客户机层上的表示层主要是通过Struts 框架实现的，由显示视图产生一个请求。请求被ActionServlet（控制器）接收，它在struts-config.xml文件中寻找请求的URI，找到对应的Action类后，Action类执行相应的业务逻辑。Action类执行建立在模型组件基础上的业务逻辑，模型组件是和应用程序关联的。一旦Action类处理完业务逻辑，它把控制权返回给ActionServlet，Action类提供一个键值作为返回的一部分，它指明了处理的结果。ActionServlet使用这个键值来决定在什么视图中显示Action的类处理结果。当ActionServlet把Action类的处理结果传送到指定的视图中，请求的过程也就完成了。中间业务层是通过Spring框架实现的，首先建立一个BaseAction,它继承了Action类，而其他定义的Action都要继承这个BaseAction。这个BaseAction需要导入AppContext工具类，这个AppContext需要导入Spring中org.springframework.context.support.*；这样一个继承BaseAction的Action，就可以getXXXService()的方法得到某一个service的实例-----服务定位器的设计模式。持久（PO）层是由hibernate 架构实现的，它包括关于整体数据库的hibernate.cfg.xml文件、每个表的JavaBean类和每个表的hbm.xml文件，通过Spring集成模板HibernateTemplate提供DAO 来使用PO。在Spring 的配置文件（applicationContext. xml）中配置sessionFactory的bean 来管理hibernate。
实验二 控制系统的数学模型、转换及连续系统的数字仿真 1、实验目的与基本要求 （1）利用MA TLAB 描述控制系统的各种数学模型； （2）利用MA TLAB 实现系统数学模型间的相互转换； （3）利用MA TLAB 实现控制系统的串联、并联和反馈连接。 （4）掌握面向系统微分方程的连续系统的数字仿真方法及程序； （5）掌握面向系统结构图的连续系统的数字仿真方法及程序； （6）连续系统的快速仿真。 2、实验环境 （1） 微机一台 （2） MATLAB6.5或者MATLAB7软件 3、实验内容 1、MA TLAB 描述控制系统的各种数学模型 例1 若给定系统的传递函数为 将其用MATLAB 语句表示。 num=4*conv([1,2],[1,6,6]) den=conv([1,0],conv([1,1],conv([1,1],conv([1,1],[1,3,2,5])))) printsys(num,den) num/den = 4 s^3 + 32 s^2 + 72 s + 48 ----------------------------------------------------- s^7 + 6 s^6 + 14 s^5 + 21 s^4 + 24 s^3 + 17 s^2 + 5 s 例2 设系统的状态空间表达式为 将其用MATLAB 语句表示。 >> a=[0 0 1;-3/2 -2 -1/2;-3 0 -4];b=[1 1;-1 -1;-1 -3];c=[1 0 0;0 1 0]; >> a=[0 0 1;-3/2 -2 -1/2;-3 0 -4],b=[1 1;-1 -1;-1 -3],c=[1 0 0;0 1 0],d=zeros(2,2) ) 523()1() 66)(2(4)(2332+++++++= s s s s s s s s s G ??? ???????? ????=???? ??????----+??????????-----=)(01000 1)()(311111 )(4032/122/3100)(t x t y t u t x t x
各种系统架构图及其简介 1.Spring 架构图 Spring 是一个开源框架，是为了解决企业应用程序开发复杂性而创建的。框架的主要优势之一就是其分层架构，分层架构允许您选择使用哪一个组件，同时为J2EE 应用程序开发提供集成的框架。Spring 框架的功能可以用在任何 J2EE 服务器中，大多数功能也适用于不受管理的环境。Spring 的核心要点是：支持不绑定到特定J2EE 服务的可重用业务和数据访问对象。这样的对象可以在不同J2EE 环境（Web 或EJB ）、独立应用程序、测试环境之间重用。 组成Spring 框架的每个模块（或组件）都可以单独存在，或者与其他一个或多个模块联合实现。每个模块的功能如下： ?核心容器：核心容器提供Spring 框架的基本功能。核心容器的主要组件是BeanFactory ，它是工厂模式的实现。BeanFactory 使用控制反转 （IOC ）模式将应用程序的配置和依赖性规范与实际的应用程序代码分开。 ?Spring 上下文：Spring 上下文是一个配置文件，向Spring 框架提供上下文信息。Spring 上下文包括企业服务，例如JNDI 、EJB 、电子邮件、 国际化、校验和调度功能。
?Spring AOP ：通过配置管理特性，Spring AOP 模块直接将面向方面的编程功能集成到了Spring 框架中。所以，可以很容易地使Spring 框架管理的任何对象支持AOP 。Spring AOP 模块为基于Spring 的应用程序中的对象提供了事务管理服务。通过使用Spring AOP ，不用依赖EJB 组件，就可以将声明性事务管理集成到应用程序中。 ?Spring DAO ：JDBC DAO 抽象层提供了有意义的异常层次结构，可用该结构来管理异常处理和不同数据库供应商抛出的错误消息。异常层次结构简化了错误处理，并且极大地降低了需要编写的异常代码数量（例如打开和关闭连接）。Spring DAO 的面向JDBC 的异常遵从通用的DAO 异常层次结构。 ?Spring ORM ：Spring 框架插入了若干个ORM 框架，从而提供了ORM 的对象关系工具，其中包括JDO 、Hibernate 和iBatis SQL Map 。所有这些都遵从Spring 的通用事务和DAO 异常层次结构。 2.ibatis 架构图 ibatis 是一个基于 Java 的持久层框架。 iBATIS 提供的持久层框架包括SQL Maps 和 Data Access Objects （ DAO ），同时还提供一个利用这个框架开发的 JPetStore 实例。 IBATIS ：最大的优点是可以有效的控制sql 发送的数目，提高数据层的执行效率！它需要程序员自己去写sql 语句，不象hibernate 那样是完全面向对象的，自动化的，ibatis 是半自动化的，通过表和对象的映射以及手工书写的sql 语句，能够实现比hibernate 等更高的查询效率。
专业化数字会议系统 技 术 方 案
目录 第一章方案设计 (3) 1.1项目概况 (3) 1.2项目需求 (3) 1.3设计原则 (4) 1.4设计标准 (5) 1.4.1方案设计标准 (5) 1.4.2音箱选型标准 (6) 1.5设计思想 (9) 1.5.1常见问题 (10) 1.5.2核心价值 (12) 1.6系统设计 (12) 1.6.1会议室一 (13) 1.6.2会议室二 (14) 1.7系统功能 (16) 1.7.1数字会议系统 (16) 1.7.2扩声系统 (17) 1.7.3矩阵系统 (19) 1.7.4中控系统 (23) 第二章环境要求 (26) 2.1温度和湿度要求 (26) 2.2机房地面要求 (26) 2.3供电的要求 (27) 2.4接地的要求 (27) 2.5设备、器材连接工艺要求 (28) 2.6施工工艺和工艺标准要求 (28) 2.6.1线路敷设： (28) 2.6.2机架安装 (29) 2.6.3控制台安装 (29) 2.6.4控制室内电缆敷设 (29) 2.6.5音箱的安装 (30) 2.6.6供电与接地 (30)
第一章方案设计 1.1项目概况 随着我国国力的大大增强以及现代信息处理技术的飞速发展，各企事业单位、酒店、医院、部队等单位对办公现代化的要求也越来越高，因此，会议室已从一个单纯的以听、闻为主的交流场所，逐渐演变成为一个具有多种功能的综合性的信息资源交流场所，幻灯机、投影机、摄录放像器材、扩声器材等各类电子设备大量进入会议场所，使会议系统的配置越来越专业，功能也越来越强大。因此，目前的会议系统可以称之为多媒体会议系统，而对于这方面的设计，也已产生了非常大的变化。 国家质量技术监督局和建设部联合颁布的GB/T50314--2006《智能建筑设计标准》中把多功能会议厅（室）列入智能建筑的范畴。由此可见，现代多媒体会议厅已发展成为集音频、视频、通信、计算机以及多媒体等多种先进技术于一体的智能化系统集成。因此在确定需求方案时，不仅要明确本厅实际需要具备哪些“功能”，应包含多少个“系统”，并明确各个系统具体执行哪些规范和标准，达到什么指标；同时还必须对多功能厅的“智能化级别”明确定位，以确定智能系统集成所配置的设备应达到哪一级标准等等。 一个智能化多媒体会议厅通常需要配备有音频（包括拾音、放音、信号处理、录音等子系统）、视频、多媒体、集中控制、通信、电脑网络和照明等多个子系统。实际上是一个“系统集成”（SystemsIntegration--SI）的应用需求——如何将不同功能的子系统在物理上、逻辑上和功能上连接在一起，以实现信息综合、资源共享。使系统能充分满足用户要求具备的各项功能，并达到国家〔或行业〕有关标准的各项指标（规范性），而且具备先进性、前瞻性、可扩性和较高的性能价格比。 1.2项目需求 会议室建设项目建设，按照“需求牵引、瞄准前沿、确保可行、利于发展”的思路，建设一套集日常会议、视频会议、多功能会议为一体的会议室，确保会议室设计理念先进、系统稳定、功能完善、指挥高效。 ?系统要做到可方便快捷的管理所有视频、音频系统； ?满足会议室各路信号源任意切换到各个高清显示设备播放需求；
洛阳理工学院 课程设计报告 课程名称数据库课程设计 设计题目教务管理系统 专业计算机科学与技术 班级 学号 姓名 完成日期
课程设计任务书 设计题目：教务管理系统 设计内容与要求： 设计教务管理系统，类似于我校教务管理系统，有四类用户：教务员、学生、教师、管理员教务员可以输入学生、教师、班级、课程信息。一个班级只属于一个专业，一个学生只属于一个班级。教务员负责输入每个专业、每个班级需要学习哪些课程，指定课程的任课教师。教师可以查看学习该课程的学生名单。课程结束后，教师可以录入课程成绩。一个教师可以教授多个班的多门课程，每门课由多位老师讲授。课程分两类，必修课和选修课。系统要记录每个学生学习各门必修课的成绩，还要记录学生选修了哪些选修课以及课程成绩。学生可以查看自己各门课程的成绩。学生还可以进行评教，给老师打分。管理员可以输入教室信息，并结合班级、课程、教室信息实现自动排课。 要求： 1.完成本系统的需求分析，写出功能需求和数据需求描述； 2.完成数据库的概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计； 3.完成本系统的部分功能模块的程序界面设计。 指导教师： 2017 年12 月29 日 课程设计评语 成绩： 指导教师：_______________ 年月日
目录 一、概述 (2) 1.1、本设计的目的与意义 (2) 1.2、数据库开发工具和应用程序开发工具 (2) 二、需求分析 (2) 2.1功能需求 (2) 2.2数据需求 (2) 三、概念结构设计 (2) 3.1、E-R模型设计 (2) 3.2、总体E-R图描述 (4) 四、逻辑结构设计 (4) 4.1、关系模型 (4) 4.2、关系模式的优化与说明 (4) 五、物理结构设计 (5) 5.1建立数据库 (5) 5.2表与表结构 (5) 六、应用程序设计 (6) 6.1、系统总体结构 (6) 6.2、系统界面与源代码 (7) 6.2.1、界面 (8) 6.2.2、功能描述 (9) 6.2.3、程序源代码 (10) 七、设计总结 (23)
第一部分PHILIPS数字会议系统 会议系统概述 会议中心是召开大型会议、进行重要决策的场所，为能够使会议更加顺利、高效的召开，本 着现代化、高起点、高质量、高可靠性的设计思想，特别推荐安装荷兰飞利浦（PHILIPS ） DCN 数字会议管理系统，它将使会议厅具有现代化、全方位的功能，其整套系统将在日后的使用 中显出必不可少的作用。精品文档，超值下载 飞利浦数字会议网络 ( DCN) 开在研讨，代表，大型国际会议中心应用数字技术之先河， 使数字技术的优越性得以发扬。用简单的网络系统处理和传送数字信号不仅大副地改进了音质，也简化了安装和操作。 DCN 的控制系统有两种选择：一种是以先进的，操作方便的软件实施 调整与控制；另一种是无机务人员执守的自动控制。操作方便是两者共同的特点。 DCN 对所有类型的会议都能提供灵活的管理，无论是非正式的小型会议还是多语种，数 千人的大型国际会议DCN 都得心应手，运作自如。DCN 是同类设备中率先采用全数字技术 的系统。具有多功能，高音质，数据传送保密可靠性高等特点。它可以对会议的过程实行全 面的控制。数字化的性能加上操作简便的软件，控制可以满足现代会议的一切管理需求，包 括：基本的话筒管理，代表认证和登记，电子表决，资料分配和显示，以及多语种的同声传 译。DCN 首先是一个处处为用户着想的系统。机务员在相应的软件模块的帮助下可以对最大 型的会议实行监控。 模块化的系统构成 只须把模块化的DCN 单元 象链条一样组合起来就可以形 成任何形式的会议系统。DCN 模块化结构的内容是：对于任何 层次的会议都可以搭配起相应 的系统，毫无困难。已建起的系 统还可以加入更多的发言设备， 引入个人电脑及软件模块实行 控制，使系统进一步扩展。 配套的设备 DCN 产品是一个完整的系列，包括：发言设备，中央控制设备，同声传译和语种分配设 备，专用软件模块，资料显示系统和安装设备。还可以补充多种外部设备，如电视和 LED点阵显示，个人电脑，监听器，前置放大器，音箱，打印机等，它们全部互相兼容很容易结合 到一个系统中。 先进的数字技术 信号的传送和处理采用了久经考验的飞利浦数字音频技术。比如在会议代表用的话筒中采 用了高性能的“ Bit-stream ”系统进行模—数转换。应用这种技术专门开发了模拟—数字和数字—模拟转换芯片，大多数 DCN 单元都是以这种单片集成块为基础构成的。专门研究开发的 集成电路还有专用的数据协议转换器芯片。系统把最高级的功能和性能结合一体，而 结构却十分紧凑。由协议转换器芯片构成的 DCN ( 音频通讯网络 ) 直接与载送数字信号的电缆线路联结。除了发言设备和中央控制设备用的双向协议转换器外，还有一种用在通道选择 器上的单向协议转换器，仅用作分配。 Praedics （专业音频编码解码集成电路）是将模—数和数—模转换器结合一体的芯片。
姓名：任明明 班级：机研102 学号：201020122050 连续系统的数字PID 控制仿真 本方法可实现D/A 及A/D 的功能，符合数字实时控制的真实情况，计算机及DSP 的实时PID 控制都属于这种情况。 采用了MA TLAB 语句形式进行仿真。被控对象为一个电机模型传递函数； Bs Js 1 )s (G 2+= 式中，J=0.0067，B=0.10。 采用M 函数的形式，利用ODE45的方法求解连续对象方程，输入指令信号为rin(k)=0.50sin(2πt),采用PID 控制方法设计控制器，其中。PID 正弦跟踪结果如图所示。 控制主程序： clear all; clear all; ts=0.001; %采样时间 xk=zeros(2,1);
e_1=0; u_1=0; for k=1:1:2000 time(k)=k*ts; rin(k)=0.50*sin(1*2*pi*k*ts); para=u_1; %D/A tSpan=[0 ts]; [tt,xx]=ode45('chap1_6f',tSpan,xk,[],para); xk=xx(length(xx),:); %A/D yout(k)=xk(1); e(k)=rin(k)-yout(k); de(k)=(e(k)-e_1)/ts; u(k)=20.0*e(k)+0.50*de(k); if u(k)>10.0 u(k)=10.0; end if u(k)<-10.0 u(k)=-10.0; end u_1=u(k); e_1=e(k); end figure(1); plot(time,rin,'r',time,yout,'b'); xlabel('time(s)'),ylabel('rin,yout');
数字会议系统解决方案(一)1 数字会议系统设计方案（一） 智能多媒体会议系统，实现了数字会议系统与中央控制系统的无缝连接，整合了包括音响扩声系统、会议讨论系统、同声传译系统、投票表决系统、自动跟踪摄像系统、多媒体视频系统以及网络视频会议系统等多个子系统；在无线触摸屏操控下，通过中央集成控制系统将以上各子系统与整个会议环境有机地结合成为一个整体，实现了会议的智能化管理。 中央控制系统 中央控制设备为本系统设计之灵魂，集中了灯光、机械、投影及视音频控制手段于一体，为使用者提供简单、直接的控制方案，令使用者能方便地掌握整个空间环境各设备的状态及功能。 整个系统以中央控制器为核心，它以控制总线与各个设备相连接，接受操控者发出的控制要求，然后向各个延伸控制设备及被控设备发出控制指令。所有控制功能通过专用系统软件编程而成，具体控制可通过彩色液晶触摸屏或普通PC机实现。其操作界面根据用户的实际要求，设置得直观而易于理解（全中文、图形模块化）、操作。 控制效果： 1 可根据需要控制各类视音频设备的操作（如播放、停止等简单功能及对设备进行设置等高级调整） 2 可根据需要，通过对各类专业矩阵及相关设备的控制，完成各类音/视/计算机信号的切换，调整信号通路
3 可通过音量控制盒完成对音量的控制 4 可对会议厅白炽灯进行分路无级调光，也可对日光灯组进行开关控制 5 通过继电器控制器，完成对电动窗帘、电动屏幕的控制以及电磁锁的开关和通电单透玻璃的控制 6 中央控制设备可随不同需要而设计程序，如各种灯光模式，调光速率，口令保护使用权等，配合实际使用情况现场调整。更可按用户的特定需求，编写连动操作程序，只需一个指令便能完成多个动作 7 利用摄像头的云台，实现会议室的摄像头的变焦以及全方位的旋转，摄像头的视频信号通过音视频矩阵切换器切换输出到显示设备上 8 通过温度卡配合温度探头可以测试室内的温度，并可实现在触摸屏上的切换显示 音响扩音系统 多功能会议厅的音响效果需满足国家厅堂扩声系统设计的声学特性指标标准。在建筑声学配合的基础上，一般还需要通过使用扩声设备进行音效补偿。 扩声系统主要由三大部分组成：声源、中央控制处理设备（调音台）、扬声器系统。 声源：主要包括会议话筒和录放音卡座，DVD影碟机等声源设备，可播放普通或金属磁带，CD唱片，DVD影音图像，录放卡座还可以对会议广播进行高质量的录音。 多路会议专用调音台：是本系统的中央控制设备，可进行多路音频信号混合放大、切换、高低音调节，效果补偿控制，音量大小调整，录音、放音使
3 系统结构图
2 系统主窗体的创建 1）、创建工程文件 启动Visual Basic 6.0，新建一个工程文件，为工程添加必要的引用对象和部件库。单击【工程】→【引用】菜单项，打开“引用”对话框，在“可用引用”列表框中勾选“Microsoft ActiveX Data Objects 2.5 Library”前面的方框，然后单击【确定】按钮，这样在工程中就可以使用ADO对象库了。各台机器上的配置可能略有不同，如果没有 2.5版本对象库，也可以选择版本稍低的对象库。引用对话框界面如下图所示，其中前4项是系统创建工程时自动添加的。 系统中需要使用表格来显示数据，为此需要给工程添加表格部件。单击【工程】→【部件】菜单项，打开“部件”对话框，在“控件”选项卡的列表框中勾选“Microsoft DataGrid Control 6.0 (OLEDB)”前面的方框，然后单击【确定】按钮，相应的控件就会被添加到工具箱上。控件对话框和添加完成以后的工具箱窗口如图a、b所示。本章用到的数据表格控件和上一章的表格控件不同，请体会两者的区别。保存工程，将窗体文件命名为Main，将工程文件命名为教学管理系统。数据库文件最好保存在相同的文件夹下。
2）、主窗体的界面设计 为操作方便，采用单文档界面（SDI ）。打开主窗体（文件名为Main ），设置窗体的部分属性。 单击【工具】→【菜单编辑器】菜单项，打开菜单编辑器设计窗体的主菜单。为每个菜单项取一个比较有意义的名称。 D ataG rid
3）、部分程序的实现 主窗体中各菜单项的功能在后面介绍，这里先实现退出功能，单击主窗体的“退出系统”菜单项，系统自动生成相应事件的过程框架，并切换到代码窗口，添加代码，完整的过程事件代码如下。Private Sub mntSysQuit_Click() End End Sub 为了提高系统的安全性，用户必须通过登录认证才能使用本系统。程序运行后首先显示的是登录窗体，用户输入正确的用户名和口令才能启动主窗体。为了实现这个功能，一种可选方案是将登录窗体设为启动模块，另一种方案是将启动模块设置为Main过程，在main过程中显示登录模块进行登录认证，根据认证结果确定是否显示主窗体。本章采用第二种方案。 单击【工程】→【添加模块】，为工程添加一个新模块，将“模块名称”属性设置为Main，并保存Main.bas。 5 课程管理模块 课程管理模块实现课程信息的输入、浏览、修改、删除等功能。 本节内容包括如下几个方面： 模块分析； 窗体的创建； 模块用户界面的设计； 模块功能的实现。 一、模块功能分析 实现思路 课程信息保存在Course数据表中，通过ADO的Recordset对象从数据表中取出记录，并通过DataGrid表格将数据显示在数据表上，实现数据的浏览。由于是单表操作，可以通过Recordset 对象的AddNew、Delete、Update等方法可以实现添加、删除和修改功能。 二、窗体的设计 单击【工程】→【添加窗体】，给工程添加一个新窗体，窗体的主要属性设置如下表所示：将窗体保存为CourseManage.frm。
一只麦克风两只喇叭就能开一场大会，这是几十年以来一直延用会议模式。在人类的交流过程中，单单是一个声音的表现，远远不能满足现代会议的要求。现代会议要的是简洁明快的表达自己的意思，生动清晰的展示自己的产品，还要易于控制多变的现场环境等。因此，现在的会议硬件组织形式正在从传统的模拟会议方式向数字会议过渡，配合大屏幕显示系统、多媒体扩声系统，组成所谓的"第三代会议系统"。 数字会议系统组成 数字本地会议系统数字会议 数字会议讨论系统 系统是采用手拉手式的硬件连接，并能够选择带有不同功能模块的代表单元话筒，以达到诸如：表决、话
筒管理、同声传译等各种功能。而且，因为其手拉手式的连接，可自由变换话筒的数量，升级方便。数字会议已经是当今标准的会议硬件组成方式 数字会议 模拟会议讨论 模拟会议是一种传统的会议组织形式，也是大家最熟悉的会议形式，多只话筒一字排开都同时接入现场的电声设备，与会者通过电声设备获取信息。 一般讨论型会议 组成：会议中央控制器、主席机、代表机、投票器等。 功能：投票表决系统适用于须采用投票器表决计票的正式会议场所，本系统顺应会议系统的发展潮流，克服了传统会议系统的不足，打破了传统的投票表决方式，采用硬件与软件巧妙的结合，代表只需在座位上便可以进行投票表决，由电脑进行统计并将结果显示出来。 一般讨论会议室 同声传译会议 组成：会议中央控制器、主席机、代表机、译员机，红外语种传书部分等相关设备。
功能：本系统支持实现多种外语加一种母语的多种语言的同声翻译功能，与之兼容有译员单元等，具有多功能，高音质，数据传输可靠保密等特点 同声传译会议室 表决会议系统 组成：会议中央控制器、主席机、代表机、投票器等。 功能：投票表决系统适用于须采用投票器表决计票的正式会议场所，本系统顺应会议系统的发展潮流，克服了传统会议系统的不足，打破了传统的投票表决方式，采用硬件与软件巧妙的结合，代表只需在座位上便可以进行投票表决，由电脑进行统计并将结果显示出来。 会议表决系统连接图
基于MATLAB的数字模拟仿真 摘要：本文阐述了计算机模拟仿真在解决实际问题时的重要性，并较为系统的介绍了使用计算机仿真的原理及方法。对于计算机模拟仿真的三大类方法：蒙特卡罗法、连续系统模拟和离散事件系统模拟，在本文中均给出了与之对应的实例及基于MATLAB模拟仿真的相关程序，并通过实例深入的分析了计算机模拟解决实际问题的优势及不足。 关键词：计算机模拟；仿真原理；数学模型；蒙特卡罗法；连续系统模拟；离散事件系统模拟 在实际问题中，我们通常会面对一些带随机因素的复杂系统，用分析方法建模常常需要作许多简化假设，这样进行处理过后的模型与我们面临的实际问题可能相差很远，以致求解得到答案根本无法应用，这时，计算机模拟几乎成为唯一的选择。本文通过对计算机模拟仿真进行系统地介绍，寻求利用模拟仿真来解决问题的一般方法，并深入探讨了这些方法的长处和不足。我们定义一些具有特定的功能、相互之间以一定的规律联系的对象所组成的总体为一个系统，模拟就是利用物理的、数学的模型以系统为问题解决对象，来类比、模仿现实系统及其演变过程，以寻求过程规律的一种方法。模拟的基本思想是建立一个实验的模型，这个模型包含所研究系统的主要特点，这样做的目的就是通过对这个实验模型的运行，获得所要研究系统的必要信息。另外，系统的运行离不开算法，仿真算法是将系统模型转换成仿真模型的一类算法，在数字仿真模型中起核心和关键作用。 1、所谓计算机仿真 计算机仿真是利用计算机对一个实际系统的结构和行为进行动态演示，以评价或预测该系统的行为效果。它是解决较复杂的实际问题的一条有效途径。针对一个确定的系统，根据运行的相似原理，利用计算机来逼真模仿研究对象（研究对象可以是真实的系统，也可以是设想中的系统），计算机仿真是将研究对象进行数学描述，建模编程，且在计算机中运行实现。 对比于物理模拟通常花费较大、周期较长，且在物理模型上改变系统结构和系数都较困难的诸多缺陷，计算机模拟不怕破坏、易修改、可重用，有更强的系统适应能力。但是计算机模拟也有缺陷，比如受限于系统建模技术，即系统数学模型不易建立、程序调试复杂等。 计算机仿真可以用于研制产品或设计系统的全过程中，包括方案论证、技术指标确定、设计分析、生产制造、试验测试、维护训练、故障处理等各个阶段。 2、计算机仿真的目的 对于一个系统，是否选择进行计算机模拟的问题，基于判断计算机模拟与非计算机模拟方法孰优孰劣的问题。归纳以下运用计算机模拟的情况： （1）在一个实际系统还没有建立起来之前，要对系统的行为或结果进行分析研究时，计算机仿真是一种行之有效的方法。 （2）在有些真实系统上做实验会影响系统的正常运行，这时进行计算机模拟就是为了避免给实际系统带来不必要的损失。如在生产中任意改变工艺参数可能会导致废品，在经济活动中随意将一个决策付诸行动可能会引起经济混乱。 （3）当人是系统的一部分时，他的行为往往会影响实验的效果，这时运用系统进行仿真研究，就是为了排除人的主观因素的影响。
■符合IEC60914国际标准 ■“环形手拉手”连接技术，一台分机的故障或更换不会影响到系统中其它分机的工作，分机间出现一处连线故障也不会影响到系统工作，从而使系统具有更高可靠性 ■音频信号采用专用的高性能DSP进行处理，支持48 kHz和32 kHz音频采样频率 ■多种方式的会议室合并/拆分功能 ■每支麦克风可以独立调节增益和均衡（5段），可针对不同的发言者声音特点调节不同的音量和频响，直至达到完美效果 ■可以显示音频信号频谱，便于寻找啸叫点，从而通过调整均衡器参数以抑制啸叫 ■2路音频线路输入或1路音频线路输入+1路麦克风输入，可独立调节各路增益和均衡。 其中麦克风输入能够提供+24 V幻像电源，可直接连接电容麦克风 ■可配备多通道的音频输入或输出设备，使得系统的扩展更加灵活 ■基于TAIDEN独创的MCA-STREAM数字音频处理及传输技术，完全数字化的会议控制主机■每个会议单元具备全球唯一的ID号，可方便安装并避免ID号重复 ■可将任一台代表发言单元设定为VIP单元，只要整个会议系统中已开启的话筒总数不超过6台（包括主席/代表/VIP单元），VIP代表发言单元就可以自由开启 ■带背光的256×32 LCD显示屏可显示表决结果、操作模式、语种等信息，并提供简/繁体中文、英文等多种语言的系统设置菜单 ■内置内部通话功能 ■可接入其它电容麦克风或动圈麦克风，为用户提供更多的选择（配合HCS-8300MI系列音频输入接口） ■具有报警信号输入接口，当公共广播报警系统启动时，可自动暂停会议，并向与会单元发送报警信息 ■2路会议单元输出端口 ■通过连接多台扩展主机，可连接4096台发言或者表决单元 ■配合摄像机、视频切换台，使用电脑预设后，可进行摄像自动跟踪 ■可脱离电脑单独使用，作为一套基本的会议系统，具备以下功能： 发言人数限制功能（1/2/3/4），可以设置同时开启的代表发言单元 可为发言代表设定发言时间限制（1~240分钟） “OPEN”模式，达到开机数量后有请求发言登记功能 “OVERRIDE”模式，达到开机数量后可将正在发言的话筒越权关闭 “VOICE”（声控）模式，灵敏度连续可调，自动关闭时间可调，内置“Flash-on” 技术，声音启控更快速 “APPLY”模式，由系统中具有控制功能的主席单元批准或否决代表发言申请 “PTT” (Push To Talk) 模式，代表按着话筒开关键开启话筒发言，松开后话筒即