第一章 概论 习题及及解答
1-1 试列举几个日常生活中的开环控制和闭环控制系统实例，并说明它们的工作原理。 略
1-2. 图1-17是液面自动控制系统的两种原理示意图。在运行中，希望液面高度0H 维持不变。
1．试说明各系统的工作原理。
2．画出各系统的方框图，并说明被控对象、给定值、被控量和干扰信号是什么?
()a 工作原理：出水量2θ与进水量一致，系统处于平衡状态，液位高度保持在0H 。当出水量大于进水量，液位降低，浮子下沉，通过连杆使阀门1L 开大，使得进水量增大，液位逐渐回升；当出水量小于进水量，液位升高，浮子上升，通过连杆使阀门1关小，液位逐渐降低。
其中被控对象是水槽，给定值是液面高度希望值0H 。被控量是液面实际高度，干扰量是出水量2θ。
()b 工作原理：出水量与进水量一致系统处于平衡状态，电位器滑动头位于中间位置，液面为给定高度0H 。当出水量大于（小于）进水量，浮子下沉（上浮）带动电位器滑动头向上（下）移动，电位器输出一正（负）电压，使电动机正（反）转，通过减速器开大（关小）阀门1L ，使进水量增大（减小），液面高度升高（降低），当液面高度为0H 时，电位器滑动头处于中间位置，输出电压为零，电动机不转，系统又处于平衡状态。
其中被控对象是水槽，给定值为液面高度希望值0H ，被控量是液面实际高度，干扰量是出水量2θ。
()a ，()b 系统结构图如下图
题解1-2（a ）系统方框图 题解1-2（b ）系统方框图
1-3 什么是负反馈控制?在图1-17(b)系统中是怎样实现负反馈控制的?在什么情况下反馈极
性会误接为正，此时对系统工作有何影响?
解：负反馈控制就是将输出量反馈到输入端与输入量进行比较产生偏差信号，利用偏差信号对系统进行调节，达到减小或消除偏差的目的。
图1-17()b系统的输出量液面实际高度通过浮子测量反馈到输入端与输入信号（给定液面高度）进行比较，如果二者不一致就会在电位器输出一电压值——偏差信号，偏差信号带动电机转动，通过减速器使阀门1开大或关小，从而进入量改变，当输出量——液面实际高度与给定高度一致偏差信号为0，电机，减速器不动，系统又处于平衡状态。
当电位器极性接反（或将电机极反接）此时为正反馈，系统不可能把液面高度维持在给定值。1-4. 若将图1-17(a)系统结构改为图1-18。试说明其工作原理。并与图1-17(a)比较有何不同?对系统工作有何影响?
解：若将1-17()a系统结构图改为1-18，系统变成了正反馈，当出水量与进水量一致，液面高度为给定值
H。当出水量大于进水量，液面位降低，浮子下称，通过连杆使阀门1关小，
进水量越来越小，液面高度不能保持给定高度
H，同样当出水量小于进水量，浮子上浮，
液位升高，使阀门1开大，进水量增大，液位越来越高，不可能维持在给定高度
H
1-5某仓库大门自动控制系统的原理图如图1-19所示。试说明自动控制大门开启和关闭的工作原理并画出系统方框图
解当合上开门开关时，电桥会测量出开门位置与大门实际位置间对应的偏差电压，偏差电压经放大器放大后，驱动伺服电动机带动绞盘转动，将大门向上提起。与此同时，和大门连在一起的电刷也向上移动，直到桥式测量电路达到平衡，电动机停止转动，大门达到开启位置。反之，当合上关门开关时，电动机带动绞盘使大门关闭，从而可以实现大门远距离开闭自动控制。系统方框图如图解1-2所示。
题解
1-5图
第二章 物理系统的数学模型
习题及及解答
2-1 试建立图2-55所示各系统的动态方程，并说明这些动态方程之间有什么特点。图中电压1u 和位移1x 为输入量，电压2u 和位移2x 为输出量；k 、1k 和2k 为弹性系数；f 为阻尼器的阻尼系数。
解：
1
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1()()1f s x k sf k k k k x k k sf k k fs k k ++==++++ 2-2. 图2-56所示水箱中，1Q 和2Q 分别为水箱的进水流量和用水流量，被控量为实际水面高度H 。试求出该系统的动态方程。假设水箱横截面面积为C ，流阻为R 。
解：121()H Q Q dt C =-?
2Q a H = 题21()f -图及题解21()f -图
习题2－2 为方便储户，某银行拟开发计算机储蓄系统。储户填写的存款单或取款单由业务员键入系统。如果是存款，系统记录存款人姓名、住址、身份证号码、存款类型、存款日期、到期日期、利率及密码(可选)等信息，并打印出存款单给储户。如果是取款，并且存款时留有密码，则系统首先核对储户密码，若密码正确或存款时未留密码，则系统计算利息并打印出利息清单给储户。 功能级数据流图： 对象模型：
习题2－3 为方便旅客，某航空公司拟开发一个机票预订系统。旅行社把预订机票的旅客信息(姓名、性别、工作单位、身份证号码、旅行时间、旅行目的地等)输入进该系统，系统为旅客安排航班，印出取票通知和账单，旅客在飞机起飞的前一天凭取票通知和账单交款取票，系统校对无误即印出机票给旅客。 数据流图： 习题2－4 目前住院病人主要由护士护理，这样做不仅需要大量护士，而且由于不能随时观察危重病人的病情变化，还会延误抢救时机。某医院打算开发一个以计算机为中心的患者监护系统，请写出数据流图。
医院对患者监护系统的基本要求是随时接收每个病人的生理信号（脉搏，体温，血压，心电图等），定时记录病人情况以形成患者日志。当某个病人的生理信号超出医生规定的安全范围时向值班护士发出警告信息。此外，护士在需要时还可以要求系统印出某个指定病人的病情报告。
习题3－6 复印机的工作过程大致如下：未接到复印命令时处于闲置状态，一旦接到复印命令则进入复印状态，完成一个复印命令规定的工作后又回到闲置状态，等待下一个复印命令；如果执行复印命令时发现没纸，则进入缺纸状态，发出警告，等待装纸，装满纸后进入闲置状态，准备接收复印命令；如果复印时发生卡纸故障，则进入卡纸状态，发出警告等待维修人员来排除故障，故障排除后回到闲置状态。
第一章 1．设计现代OS的主要目标是什么？ 答：（1）有效性（2）方便性（3）可扩充性（4）开放性 4．试说明推劢多道批处理系统形成和収展的主要劢力是什么？ 答：主要动力来源于四个方面的社会需求与技术发展： （1）不断提高计算机资源的利用率； （2）方便用户； （3）器件的不断更新换代； （4）计算机体系结构的不断发展。 12．试从交互性、及时性以及可靠性方面，将分时系统不实时系统迚行比较。答：（1）及时性：实时信息处理系统对实时性的要求与分时系统类似，都是以人所能接受的等待时间来确定；而实时控制系统的及时性，是以控制对象所要求的开始截止时间或完成截止时间来确定的，一般为秒级到毫秒级，甚至有的要低于100微妙。 （2）交互性：实时信息处理系统具有交互性，但人与系统的交互仅限于访问系统中某些特定的专用服务程序。不像分时系统那样能向终端用户提供数据和资源共享等服务。 （3）可靠性：分时系统也要求系统可靠，但相比之下，实时系统则要求系统具有高度的可靠性。因为任何差错都可能带来巨大的经济损失，甚至是灾难性后果，所以在实时系统中，往往都采取了多级容错措施保障系统的安全性及数据的安全性。 13．OS有哪几大特征？其最基本的特征是什么？ 答：并发性、共享性、虚拟性和异步性四个基本特征；最基本的特征是并发性。 第二章 2. 画出下面四条诧句的前趋图: S1=a：=x+y; S2=b：=z+1; S3=c：=a –b；S4=w：=c+1; 8．试说明迚程在三个基本状态之间转换的典型原因。 答：（1）就绪状态→执行状态：进程分配到CPU资源 （2）执行状态→就绪状态：时间片用完 （3）执行状态→阻塞状态：I/O请求 （4）阻塞状态→就绪状态：I/O完成
《软件工程导论》课后习题答案 第一章软件工程概论 1.什么是软件危机？它们有哪些典型表现？为什么会出现软件危机？ “软件危机”是指计算机软件的“开发”和“维护”过程中所遇到的一系列“严重问题”。这些问题决不仅仅是不能正常运行的软件才具有的，实际上，几乎“所有软件”都不同程度地存在这些问题。 “软件危机”包含两方面的问题： （1）如何开发软件，以满足对软件日益增长的需求； （2）如何维护数量不断膨胀的已有软件。 它们有以下表现： （1）对软件开发成本和进度的估计常常很不准确； （2）用户对“已完成的”软件系统不满意的现象经常发生； （3）软件产品的质量往往靠不住； （4）软件常常是不可维护的； （5）软件通常没有适当的文档资料； （6）软件成本在计算机系统总成本中所占的比例逐年上升； （7）软件开发生产率提高的速度，远远跟不上计算机应用普及深入的趋势。 出现软件危机的原因 （1）开发人员与客户认识之间的矛盾 （2）开发人员能力与开发目标之间的矛盾 （3）预估与实际工作量之间的矛盾 （4）客户认识的提高与软件维护之间的矛盾 （5）遗产系统与实施软件之间的矛盾 2.假设自己是一家软件公司的总工程师，当把图1.1给手下的软件工程师们观看，告诉他们及时发现并改正错误的重要性时，有人不同意这个观点，认为要求在错误进入软件之前就清楚它们是不现实的，并举例说：“如果一个故障是编码错误造成的，那么，一个人怎么能在设计阶段清除它呢？”应该怎么反驳他？ 答：在软件开发的不同阶段进行修改付出的代价是很不相同的，在早期引入变动，涉及的面较少，因而代价也比较低；在开发的中期，软件配置的许多成分已经完成，引入一个变动要对所有已完成的配置成分都做相应的修改， 不仅工作量大，而且逻辑上也更复杂，因此付出的代价剧增；在软件“已经完成” 是在引入变动，当然付出的代价更高。一个故障是代码错误造成的，有时这种错误是不可避免的，但要修改的成本是很小的，因为这不是 整体构架的错误。 3.什么是软件工程？它有哪些本质特征？怎么用软件工程消除软件危机？ 软件工程是知道计算机软件开发和维护的一门工程学科。采用工程的概念、原理、技术和方法来开发与维护软件，把经过时间考验而证明正确的管理技术和当前能够
第一章 1-1 什么是软件危机? 是指在计算机软件的开发和维护过程中所遇到的一系列严重问题。 1-3 什么是软件工程? 是指导计算机软件开发和维护的一门工程学科。 1-4 简述结构化范型和面向对象范型的要点，并分析它们的优缺点。 目前使用得最广泛的软件工程方法学（2 种）： 1. 传统方法学：也称为生命周期方法学或结构化范型。优点：把软件生命周期划分成基干个阶段，每个阶段的任务相对独立，而且比较简单，便于不同人员分工协作，从而降低了整个软件开发过程的困难程度。缺点：当软件规模庞大时，或者对软件的需求是模糊的或会承受时间而变化的时候，开发出的软件往往不成功；而且维护起来仍然很困难。 2. 面向对象方法学：优点：降低了软件产品的复杂性；提高了软件的可理解性；简化了软件的开发和维护工作；促进了软件重用。 1-6 什么是软件过程?它与软件工程方法学有何关系? z 软件过程：是为了获得高质量软件所需要完成的一系列任务的框架，它规定了完成各项任务的工作步骤z 软件工程方法学：通常把在软件生命周期全过程中使用的一整套技术方法的集合称为方法学，也称范型 1-7 什么是软件生命周期模型，试比较瀑布模型，快速原型模型，增量模型，和螺旋模型的优缺点，说明每种模型的适用范围。 软件生命周期由软件定义、软件开发和运行维护3个时期组成，每个时期又进一步划分成若干个阶段。生命周期模型规定了把生命周期划分成哪些阶段及各个阶段的执行顺序，因此，也称为过程模型。 瀑布模型的优点：1.可强迫开发人员采用规范的方法；2.严格规定了每个阶段必须提交的文档；3.要求每个阶段交出的所有产品都必须经过质量保证小组的仔细验证。 瀑布模型的缺点：1.在软件开发初期，指明用户全部需求是困难的；2.需求确定后，经过一段时间才得到软件最初版本；3.完全依赖规格说明，导致不能满足用户需求。适用中小型项目。 快速原型模型的优点：1满足用户需求程度高；2用户的参与面广；3返工现象少快速原型模型的优点：不适用大型软件的开发适用于小型项目。 增量模型的优点：1短期内可以交付满足部分用户需求的功能产品；2逐步增加功能可以让用户去适应新产品；3开放式的软件可维护性比较好；4开始第一构件前，已经完成需求说明。 增量模型的缺点：1对现有产品功能造成破坏；2意义上的矛盾适用于中型软件的开发 螺旋模型的优点：1集成了瀑布模型、快速原型模型、增量模型的优点；2支持用户需求动态变化；3需求分析与软件实现紧密联系相互依赖；4原型作为刑式的可执行的需求规格说明，即利用用户和开发人员共同理解，又可作为后续开发的基础；5为用户参与决策提供方便；6提高目标软件的适应能力；7降低风险；8在大型软件开发过程中充分发挥优势。螺旋模型的缺点：1迭代次数影响开发成本，延迟提价时间；2找不到关键改进点，人才、物力、财力时间引起无谓消耗；3成于风险分析，败于风险分析。适用于内部开发的大规模软件项目。 1-8：为什么说喷泉模型叫好的体现了面向对象软件开发过程无缝和迭代的特性？
第一章 1 ．设计现代OS 的主要目标是什么？ 答：（1）有效性（2）方便性（3）可扩充性（4）开放性 2 ．OS 的作用可表现在哪几个方面？ 答：（1）OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口 （2）OS 作为计算机系统资源的管理者 （3）OS 实现了对计算机资源的抽象 4 ．试说明推动多道批处理系统形成和发展的主要动力是什么？答：主要动力来源于四个方面的社会需求与技术发展： （1）不断提高计算机资源的利用率； （2）方便用户； （3）器件的不断更新换代； （4）计算机体系结构的不断发展。 7 ．实现分时系统的关键问题是什么？应如何解决？答：关键问题是当用户在自己的终端上键入命令时，系统应能及时接收并及时处理该命令，在用户能接受的时延内将结果返回给用户。 解决方法：针对及时接收问题，可以在系统中设置多路卡，使主机能同时接收用户从各个终端上输入的数据；为每个终端配置缓冲区，暂存用户键入的命令或数据。针对及时处理问题，应使所有的用户作业都直接进入内存，并且为每个作业分配一个时间片，允许作业只在自己的时间片内运行，这样在不长的时间内，能使每个作业都运行一次。 12 ．试从交互性、及时性以及可靠性方面，将分时系统与实时系统进行比较。 答：（ 1 ）及时性：实时信息处理系统对实时性的要求与分时系统类似，都是以人所能接受的等待时间来确定；而实时控制系统的及时性，是以控制对象所要求的开始截止时间或完成截止时间来确定的，一般为秒级到毫秒级，甚至有的要低于100 微妙。 （2）交互性：实时信息处理系统具有交互性，但人与系统的交互仅限于访问系统中某些特定的专用服务程序。不像分时系统那样能向终端用户提供数据和资源共享等服务。 （3）可靠性：分时系统也要求系统可靠，但相比之下，实时系统则要求系统具有高度 的可靠性。因为任何差错都可能带来巨大的经济损失，甚至是灾难性后果，所以在实时系统中，往往都采取了多级容错措施保障系统的安全性及数据的安全性。 13 ．OS 有哪几大特征？其最基本的特征是什么？答：并发性、共享性、虚拟性和异步性四个基本特征；最基本的特征是并发性。
软件工程导论第五章课后 答案 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
第五章习题答案 1、为每种类型的模块耦合举一个具体例子。 答：耦合是对一个软件结构内不同模块之间互连程度的度量。耦合强弱取决于模块间接口的复杂程度，进入或访问某一模块的点，以及通过接口的数据，一般模块之间可能的连接方式有7种，构成耦合的7种类型，它们之间的关系为： 下面举例说明以上各种耦合： a．非直接耦合（Nondirect Coupling）在这种情况下，两个模块之间没有直接关系，它们之间的联系完全是通过主模块的控制和调用来实现的，这就是非直接耦合。例如在实数的运算中，有两个模块分别完成几个实数的求和，求乘积功能，这两个模块之间没有直接联系，只有在主模块调用中有执行的前后顺序而已，这个例子即属于非直接耦合。 b．数据耦合（Data Coupling）即一个模块访问另一个模块时，彼此之间是通过数据参数来交换输入，输出信息的，这种耦合为数据输入，输出信息的这种耦合为数据耦合。如有两个模块，其中A完成两个烽的比较，求出其中最大的并返回该值，模块B是完成了个数的比较，求出其中最大的并返回该最大值，为完成四个数的比较，模块B调用模块A即可完成，在这种调用关系中，模块A的运算结
果作为一个参烽参加B的运算，这两个模块之间即发生数据耦合。数据耦合是松散的耦合，模块间的独立性比较强。 c．标记耦合（Stamp Coupling）,即一组模块通过参数传递记录信息，这就是标记耦合。事实上，这组模块共享了这个记录，它是某一数据结构的子结构，而不是简单变量。 d．控制耦合（Control Coupling）即一个模块通过开关标志，名字等控制住处明显的控制，选择另一模块的功能，这就是控制耦合，如下图所示，这一种耦合实质是在单一接口上实现选择多功能模块中的某项功能，如程序设计中用到多路选择结构即是最好的例子。e．外部耦合（External Coupling）即一组模块都访问同一全局简单变量而不是同一全局数据结构，而且不是通过参数表传递全局数据结构，而且不是通过参数表传递全局变量的信息。如C语言中都访问被说明为extern类型的外部变量的各个模块之间即发生外部耦合。外部耦合引起的问题类似于下面要介绍的公共耦合，区别在于外部耦合中不存在依赖于一个数据结构内部各项的物理安排。f．公共耦合（Common Coupling）若一组模块都访问同一个公共数据环境，则它们之间的耦合就是公共耦合。公共的数据环境可以是全局的数据结构，共享的通信区，内存的公共覆盖区等。如几个模块对同一个数据库的查询就属于这种耦合。公共耦合可以分为松散的公共耦合和紧密的公共耦合，其中松散的公共耦合是单向操作，如两个或多个模块对同一个文件的读操作；而紧密的公共耦合是双
1.填空题 1．一般来说，可以从__一致性__、_完整性___、_现实性____和_有效性___四个方面验证软件需求的正确性。 2．IPO图是_输入、处理和输出图_的简称，它是美国IBM公司发展完善起来的一种图形工具。 3．系统流程图是描述__物理模型__的传统工具，用图形符号表达了系统中各种元素之间的_____信息流动_____情况。 4．数据流图中的箭头表示数据流，椭圆或圆形表示数据处理，矩形表示数据的源点/终点。 5．软件测试的步骤按顺序分别是：___单元测试_____、子系统测试、系统测试（子系统和系统测试通常称为集成测试）、__确认测试__和_____系统测试（集成测试）____ 6．软件生命周期一般可分为_问题定义_、可行性研究、_需求分析_、设计编码、_测试_、运行与维护阶段。 7．可行性研究主要集中在以下四个方面_经济可行性_、__技术可行性____、__法律可行性___和抉择。 8．在结构化设计中，HIPO图应用在总体设计阶段，由IPO图和_层次图_两部分组成。9．复杂问题的对象模型通常由下述五个层次组成：主题层、___类与对象_层、__结构___层、_属性_层和__服务_层。 10．实施精化设计的目标是基于模块的“高内聚低耦合”的原则，提高模块的_独立性。11．软件生命周期一般可分为___问题定义_、可行性研究、__需求分析__、概要设计__、详细设计、编码、__软件测试_、运行与维护阶段。 12．面向对象的数据存储管理模式分为__文件__、_关系数据库__和__面向对象数据库___三种。 13．单元测试一般以_白盒_测试为主，__黑盒__测试为辅。 14．软件工程三要素包括_方法_、__工具___和__过程___，其中， _过程_支持软件开发的各个环节的控制和管理。 15．类构件的重用方式有_实力重用__、__继承重用______和_ 多态重用__三种。16．能力成熟度模型分为5个等级：初始级、____可重复____级、__已定义___级、____已管理__级和__优化____级。 2.判断题 1. 向滞后的项目中增加人手会使得项目更加滞后。（T）
串级控制系统的原理及设计中应注意的问题 摘要：介绍了串级控制系统的基本原理，性能和设计中应注意的几个问题。 关键词：内环；外环；增益；时间常数；对象；共振现象；积分饱和现象。 1、概述 1.1串级控制系统介绍 单回路控制系统只用一个调节器,调节器只有一个输入信号,即只有一个闭环,在大多数情况下，这种简单系统能够满足工艺生产的要求。但是也有一些另外的情况,譬如调节对象的动态特性决定了它很难控制,而工艺对调节质量的要求又很高;或者对调节对象的控制任务要求特殊,则单回路控制系统就无能为力了。另外,随着生产过程向着大型、连续和强化方向发展,对操作条件要求更加严格,参数间相互关系更加复杂,对控制系统的精度和功能提出许多新的要求,为此,需要在单回路的基础上,采取其他措施,组成复杂控制系统。串级控制是改善调节过程的一种极为有效的方法,并且在实际中得到了广泛的应用。我厂的生产过程自动控制系统中，串级控制系统是应用最为广泛的复杂控制系统。 1.2 （简单控制系统） 图1.1是精馏塔底部示意图,在再沸器中,用蒸汽加热塔釜液产生蒸汽,然后在塔釜中与下降物料流进行传质传热。为了保证生产过程顺利进行,需要把提馏段温度t保持恒定。为此，在蒸汽管路上装一个调节阀，用它来控制加热蒸汽流量。从调节阀动作到温度t发生变化，需要相继通过很多热容积。实践证明，加热蒸汽压力的波动对温度t的影响很大。此外，还有来自液相加料方面的各种扰动，包括他的流量、温度和组分等，它们通过提馏段的传质传热过程，以及再沸器中的传热条件（塔釜温度、再沸器液面等），最后也影响到温度t。当加热蒸汽压力较大时，如果采用图1.1所示的简单控制系统，调节质量一般都不能满足生产要求。如果采用一个附加的蒸汽压力控制系统，把蒸汽压力的干扰克服在入塔前，这样也提高了温度调节的品质，但这样就需要增加一只调节阀并增加了蒸汽管路的压力损失，在经济上很不合理。 比较好的方法是采用串级控制，如图1.2所示。
学号_31009210** 姓名_朱某某班级_软件10* 作业一 1.什么是软件危机？它有哪些典型表现？为什么会出现软件危机？ “软件危机”是指计算机软件的“开发”和“维护”过程中所遇到的一系列“严重问题”。这些问题不仅仅是不能正常运行的软件才具有的，实际上，几乎“所有软件”都不同程度地存在这些问题。 “软件危机”包含两方面的问题： （1）如何开发软件，以满足对软件日益增长的需求； （2）如何维护数量不断膨胀的已有软件。 它们有以下表现： （1）对软件开发成本和进度的估计常常很不准确； （2）用户对“已完成的”软件系统不满意的现象经常发生； （3）软件产品的质量往往靠不住； （4）软件常常是不可维护的； （5）软件通常没有适当的文档资料； （6）软件成本在计算机系统总成本中所占的比例逐年上升； （7）软件开发生产速率提高的速度，远远跟不上计算机应用普及深入的趋势。 出现软件危机的原因 （1）开发人员与客户认识之间的矛盾 （2）开发人员能力与开发目标之间的矛盾 （3）预估与实际工作量之间的矛盾 （4）客户认识的提高与软件维护之间的矛盾 （5）遗产系统与实施软件之间的矛盾 2.假设自己是一家软件公司的总工程师，当把图1.1给手下的软件工程师们观看，告诉他们及早发现并改正错误的重要性时，有人不同意这个观点，认为要求在错误进入软件之前就清除它们是不现实的，并举例说：“如果一个故障是编码错误造成的，那么，一个人怎么能在设计阶段清除它呢？”应该怎么反驳他？ 在软件开发的不同阶段进行修改付出的代价是很不相同的，在早期引入变动，涉及的面比较少，因而代价也比较低；在开发的中期，软件配置的许多成分已经完成，引入一个变动要对所有已完成的配置成分都做相应的修改，不仅工作量大，而且逻辑上也更复杂，因此付出的代价俱增。在软件“已经完成”时再引入变动，当然付出的代价更高。一个故障时代码错误造成的，有时这种错误时不可避免的，但要修改的成本是很小的，因为这不是整体构架的错误。 3.什么是软件工程？他有哪些本质特征？怎样用软件工程消除软件危机？ 软件工程是指导计算机软件开发和维护的一门工程学科。采用工程的概念、原理、技术和方法来开发与维护软件，把经过时间考验而证明正确的管理技术和当前能够得到的最好技术方法结合起来，以经济地开发出高质量的软件并有效的维护它，这就是软件工程。 本质特征： 软件工程关注于大型软件的构造 软件工程的中心课题是控制复杂性 软件经常变化 开发软件的效率非常重要 和谐地合作是开发软件的关键 软件必须有效支持它用户
a（1）在软件工程中，白盒测试法可用于测试程序的内部结构。此方法将程序看作是 A) 路径的集合B）循环的集合C）目标的集合D）地址的集合 c（2）在下述哪一种测试中，测试程序的设计者必须接触到源程序 I.功能测试Ⅱ. 结构测试 A）均不须B）只有ⅠC）只有ⅡD）Ⅰ和Ⅱ a（3）检查软件产品是否符合需求定义的过程称为 A）确认测试B）集成测试C）验证测试D）验收测试 c（4）下述陈述中，哪一个不是软件健壮性的度量指标？ A）失败后重新启动所需的时间B）引起失败的时间所占的百分比 D）失败前的平均工作时间D）在一次失败中数据恶化的概率 b（5）对软件是否能达到用户所期望的要求的测试称为 A) 集成测试B) 有效性测试C) 系统测试D) 验收测试 a（6）在面向数据流的软件设计方法中，一般将信息流分为 A）变换流和事务流B）变换流和控制流 C）事务流和控制流D）数据流和控制流 d（7）软件需求说明书是软件需求分析阶段的重要文件，下述哪个（些）是其应包含的内容 I.数据描述Ⅲ. 模块描述 II.功能描述Ⅳ. 性能描述 A）ⅡB）Ⅲ和ⅣC）Ⅰ、Ⅱ和ⅢD）Ⅰ、Ⅱ和Ⅳ （8）软件测试一般分为三类，即 I.静态测试Ⅱ. 动态测试Ⅲ. 正确性测试 设计测试用例对程序进行测试，应属于 A）ⅠB）ⅡC）Ⅰ和ⅡD）Ⅲ （9）模块独立性是由内聚性和耦合性来度量的，其中内聚性是度量____，耦合性是度量____。 A）模块间联系程度B）模块的功能强度 C）信息隐蔽程度D）模块的复杂程度 （10）软件设计中一般将用到图形工具，下述哪种（些）工具可用作设计的图形工具 I.结构图Ⅱ. 实体关系图Ⅲ. IPO图 II.Ⅳ. 流程图Ⅴ. N-S图 A）Ⅰ和ⅡB）Ⅲ和ⅣC）Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ和ⅤD）全部 A （2）C （3）A （4）C （5） B （6）A （7）D （8）B （10）C （11）试判断下列论述中哪个（些）是正确的 I.软件系统中所有的信息流都可以认为是变换流 II.软件系统中所有的信息流都可以认为是事务流 III.事务分析和变换分析的设计步骤基本类似 A）ⅠB）ⅡC）ⅢD）Ⅰ和Ⅲ （12）软件的有效性测试是验证软件的运行是否达到用户的期望，用户的期望应体现于A）详细设计报告B）软件需求说明书 C）总体设计报告D）有效性测试要求 （13）软件设计中的软件过程其主要描述的是 A）模块间关系B）模块操作细节 C）模块控制方法D）模块类型 （14）软件测试是软件件开发过程的重要阶段，是软件质量保证的重要手段，下列哪个（些）是软件测试的任务？
第3章处理机调度1）选择题 （1）在分时操作系统中，进程调度经常采用_D_ 算法。 A. 先来先服务 B. 最高优先权 C. 随机 D. 时间片轮转 （2）_B__ 优先权是在创建进程时确定的，确定之后在整个进程运行期间不再改变。 A. 作业 B. 静态 C. 动态 D. 资源 （3）__A___ 是作业存在的惟一标志。 A. 作业控制块 B. 作业名 C. 进程控制块 D. 进程名 （4）设有四个作业同时到达，每个作业的执行时间均为2小时，它们在一台处理器上按单道方式运行，则平均周转时间为_ B_ 。 A. l小时 B. 5小时 C. 2.5小时 D. 8小时 （5）现有3个同时到达的作业J1、J2和J3，它们的执行时间分别是T1、T2和T3，且T1＜T2＜T3。系统按单道方式运行且采用短作业优先算法，则平均周转时间是_C_ 。 A. T1+T2+T3 B. (T1+T2+T3)/3 C. (3T1+2T2+T3)/3 D. (T1+2T2+3T3)/3 （6）__D__ 是指从作业提交给系统到作业完成的时间间隔。 A. 运行时间 B. 响应时间 C. 等待时间 D. 周转时间 （7）下述作业调度算法中，_ C_调度算法与作业的估计运行时间有关。 A. 先来先服务 B. 多级队列 C. 短作业优先 D. 时间片轮转 2）填空题 （1）进程的调度方式有两种，一种是抢占(剥夺)式，另一种是非抢占(非剥夺)式。 （2）在_FCFS_ 调度算法中，按照进程进入就绪队列的先后次序来分配处理机。 （3）采用时间片轮转法时，时间片过大，就会使轮转法转化为FCFS_ 调度算法。 （4）一个作业可以分成若干顺序处理的加工步骤，每个加工步骤称为一个_作业步_ 。 （5）作业生存期共经历四个状态，它们是提交、后备、运行和完成。 （6）既考虑作业等待时间，又考虑作业执行时间的调度算法是_高响应比优先____ 。 3）解答题 （1）单道批处理系统中有4个作业，其有关情况如表3-9所示。在采用响应比高者优先调度算法时分别计算其平均周转时间T和平均带权周转时间W。（运行时间为小时，按十进制计算） 表3-9 作业的提交时间和运行时间
实验三：串级控制系统参数整定 PID 控制器由于自身具有的相对容易理解和实现的特点而被广泛应用于过程控制工业中。在实践中，它经常被融入一个复杂的控制结构中，以达到一个更好的控制效果。在这些复杂的控制结构中，通常利用串级控制组合来减小干扰引起的最大偏差和积分误差。容易实现的优点和潜在的大控制性能的提高导致串级控制广泛应用达数十年。它已经成为一个由工业过程控制器提供的标准应用。 串级控制系统由两个控制回路构成：一个可以快速动态消除输入干扰的内部回路，和一个可以调节输出效果的外部回路。通常，他们是通过一个连续的方式来整定的。首先，外部回路控制器设置为手动，对内部回路进行整定。随后，启用内部回路的整定结果，接着整定外部回路。如果控制效果不理想，应该调换整定的顺序。所以，整定串级控制系统是一项相当笨重耗时的任务，特别是具有大时间常数和时间延迟的系统。 PID 自整定解除了手动整定控制器的烦恼，并且已经成功的应用于很多工业领域中。但是，到目前为止，却很少有关于串级系统自整定技术的发展的文学报道。其中，Li et al 利用模糊逻辑进行串级控制器的自整定。Hang et al. 应用一个重复的延迟自动整定方法来整定串级控制系统，延迟反馈测试被验证了两次，一次在内部回路，另一次在外部回路。虽然特殊的控制器整定已经被自动化，但整定过程的自然顺序并没有改变。Tan 提出了一个在一个实验中实行整体整定过程的方法，但是这个实验需要过程的过去的信息。而且，外部回路设计时所用的极限频率是基于未考虑内部回路控制参数改变的初始极限频率。 这篇论文提供了串级控制系统自整定的一种新方法。通过利用串级控制系统的基本性能，在外部回路中利用一个简单的延迟反馈测试来确定内部和外部回路过程模型参数。一个基于Pade 系数和Markov 参数，匹配PID 控制器整定方法的模型，被提出来控制整体系统效果。两个例子来说明该方法的有效性。 2.串级控制系统的基本原理 图1 串级控制组合的结构如图1，内部回路嵌套于外部回路里，外部回路的输出变量是被控对象。控制系统由两个过程和两个控制器组成。分别为外部回路传递函数1p G ，内部回路传递函数2p G ，外部回路控制器1c G 和内部回路控制器2c G 。 串级控制系统的两个控制器都是标准的反馈控制器。通常情况下，内部回路为一个比例控制器，当内部回路过程包含基本时间延迟时需要用到积分作用，外部过程使内部回路增益是有限的。 为了在它影响到外部回路之前减小或消除内部回路干扰d 2，内部回路比外部回路应该有一个更快的动态响应（工业经验法则里，至少应快5倍以上）。因此，内部闭环回路的相位滞后应该比外部回路小。这个特点就是应用串级控制的基本原理。内部回路的交叉频率比外部回路高，使内部回路控制器有更高的增益，能够在没有危及系统的稳定性的
软件工程导论课后习题详细答案
《软件工程导论》课后习题答案 第一章软件工程概论 1．什么是软件危机？ 软件危机是指在计算机软件的开发和维护过程中所遇到的一系列严重问题。这些问题表现在以下几个方面：(1)用户对开发出的软件很难满意。(2)软件产品的质量往往靠不住。(3)一般软件很难维护。(4)软件生产效率很低。(5)软件开发成本越来越大。(6)软件成本与开发进度难以估计。(7)软件技术的发展远远满足不了计算机应用的普及与深入的需要。 2．为什么会产生软件危机？ (1)开发人员方面，对软件产品缺乏正确认识，没有真正理解软件产品是一个完整的配置组成。造成开发中制定计划盲目、编程草率，不考虑维护工作的必要性。(2)软件本身方面，对于计算机系统来说，软件是逻辑部件，软件开发过程没有统一的、公认的方法论和规范指导，造成软件维护困难。(3)尤其是随着软件规模越来越大,复杂程度越来越高,原有软件开发方式效率不高、质量不能保证、成本过高、研制周期不易估计、维护困难等一系列问题更为突出，技术的发展已经远远不能适应社会需求。 3．怎样克服软件危机？ (1)充分吸收和借鉴人类长期以来从事各种工程项目中积累的行之有效的有效原理、概念、技术与方法，特别是吸取几十年来人类从事计算机硬件研究和开发的经验教训。在开发软件的过程中努力作到良好的组织，严格的管理，相互友好的协作。(2)推广在实践中总结出来的开发软件的成功的技术和方法，并研究更好、更有效的技术和方法，尽快克服在计算机系统早期发展阶段形成的一些错误概念和作法。(3)根据不同的应用领域，开发更好的软件工具并使用这些工具。将软件开发各个阶段使用的软件工具集合成一个整体，形成一个很好的软件开发支环环境。总之为了解决软件危机，既要有技术措施(方法和工具)，又要有必要的组织管理措施。 4.构成软件项目的最终产品：应用程序、系统程序、面向用户的文档资料和面向开发者的文档资料。 5．什么是软件生存周期？软件生存周期是指从软件定义、开发、使用、维护到淘汰的全过程。 5-1。(1)在1985年对计算机存储容量的需求，估计是 如果字长为16位，则这个存储器的价格是 ● ●(2)如果一条指令的长度为一个字，则使存储器装满程序共需4474263条指令。 ●在1985年一名程序员每天可开发出10条指令，如果每月有20个工作日，则每人每月可开发出10×20条指令。 ●为了开发出4474263条指令以装满存储器，需要的工作量是： ●程序员的月平均工资是4000美元，开发出4474263条指令的成本是 ●(3)在1995年对存储容量的需求估计为： ● 7 4080e =4472.0048.01974 1985??=-P )19601995(28.04080-=e M
2.1 一类操作系统服务提供对用户很有用的函数，主要包括用户界面、程序执行、I/O操作、文件系统操作、通信、错误检测等。 另一类操作系统函数不是帮助用户而是确保系统本身高效运行，包括资源分配、统计、保护和安全等。 这两类服务的区别在于服务的对象不同，一类是针对用户，另一类是针对系统本身。 2.6 优点：采用同样的系统调用界面，可以使用户的程序代码用相同的方式被写入设备和文件，利于用户程序的开发。还利于设备驱动程序代码，可以支持规范定义的API。 缺点：系统调用为所需要的服务提供最小的系统接口来实现所需要的功能，由于设备和文件读写速度不同，若是同一接口的话可能会处理不过来。 2.9 策略决定做什么，机制决定如何做。他们两个的区分对于灵活性来说很重要。策略可能会随时间或位置而有所改变。在最坏的情况下，每次策略改变都可能需要底层机制的改变。系统更需要通用机制，这样策略的改变只需要重定义一些系统参数，而不需要改变机制，提高了系统灵活性。 3.1、短期调度：从准备执行的进程中选择进程，并为之分配CPU； 中期调度：在分时系统中使用，进程能从内存中移出，之后，进程能被重新调入内存，并从中断处继续执行，采用了交换的方案。 长期调度：从缓冲池中选择进程，并装入内存以准备执行。 它们的主要区别是它们执行的频率。短期调度必须频繁地为CPU选择新进程，而长期调度程序执行地并不频繁，只有当进程离开系统后，才可能需要调度长期调度程序。 3.4、当控制返回到父进程时，value值不变，A行将输出：PARENT：value=5。 4.1、对于顺序结构的程序来说，单线程要比多线程的功能好，比如（1）输入三角形的三边长，求三角形面积；（2）从键盘输入一个大写字母，将它改为小写字母输出。
1．什么叫串级控制系统?画出一般串级控制系统的典型方块图。 答：串级控制系统是由其结构上的特征而得名的。它是由主、副两个控制器串接工作的。 主控制器的输出作为副控制器的给定值，副控制器的输出去操纵控制阀，以实现对变量的定值控制。 2．串级控制系统有哪些特点?主要使用在哪些场合? 答串级控制系统的主要特点为： (1)在系统结构上，它是由两个串接工作的控制器构成的双闭环控制系统； (2)系统的目的在于通过设置副变量来提高对主变量的控制质量} (3)由于副回路的存在，对进入副回路的干扰有超前控制的作用，因而减少了干扰对主变量的影响； (4)系统对负荷改变时有一定的自适应能力。 串级控制系统主要应用于：对象的滞后和时间常数很大、干扰作用强而频繁、负荷变化大、对控制质量要求较高的场合。 3．串级控制系统中主、剧变量应如何选择? 答主变量的选择原则与简单控制系统中被控变量的选择原则是一样的。 副变量的选择原则是：． (1)主、副变量间应有一定的内在联系，副变量的变化应在很大程度上能影响主变量的变化； (2)通过对副变量的选择，使所构成的副回路能包含系统的主要干扰； (3)在可能的情况下，应使副回路包含更多的主要干扰，但副变量又不能离主变量太近； (4)副变量的选择应考虑到主、副对象时间常数的匹配，以防“共振”的发生 4．为什么说串级控制系统中的主回路是定值控制系统，而副回路是随动控制系统? 答串级控制系统的目的是为了更好地稳定主变量，使之等于给定值，而主变量就是主回路的输出，所以说主回路是定值控制系统。副回路的输出是副变量，副回路的给定值是主控制器的输出，所以在串级控制系统中，副变量不是要求不变的，而是要求随主控制器的输出变化而变化，因此是一个随动控制系统。 5．怎样选择串级控制系统中主、副控制器的控制规律?
第一章 1-1什么是软件危机? 答：是指在计算机软件的开发和维护过程中所遇到的一系列严重问题。 1-3什么是软件工程? 答：是指导计算机软件开发和维护的一门工程学科。 1-4简述结构化范型和面向对象范型的要点，并分析它们的优缺点。 答：目前使用得最广泛的软件工程方法学有2种： 传统方法学：也称为生命周期方法学或结构化范型。 优点：把软件生命周期划分成若干个阶段，每个阶段的任务相对独立，而且比较简单，便于不同人员分工协作，从而降低了整个软件开发过程的困难程度。 缺点：当软件规模庞大时，或者对软件的需求是模糊的或会随着时间而变化的时候，开发出的软件往往不成功；而且维护起来仍然很困难。 面向对象方法学： 优点：降低了软件产品的复杂性；提高了软件的可理解性；简化了软件的开发和维护工作；促进了软件重用。 1-5、根据历史数据可以做出如下的假设： 对计算机存储容量的需求大致按下面公式描述的趋势逐年增加： M = 4080 e0.28(Y-1960) 存储器的价格按下面公式描述的趋势逐年下降： P1 = 0.3×0.72Y-1974(美分/位) 如果计算机字长为16位，则存储器价格下降的趋势为： P2 = 0.048×0.72Y-1974(美元/字) 在上列公式中Y代表年份，M是存储容量(字数)，P1和P2代表价格。基于上述假设可以比较计算机硬件和软件成本的变化趋势。要求计算： (1) 在1985年对计算机存储容量的需求估计是多少?如果字长为16位，这个存储器的价格是多少? (2) 假设在1985年一名程序员每天可开发出10条指令，程序员的平均工资是每月4000美元。如果一条指令为一个字长，计算使存储器装满程序所需用
1.1在多道程序和分时环境中，多个用户同时共享一个系统，返种情冴导致多种安全问题。a. 列出此类的问题b.在一个分时机器中，能否确保像在与用机器上一样的安全度？并解释乀。 Answer:a.窃叏戒者复制某用户癿程序戒数据；没有合理癿预算来使用资源（CPU，内存，磁盘空闱，外围设备）ｂ．应该丌行，因为人类设计癿仸何保护机制都会丌可避兊癿被另外癿人所破译，而丏径自信癿认为程序本身癿实现是正确癿是一件困难癿亊。 1.2资源的利用问题在各种各样的操作系统中出现。试例丼在下列的环境中哪种资源必须被严栺的管理。（ａ）大型电脑戒迷你电脑系统（ｂ）不服务器相联的工作站（ｃ）手持电脑 Answer: （ａ）大型电脑戒迷你电脑系统：内存呾CPU资源，外存，网络带宽（ｂ）不服务器相联癿工作站：内存呾CPU资源（ｃ）手持电脑：功率消耗，内存资源 1.3在什举情冴下一个用户使用一个分时系统比使用一台个人计算机戒单用户 工作站更好？ Answer:当另外使用分时系统癿用户较少时，仸务十分巨大，硬件速度径快，分时系统有意丿。充分利用该系统可以对用户癿问题产生影响。比起个人电脑，问题可以被更快癿解决。迓有一种可能収生癿情冴是在同一时闱有许多另外癿用户在同一时闱使用资源。当作业足够小，丏能在个人计算机上合理癿运行时，以及当个人计算机癿性能能够充分癿运行程序来达到用户癿满意时，个人计算机是最好癿，。 1.4在下面丼出的三个功能中，哪个功能在下列两种环境下，(a)手持装置(b)实
时系统需要操作系统的支持？(a)批处理程序(b)虚拟存储器(c)分时 Answer:对二实时系统来说，操作系统需要以一种公平癿方式支持虚拟存储器呾分时系统。对二手持系统，操作系统需要提供虚拟存储器，但是丌需要提供分时系统。批处理程序在两种环境中都是非必需癿。 1.5描述对称多处理（ＳＭＰ）和非对称多处理乀间的区别。多处理系统的三个优点和一个缺点？ Answer:ＳＭＰ意味着所以处理器都对等，而丏I/O可以在仸何处理器上运行。非对称多处理有一个主处理器控制系统，不剩下癿处理器是随从关系。主处理器为从处理器安排工作，而丏I/O也叧在主处理器上运行。多处理器系统能比单处理器系统节省资金，返是因为他们能共享外设，大容量存储呾电源供给。它们可以更快速癿运行程序呾增加可靠性。多处理器系统能比单处理器系统在软、硬件上也更复杂（增加计算量、觃模经济、增加可靠性） 1.6集群系统不多道程序系统的区别是什举？两台机器属二一个集群来协作提 供一个高可靠性的服务器的要求是什举？ Answer:集群系统是由多个计算机耦合成单一系统幵分布二整个集群来完成计算仸务。另一方面，多道程序系统可以被看做是一个有多个CPU组成癿单一癿物理实体。集群系统癿耦合度比多道程序系统癿要低。集群系统通过消息迕行通信，而多道程序系统是通过共享癿存储空闱。为了两台处理器提供较高癿可靠性服务，两台机器上癿状态必项被复制，幵丏要持续癿更新。当一台处理器出现敀障时，另一台处理器能够接管敀障处理癿功能。 1.7试区分分布式系统（distribute system）的客户机-服务器（client-server）模型不对等系统（peer-to-peer）模型
第一章 一、什么是软件危机它有哪些典型表现为什么会出现软件危机 软件危机是指在计算机软件开发、使用与维护过程中遇到的一系列严重问题和难题。它包括两方面：如何开发软件，已满足对软件日益增长的需求；如何维护数量不断增长的已有软件。 软件危机的典型表现： (1) 对软件开发成本和进度的估计常常很不准确。常常出现实际成本比估算成本高出一个数量级、实际进度比计划进度拖延几个月甚至几年的现象。而为了赶进度和节约成本所采取的一些权宜之计又往往损害了软件产品的质量。这些都降低了开发商的信誉，引起用户不满。 (2) 用户对已完成的软件不满意的现象时有发生。 (3) 软件产品的质量往往是靠不住的。(4) 软件常常是不可维护的。 (5) 软件通常没有适当的文档资料。文档资料不全或不合格，必将给软件开发和维护工作带来许多难以想象的困难和难以解决的问题。 (6) 软件成本、软件维护费在计算机系统总成本中所占比例逐年上升。 (7) 开发生产率提高的速度远跟不上计算机应用普及的需求。 软件危机出现的原因： (1) 来自软件自身的特点：是逻辑部件，缺乏可见性；规模庞大、复杂，修改、维护困难。 (2) 软件开发与维护的方法不当：忽视需求分析；认为软件开发等于程序编写；轻视软件维护。 (3) 供求矛盾将是一个永恒的主题：面对日益增长的软件需求，人们显得力不从心。 二、什么是软件工程它有哪些本质特征怎样用软件工程消除软件危机 1993年IEEE的定义：软件工程是：①把系统的、规范的、可度量的途径应用于软件开发、运行和维护过程，也就是把工程应用于软件；②研究①中提到的途径。 软件工程的本质特征： (1) 软件工程关注于大型程序(软件系统)的构造(2) 软件工程的中心课题是分解问题，控制复杂性(3) 软件是经常变化的，开发过程中必须考虑软件将来可能的变化 (4) 开发软件的效率非常重要，因此，软件工程的一个重要课题就是，寻求开发与维护软件的更好更有效的方法和工具 (5) 和谐地合作是开发软件的关键(6) 软件必须有效地支持它的用户 (7) 在软件工程领域中是由具有一种文化背景的人替具有另一种文化背景的人(完成一些工作) 消除软件危机的途径： (1) 对计算机软件有一个正确的认识(软件≠程序） (2) 必须充分认识到软件开发不是某种个体劳动的神秘技巧，而应该是一种组织良好、管理严密、各类人员协同配合、共同完成的工程项目 (3) 推广使用在实践中总结出来的开发软件的成功技术和方法 (4) 开发和使用更好的软件工具 三、简述结构化范型和面向对象范型的要点，并分析他们的优缺点。
第三章串级控制系统 简单控制系统由于结构简单，而得到广泛的应用，其数量占有所有控制系统总数的80% 以上，在绝大多数场合下已能满足生产要求。但随着科技的发展，新工艺、新设备的出现，生产过程的大型化和复杂化，必然导致对操作条件的要求更加严格，变量之间的关系更加复杂。同时，现代化生产往往对产品的质量提出更高的要求，例如甲醇精馏塔的温度偏离不允许超过1℃石油裂解气的生冷分离中，乙烯纯度要求达到99.99%等，此外，生产过程中的某些特殊要求，如物料配比、前后生产工序协调问题、为了安全而采取的软保护的问题、管理与控制一体化问题等，这些问题的解决都是简单控制系统所不能胜任的，因此，相应地就出现了复杂控制系统。 在简单反馈回路中增加了计算环节、控制环节或其他环节的控制系统统称为复杂控系统。复杂控制系统种类较多，按其所满足的控制要求可分为两大类：以提高系统控制质量为目的的复杂控制系统，主要有串级和前馈控制系统；满足某些特定要求的控制系统，主要有比值、均匀、分程、选择性等。 本章将重点介绍串级控制系统。串级控制系统是所有复杂控制系统中应用最多的一种，它对改善控制产品有独到之处。当过程的容量之后较大，负荷或扰动变化比较剧烈、比较频繁、或是工艺对生产质量提出的要求很高，采用单控制系统不能满足要求时，可考虑采用串级控制系统。 3.1 串级控制系统概述 图3-1串级控制系统方框图
3.2 串级控制系统的特点 串级控制系统从总体来看，仍然是一个定制控制系统，因此主变量在扰动作用下的过渡过程和简单定制控制系统的过渡过程具有相同的品质指标和类似的形式。但是串级控制系统和简单控制系统相比，在结构上增加了一个与之相连的副回路，因此具有一系列特点。 由于副回路的存在，改善了过程的动态特性提高了系统的工作频率。 串级控制系统在结构上区别于接单控制系统的主要标志是用一个闭合的副回路代替了原来的一部分被控对象。所以，也可以把整个副回路看作是主回路的一个环节，或把副回路称为等效副对象。 由于副过程在一般情况下可以用一阶滞后环节来表示，如果副控制器采用比例作用，那么串级控制系统由于副回路的存在，改善了过程的动态特性，是。而等效副对象的时间常数减小，意味着对象的容量滞后减小，这会使系统的反应速度增加，控制更为及时。另一方面，由于等效副对象的时间常数减小，系统的工作频率可获得提高。当主副对象都是一阶惯性环节，主副控制器均采用纯比例作用是，与简单控制系统相比，在相同衰减比的条件下，串级系统的工作频率要高于简单控制系统。 所以，串级控制系统由于副回路的存在，改善了被控对象的动态特性，是控制过程加快，从而有效地克服容量滞后、使整个系统的工作频率有所提高，进一步提高了控制质量，其主要优点表现在： ①能及时克服进入副回路的扰动影响，提高了系统抗扰动能力 与同等条件下的简单控制系统相比较，串级控制系统由于副回路的存在，能迅速克服进入副回路扰动的影响，从而大大提高了抗二次扰动的能力，抗一次扰动的能力也有所提高。这是因为当扰动进入副回路后，在他还未影响到主变量之前，首先由副变量检测到扰动的影响，并通过副回路的定值控制作用，及时调节操纵变量，师傅变量回复到设定值，从而是扰动对主主变量的影响减少。即副回路对扰动进行粗调，主回路对扰动进行细调。由于对进入副回路的扰动有两级控制措施，即使扰动作用影响主环，也比单回路的控制及时，因此，串级控制系统能迅速克服副回路的影响。 ②具有一定的自适应能力。 在简单控制系统中，控制器的参数是在一定的负荷、一定的操作条件下，根据该